确保制造的营养食品符合其规范的原则与软件应用的制作方法
【专利摘要】一种在计算机系统中执行，用于监督食品成品的生产的方法。所述生产基于为符合要求而确立的符合的设计配方，所述要求优选是由诸如法律所规定的外部要求，和/或由制造商规定的内部要求。所述符合的设计配方包含被定义为规则的食品成品的多个参数；所述方法包括：分析多个连续生产批次的食品成品，从而为定义为规则的每个参数提供分析结果，基于所述参数与所述规则的符合性，确定生产的信任等级，以及，输出确定的信任等级。
【专利说明】确保制造的营养食品符合其规范的原则与软件应用
【技术领域】
[0001]本发明特别涉及一种监督食品生产的方法。该发明不仅能够鉴别出不满足加于产品上的要求的产品，还能够鉴别出生产设备与原材料或半加工原材料的结合能否产出上述
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广叩O
[0002]因此，这项发明有潜力鉴别出在生产中是否出现了非预期的技术结果，如生产设备失灵，原材料或半加工原材料不符合规范。相应的，与只能够根据施加的要求出产产品的现有技术系统相比，本发明更进一步，不仅能够鉴别出应被舍弃的产品，还能够鉴别生产设备产出的未来产品能否满足施加的要求。
[0003]这一方法在计算机系统中得以实现，通过一种确定并揭示信任等级的方式监督一食品成品的生产过程，上述信任等级是关于成品的生产过程能否产出符合所建立的设计配方的食品成品，以符合由诸如法律等规定的外部要求以及由制造商规定的内部要求。另外，这一方法能够提供关于给定食品成品是否符合针对该给定食品成品的内部和/或外部要求的信息。
【背景技术】
[0004]EP2345330揭示了拉长型可食用面团生产质量监督系统。该系统包含一电子处理设备，基于为面团摄像的电视相机所获得的图像实现控制。当系统发现至少一个单个的有缺陷的产品时，电子系统适于发出指令激活产品舍弃装置，该激活指令例如是要舍弃包含单个缺陷产品在内的有限数量的产品。
[0005]食品生产要求食品成品应该或者甚至必须符合规定。这些规定通常是国家法律的一部分，因此各国有所不同。从制造商的视角来看(生产食品的公司)，这些规定被称为外部要求，因为他们都是由外部规定的。
[0006]另外，制造商通常还会有所谓内部要求，即他们自己的要求。这些内外部的要求通常体现为规定食品成品中各要素的含量的要求。进一步来说，食品成品声明书是另一个需要注意的至关重要的问题，声明书应该或必须符合规定。当然，声明书也应该反映食品成品中各要素的真实含量。
[0007]因此，在食品成品生产过程中，制造商常常试图让所有产出的食品成品都能够符合内外部要求，并采用与食品成品中各要素含量相一致的声明书。
[0008]已经发现，虽然给定的生产设备设计精心，配方被设计为通过采用精心设计的生产设备与精选原材料来提供符合要求的食品成品，但是在食品成品与预期之间仍可能或将会产生偏差。在一些实例当中，偏差的幅度可能使得符合或不符合内部和/或外部要求。上述的EP2345330就是这样的一个例子，通过采取精心设计产品设备之外的其他措施确保所
产产品的一定质量。
[0009]可能有许多原因导致了这样的偏差及其幅度，其根源尤其在于生产设备和/或原材料。分析每一批次和所有批次食品成品可提供关于食品是否符合要求的信息，但是这一任务需要大量的人力、成本，且只能提供被分析组情况的一个简单印象。这样的分析不能就如生产设备能否连续产出一定质量的产品等给出指示，而只能鉴别出不符合质量要求的产品O
[0010]另外，在很多情况下，这样的简单印象不能就违规的起因提供任何信息，尤其是对例如违规是随机发生的或是例如由某些处理条件或原材料变化导致违规的有规律出现等情况不能提供任何信息。
[0011]另外，不同管辖区的内外部要求通常不同。因此，给定的食品成品可能在一个管辖区完全符合所有要求，但同样的食品成品在另一个管辖区可能不符合要求。在这样的场景下，生产设备的设置及符合性的测试非常困难，因为在为不同管辖区生产的情况下，设置需要考虑各种不同的规定。当同一生产设备用于为不同管辖区生产食品成品时这一问题会尤为棘手。
[0012]现有系统和方法所采用的特征有:检查产品，接受或者舍弃该检查的产品。这样的好处是所有不符合规定的产品都会被舍弃。但是，这样的方法未考虑生产设备产出合规产品能力方面与时间有关的发展，因此无法检测生产设备运行模式例如是否稳定，漂移或呈现随机出现的故障。
[0013]在生产设备使用食物原材料时，这个问题甚至更加显著，因为原材料倾向于具有多变的组分。
