ЦИФРОВА ТРАНСФОРМАЦІЯ ХАРЧОВИХ ВИРОБНИЦТВ: КОНЦЕПТУАЛЬНІ ПІДХОДИ ДО ДАНООРІЄНТОВАНОГО УПРАВЛІННЯ ЯКІСТЮ ТА БЕЗПЕЧНІСТЮ

Анотація

У статті досліджено комплексний вплив цифрової трансформації на структуру інженерно-технологічних процесів харчової промисловості та принципи операційного керування потоками. Актуальність роботи зумовлена активним переходом переробних підприємств на рейки четвертої та п’ятої промислових революцій (Food Industry 4.0/5.0), що вимагає перегляду класичних схем контролю параметрів середовищ. Проаналізовано сучасні інструменти промислового інтернету речей (IIoT), інтелектуальних сенсорних мереж, систем комп’ютерного зору та предиктивної аналітики, які впроваджуються на лініях для стабілізації кондицій готових продуктів. Показано, що автоматизація сучасного переробного заводу трансформує традиційні функції інженера-технолога, переміщуючи фокус із репродуктивного зняття показників приладів на аналіз динамічних часових рядів, роботу з цифровими лог-журналами та SCADA-інтерфейсами.
Методологічну основу дослідження становлять системний, технологічний та інтегративний інженерні підходи, а також методи структурно-логічного моделювання і концептуального синтезу параметрів харчових систем. Наукова новизна роботи полягає у розробленні та обґрунтуванні наскрізної концептуальної моделі «технологічна основа – цифровий інструмент – дані – рішення – безпечність – якість – відповідальність». Дана модель вперше поєднує фізико-хімічні закономірності переробки сировини з верхніми рівнями автоматизованого управління підприємством (MES/ERP), алгоритмами верифікації критичних контрольних точок системи HACCP та процедурами цифрової простежуваності (Traceability) партій.
У межах запропонованої архітектури структуровано сім інтегрованих кластерів інженерно-технологічних функцій: технологічно-процесний, цифрово-аналітичний, якісно-безпечнісний, простежувально-регуляторний, інженерно-сенсорний, інноваційно-проєктний та системно-відповідальний. Визначено організаційно-технологічні умови побудови надійних цифрових контурів управління, зокрема вимоги до валідації первинних сенсорних даних, захисту інформаційних мереж АСУ ТП та оцінювання ефективності ліній за інтегральним критерієм OEE. Практичне значення результатів дослідження полягає у можливості їх використання для модернізації діючих цехів, автоматизації лабораторного контролю за допомогою LIMS-систем, а також для впровадження обчислювальної гідродинаміки (CFD) під час проєктування нових високоефективних апаратів харчових виробництв.