腐乳智能化生產(chǎn)裝置

我的家鄉(xiāng)南縣的特色美食數(shù)不勝數(shù)，其中南縣腐乳更是美味無(wú)窮，聲名遠(yuǎn)揚(yáng)。腐乳的制作過程復(fù)雜，包含豆粒篩選、浸泡、研磨等十幾個(gè)環(huán)節(jié)，而完成這一系列步驟很大程度上依靠人工作業(yè)，既耗時(shí)又費(fèi)力，效率不高。

現(xiàn)在人工智能自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展迅猛，有些技術(shù)已經(jīng)很成熟，能不能設(shè)計(jì)智能化生產(chǎn)腐乳的裝置，實(shí)現(xiàn)腐乳制作的全自動(dòng)化？在老師的指導(dǎo)下，我以“腐乳智能化生產(chǎn)裝置”作為課題，開展研究性學(xué)習(xí)和科技創(chuàng)新實(shí)踐。

一、裝置組成

整體裝置包括浸泡、磨豆、抽漿濾渣裝置，輸送、成形裝置，切割、排列裝置，細(xì)菌噴涂裝置，發(fā)酵裝置，監(jiān)控裝置，等等。

借助軟件監(jiān)控平臺(tái)，使用者可通過個(gè)人計(jì)算機(jī)、智能手機(jī)、掌上電腦等進(jìn)入軟件管理系統(tǒng)，及時(shí)了解腐乳的自動(dòng)化制作進(jìn)程，自行操控調(diào)節(jié)設(shè)備，做到按需求生產(chǎn)作業(yè)。

操作界面包含人工手動(dòng)操作和智能自動(dòng)調(diào)節(jié)兩種方式，使用人機(jī)交互設(shè)計(jì)，通過計(jì)算機(jī)端可進(jìn)行實(shí)時(shí)追蹤監(jiān)控，操作更便捷靈活。

二、工作流程

（一）把黃豆放入清洗、浸泡、磨漿、濾渣區(qū)，開啟電機(jī)進(jìn)行磨漿。磨漿完成后，抽漿裝置將豆?jié){抽出，濾渣電機(jī)啟動(dòng)，將豆?jié){渣排出。

（二）紫外臭氧發(fā)生器開啟全程消毒。

（三）自動(dòng)輸送裝置把豆?jié){運(yùn)輸?shù)蕉啄X、塑型區(qū)，自動(dòng)加入凝固材料，自動(dòng)控溫器設(shè)置適宜溫度，讓豆?jié){凝固成豆腐。

（四）豆腐被自動(dòng)運(yùn)輸?shù)角袎K、壓緊、擺放區(qū)，自動(dòng)切塊裝置開啟進(jìn)行切塊擺放。

（五）切成小塊的豆腐被自動(dòng)輸送到噴菌區(qū)，噴淋系統(tǒng)啟動(dòng)進(jìn)行噴菌操作。

（六）完成噴菌操作的豆腐塊被自動(dòng)輸送到發(fā)酵區(qū)發(fā)酵。發(fā)酵裝置內(nèi)的控溫裝置設(shè)定適宜溫度，消毒裝置開啟進(jìn)行消毒，自動(dòng)溫濕度系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)，營(yíng)造最佳發(fā)酵環(huán)境。

（七）通過遠(yuǎn)程程序和攝像頭實(shí)時(shí)監(jiān)控，查看生產(chǎn)進(jìn)度。

三、實(shí)驗(yàn)測(cè)試

腐乳智能化生產(chǎn)裝置模型制作完成后，我進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試。

（一）實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)

1.驗(yàn)證腐乳智能化生產(chǎn)裝置在溫度、濕度和時(shí)間控制上的有效性和準(zhǔn)確性。

2.評(píng)估該裝置能否提高腐乳的生產(chǎn)效率和質(zhì)量。

（二）實(shí)驗(yàn)步驟

1.按照傳統(tǒng)方法，手動(dòng)控制溫度、濕度和時(shí)間等參數(shù)生產(chǎn)腐乳，記錄生產(chǎn)過程中的溫度、濕度和時(shí)間等數(shù)據(jù)，以及腐乳的質(zhì)量和產(chǎn)量。

2.使用該裝置，設(shè)置最佳溫度、濕度和時(shí)間參數(shù)等，啟動(dòng)自動(dòng)化生產(chǎn)流程。記錄生產(chǎn)過程中實(shí)際控制的溫度、濕度和時(shí)間數(shù)據(jù)等，以及腐乳的質(zhì)量和產(chǎn)量。

