IOT-МОНІТОРИНГ ПРОЦЕСУ ЕКСТРУЗІЇ ПРИ ВИРОБНИЦТВІ СНЕКІВ НА ДВОШНЕКОВОМУ ЕКСТРУДЕРІ

Анотація

У статті представлено поглиблене дослідження архітектури Інтернету речей (IoT), розробленої для високоточного та багаторівневого моніторингу процесу екструзії снеків на двошнековому екструдері. Запропонована система охоплює повний життєвий цикл даних: збирання технологічних сигналів із датчиків та інверторів, їх попередню обробку і нормалізацію за допомогою програмованого логічного контролера (PLC), передавання в режимі реального часу за протоколом MQTT, а також структуроване довготривале зберігання у системі керування базами даних (СКБД). Такий підхід забезпечує надійність даних і створює основу для оперативної візуалізації та розробки аналітичних інструментів для оптимізації процесу.

Визначено комплекс ключових технологічних індикаторів, що характеризують поведінку системи. До них належать температурні профілі по зонах, динаміка тиску в області формувальної матриці, струм та частота обертання приводних двигунів, точне дозування сировини та сумарне енергоспоживання установки. Безперервний моніторинг цих параметрів формує основу для стабілізації процесу, раннього виявлення відхилень і підвищення відтворюваності властивостей готового продукту. Систематичний аналіз публікацій та промислових кейсів останніх трьох років підтверджує поширення технологій Індустрії 4.0 у харчовому виробництві. Зокрема, застосування легких MQTT-орієнтованих каналів обміну даними, впровадження предиктивного обслуговування електроприводів та перші етапи реалізації концепції Process Analytical Technology (PAT) створюють передумови для побудови цифрового двійника екструзійної лінії. На основі проведеного дослідження сформульовано рекомендації щодо побудови математичної моделі процесу, визначення економічно обґрунтованого, але інформативного набору давачів та проєктування оптимальної структури даних для довготривалої експлуатації в промислових умовах. Запропоновано покрокову дорожню карту, яка спрямовує підприємство від базового моніторингу до впровадження предиктивної аналітики, алгоритмів виявлення аномалій і, зрештою, розгортання повноцінного цифрового двійника. Аналіз літератури засвідчує наявність помітного дефіциту практичних, орієнтованих на дані досліджень, що стосуються оптимізації та моніторингу двошнекових екструзійних систем у виробництві снеків. Це підкреслює оригінальність, практичну значущість і науковий потенціал представленої роботи у контексті цифрової трансформації харчової промисловості.