[0014]发明目的
[0015]因此，一种用于监督食品成品生产的改进方法是非常有益的，特别地，更有效和/或可靠地确定批次是否符合规定尤为有益。
[0016]该发明的进一步目标技术难题是在生产过程中确保给定产品满足施加的要求以及辨认生产设备产出如此的产品的能力。
[0017]该发明进一步的目标是为现有工艺提供可替代技术。
【发明内容】
[0018]因此，通过提供一种在计算机系统中执行的用于监督食品成品生产的方法，在本发明第一方面中获得上述目标以及一些其他目标，上述生产提供了一系列批次的食品成品，并且是基于为符合由诸如法律等规定的外部要求以及由(如果存在)制造商规定的内部要求而建立的设计配方。值得注意的是，对于一个给定食品成品的要求(外部以及内部)通常是对于总体食品成品的要求的一个子集，在此子集中包含有与需考虑的食品成品有关的一些要求。
[0019]为满足要求所设计的配方中包含有一些作为规则用于限制食品成品的参数，该方法包括:
[0020]-分析多个连续产出的食品成品批次，最好包括最近产出的批次，以为被定义为规则的每一个系数提供分析结果；
[0021]-基于参数与规则的符合性确定产品的信任等级；
[0022]-输出确定的信任等级。
[0023]因此，该发明提供的效果不仅是能够鉴别出不符合以规则形式定义的所施加的要求的产品的能力，而且由于信任等级至少是基于多个连续产出的批次，该发明提供的效果还能够鉴别出原材料、半加工原材料与生产设备的组合能否产出符合规则的产品。在诸如生产设备产出合适产品的能力缓慢漂移或者自主产出偏离设计规范的产品的情况下，这样的效果被示出为高度相关的。
[0024]本发明在信任等级方面提供了一些措施，用以鉴别生产过程中是否出现了一些非预期效果，如生产设备失灵，原材料或半加工原材料不符合规范等。
[0025]相应的，与能够根据施加的要求舍弃产品的现有技术系统相比，本发明更进一步，不仅能鉴别出需舍弃的产品，同时还能辨别出生产设备未来产出的产品是否较可能符合施加的要求。
[0026]在许多优选的实例中，本发明控制生产设备并且并入到其中，通常以自动化的方式起作用，比如舍弃设备可能以这样的方式为本发明所控制，使得当一产品应当被舍弃时，根据本发明的方法将这一信息发信号给舍弃设备，舍弃设备进而就会舍弃掉该疑问产品。更进一步，根据本发明的方法可以控制生产，并以这样的方式执行，其中如果所确定的信任等级低于特定等级就停止生产。
[0027]由规则定义的参数典型地是从食品成品中挑选出的有待分析的内部和外部要求。注意到，表述“由规则定义的参数”优选地用于表示，对将被生产的给定食品强制实施特定要求，该要求包含对一个或多个参数的限制。
[0028]该发明尤其根植于
【发明者】通过为生产确定信任等级来监督食品成品的生产的理念中，这一信任等级涉及诸如与生产能否产出符合施加于该食品成品上的多种规定有关的确定性。
[0029]因此，该发明通过基于一系列产出的批次来确定信任等级，以估计符合性。因此，有可能确立诸如不合规是经常还是只是随机出现的问题。另外，由于信任等级的确定是基于对包含最新产出批次在内的多个连续产出的食品成品批次的分析，可以获得关于最新产出批次的符合性的信息，该信息进而可以用于舍弃某批次免于消费发布。
[0030]术语表
[0031]原材料通常是指有待处理(如混合，加热，烹调，吸抽，烘干等)的一种或多种成分，以提供一批次食品成品。
[0032]批次典型是指特定数量的原材料，特定数量的食品成品，它们可以被分份成许多或者多个袋装的食品成品，准备好用于消费和/或在必要情况下准备好由消费者出于消费目的而制备。
[0033]食品成品典型是指准备好用于消费和/或在必要情况下准备好由消费者出于消费目的而制备的一种产品。
[0034]使用于诸如确定生产的信任等级等场合的生产典型是指，通过使用拥有处理原材料或半加工原材料的必要硬件的生产设备实现的产品的生产。
[0035]符合性典型是指遵守通常被定义为最大和/或最小值的一系列限制或要求的能力。
[0036]库优选是指数据可以下载到其中，并可以从中取回的电子存储设备。
[0037]要求(内部以及外部)典型是指，被认为是特定年龄、性别、生理状况以及活动等级的消费者维系生命、健康和成长所必需的最小和/或最大量的营养物质。要求可能也包括声明书。各国要求通常不同。
[0038]规则是指为特定市场，典型是指特定国家的特定消费者，生产的具体的食品成品所需要满足的具体要求。
[0039]另外，信息可以是要求和/或规范的一部分，诸如原材料含量和加工条件等。这样的信息也可能成为规则或规范。