3.對(duì)比兩種方法生產(chǎn)的腐乳的數(shù)據(jù)，分析該裝置對(duì)腐乳生產(chǎn)的影響。

（三）實(shí)驗(yàn)結(jié)論

根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果，腐乳智能化生產(chǎn)裝置相比手工作坊的生產(chǎn)方式，制作時(shí)間縮短，效率提升。測(cè)試過程中裝置運(yùn)行良好，能在一定程度上促進(jìn)縣域特色經(jīng)濟(jì)發(fā)展，有推廣使用價(jià)值。

四、創(chuàng)新點(diǎn)

本裝置用智能化生產(chǎn)替代人工作業(yè)，既能提高工作效率，又節(jié)約了成本。該裝置在刺激南縣地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面能發(fā)揮一定的作用。

盡管該方案是為制作南縣傳統(tǒng)美食腐乳而設(shè)計(jì)的，但其研究成果同樣能給全國(guó)其他地區(qū)提供借鑒。

五、改進(jìn)設(shè)想

（一）引入傳感器和控制系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)生產(chǎn)過程中的溫度、濕度、壓力等參數(shù)，確保生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性和可控性。同時(shí)，控制系統(tǒng)可以根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)自動(dòng)調(diào)整裝置運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

（二）優(yōu)化步驟，將泡豆、磨漿、煮漿等工序布局得更加緊湊。

（三）引入智能維護(hù)系統(tǒng)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問題，避免裝置出現(xiàn)故障對(duì)生產(chǎn)造成不良影響。

（四）引入人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)，對(duì)生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行深入挖掘和分析，發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的瓶頸和問題，并提出相應(yīng)的改進(jìn)措施。同時(shí)，可以利用這些技術(shù)預(yù)測(cè)未來(lái)的生產(chǎn)需求和趨勢(shì)，為生產(chǎn)提供更加科學(xué)和準(zhǔn)確的決策和依據(jù)。（指導(dǎo)老師：洪偉 唐善軍" "周睿琦）

作者心聲

本產(chǎn)品源于暑期我在社區(qū)實(shí)踐活動(dòng)的探究，衷心感謝老師在探究過程中提供的指導(dǎo)與協(xié)助。該項(xiàng)目歷經(jīng)了考察調(diào)研、實(shí)驗(yàn)探究、方案設(shè)計(jì)以及設(shè)備制作等多個(gè)環(huán)節(jié)。在作品的逐漸成熟中，我學(xué)會(huì)了如何用理論知識(shí)解決實(shí)際問題，體會(huì)到細(xì)致觀察是挖掘問題的關(guān)鍵方式，提升了創(chuàng)造性思考和動(dòng)手能力，養(yǎng)成了吃苦耐勞的品質(zhì)。

計(jì)劃內(nèi)的諸多實(shí)驗(yàn)等，讓我體會(huì)到實(shí)驗(yàn)對(duì)科研的意義。投身于科技創(chuàng)新的角逐，極大地促進(jìn)了我在學(xué)科領(lǐng)域的深入學(xué)習(xí)與對(duì)知識(shí)的有效應(yīng)用。

專家點(diǎn)評(píng)

李博朗同學(xué)在對(duì)南縣特色美食腐乳研究的基礎(chǔ)上，針對(duì)腐乳人工生產(chǎn)效率低、生產(chǎn)過程全憑經(jīng)驗(yàn)管理、其質(zhì)量難以保證等問題，提出了腐乳智能化生產(chǎn)裝置的新創(chuàng)意，并設(shè)計(jì)制作出模型，為綠色、高效、智能化生產(chǎn)腐乳提供了新思路，是當(dāng)前青少年科技創(chuàng)新活動(dòng)為發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力、提升自身科技創(chuàng)新素養(yǎng)的生動(dòng)實(shí)踐。

新質(zhì)生產(chǎn)力是創(chuàng)新起主導(dǎo)作用，擺脫傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式、生產(chǎn)力發(fā)展路徑，具有高科技、高效能、高質(zhì)量特征，符合新發(fā)展理念的先進(jìn)生產(chǎn)力質(zhì)態(tài)。

做大產(chǎn)業(yè)，工業(yè)化、智能化是必經(jīng)之路，突破傳統(tǒng)腐乳人工生產(chǎn)的障礙，創(chuàng)新才有出路。面對(duì)我國(guó)發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的人才需求，青少年能在科技創(chuàng)新活動(dòng)中進(jìn)行嘗試與歷練，是件強(qiáng)基固本的好事情。

當(dāng)前中小學(xué)，特別是高級(jí)中學(xué)的科創(chuàng)活動(dòng)，就是要以培育發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力后備科創(chuàng)人才為己任，暢通教育、科技、人才的良性循環(huán)；完善拔尖人才培養(yǎng)的教育教學(xué)機(jī)制，營(yíng)造鼓勵(lì)創(chuàng)新、寬容失敗的良好氛圍；因地制宜，有所突破。