مدیریت انرژی هوشمند در صنایع غذایی با استفاده از کنترل پیش‌بین اقتصادی مبتنی بر هوش مصنوعی

Abstract

صنایع غذایی به دلیل اتکای گسترده به فرآیندهای حرارتی، تبرید صنعتی و تجهیزات موتوری، از جمله صنایع انرژی‌بر محسوب می‌شوند. هم‌زمان، الزامات سخت‌گیرانه ایمنی و کیفیت محصول، امکان اعمال بسیاری از راهکارهای متداول کاهش مصرف انرژی را محدود می‌کند. اگرچه استاندارد ISO 50001 چارچوبی ساختاریافته برای مدیریت انرژی ارائه می‌دهد، اما در عمل پیاده‌سازی آن در صنایع غذایی اغلب به پایش و گزارش‌دهی محدود شده و کمتر به کنترل فعال و بهینه‌سازی بلادرنگ مصرف انرژی منجر شده است.

این مقاله مروری با هدف پر کردن این شکاف، به بررسی جامع سامانه‌های مدیریت انرژی هوشمند مبتنی بر کنترل پیش‌بین اقتصادی (Economic Model Predictive Control – EMPC) و هوش مصنوعی در صنایع غذایی می‌پردازد. در این مقاله، ابتدا ویژگی‌های مصرف انرژی در صنایع غذایی مرور می‌شود، سپس چارچوب مفهومی سامانه پیشنهادی شامل لایه‌های فرآیندی، پیش‌بینی مبتنی بر هوش مصنوعی، بهینه‌سازی EMPC و همسوسازی با ISO 50001 ارائه می‌گردد. در ادامه، کاربردهای این رویکرد در واحدهای اصلی صنایع غذایی به‌صورت تحلیلی بررسی شده و در نهایت چالش‌ها و مسیرهای آینده پژوهش جمع‌بندی می‌شود.