[0040]进一步来看，本发明涉及一种计算机程序产品，适于使得包含至少一个具有与其连接的数据存储装置的计算机的计算机系统执行根据本发明第一方面的方法。
[0041]本发明的这一方面特别地，但不排外地，具有这样的优势，S卩，本发明可通过一计算机程序产品来实现，该计算机程序产品在被下载或上传到计算机系统时，使得计算机系统执行本发明第一方面的方法的操作。可在任何种类的计算机可读媒介上或通过网络提供该种计算机程序产品。这一应用，也就是本发明及其功能性，由包含联合制造商，如雀巢的联合制造商，在内的不同利益相关人所共享，如此可实现数据透明并在出现偏差时帮助做出正确选择。
[0042]进一步的实例和其他方面在以下描述和权利要求书中进行呈现。本发明的任一方面都可能和其他任一方面相结合。本发明的这些以及其他方面将通过下面结合实例的描述而明了。
【专利附图】
【附图说明】
[0043]结合图1、2、3更详细地描述本发明。这些图显示了实现该发明的多种方法，不可理解为限于属于所附权利要求书范围的其他可能实例。
[0044]图1揭示了通过设计配方实现符合性的过程，即设计符合的配方，按照符合的设计配方进行制造。
[0045]图2揭示了通过制造实现符合性的过程，即验证产品制造的符合性，并在偏离即不合规的情况下所采取的行动计划。
[0046]图3揭示了在分布式执行环境中执行的本发明。
【具体实施方式】
[0047]参照图1，现在将更加详细地揭示依照本发明的食品成品11的生产。食品成品生产的基础是符合设计配方5。如图1所示，符合的设计配方5包括，食品成品11的处方和从原材料2到食品成品11所要进行的处理。符合的设计配方5典型是基于以下发展而来:
[0048]1-外部要求，典型是指由各国限定的规章性要求；典型包括如特定成分最大和最小值的限制信息等
[0049]2-内部要求，典型是指由制造商定义的要求；典型包括如特定成分最大和最小值的限制信息等
[0050]3-成分组成；典型包括特定成分的预期含量的信息，和
[0051]4-处理条件和能力；典型包括可获得的生产特性的信息。
[0052]这些要求和信息储存于不同的库:
[0053]-用于内部要求的库1，
[0054]-用于外部要求的库2，
[0055]-成分或原材料的理论组成3，和
[0056]-用于处理能力的库4。[0057]值得注意的是，虽然图1显示了要求和信息存储于四个分离库，但它们可能被存储于单个组合库中。
[0058]库典型包含针对包含期望生产的食品成品在内的多种不同食品成品的一系列要求、组成和处理能力。
[0059]典型地，创建符合的设计配方5按照以下多个步骤(无需按出现顺序执行):
[0060]-选择原材料
[0061]-确定处理条件，其中从用于处理能力的库4取出用于处理条件的数据，
[0062]-配制成测试配方5’
[0063]其他步骤可在该初始过程中执行。
[0064]基于测试配方5’，查阅存储于外部要求库2，内部要求库1，成分或原材料的理论组成库3和处理能力的库4中的要求，以进行测试配方5’的有效性确认。如果测试配方5’符合储存于库中的相关要求(即适用于配方创建所针对的食品成品的要求)，那么认为设计达到符合性，测试配方被认为是符合的设计配方5，被提升为用于生产的配方5。需达到的相关要求组成了针对要生产的特定食品成品的规则。
[0065]如果设计没有达到符合性，则指示出不符合的一或多条要求，并建议新的测试配方直到获得设计的符合性。符合的设计配方现在作为用于生产的配方5，并包括与设计配方的符合性相同的信息。
[0066]可以基于一或多条要求的不合规而做出关于新配方的建议(如果设计没有达到符合性)，典型地是由系统通知设计者不合规的原因。
[0067]一旦获得用于生产的配方5，该用于生产的配方5、须符合的内部和外部要求(规贝1J)以及相应的产品声明会被存储于配方与产品声明库6。
[0068]从以下所述可看出，有待生产的给定食品所需满足的内部和外部条件(或其选择)在库6中被定义为规则。这样的例子有，一外部要求规定，取决于给定市场，营养物含量必须高于某一限制。一旦选好市场，该市场的要求就会被明确并被考虑为规则。营养物含量会成为库内限定的一个参数，即营养物含量会被进行符合性检查。
[0069]值得注意的是，虽然用于生产的配方5根据内部和外部(规章性的)要求和一些总体的处理步骤来定义，但处理步骤一旦实施，可能导致用于生产的配方5变化，这在下面结合图2更详细进行说明。
[0070]总之，符合的设计配方5致力于定义期望食品成品11具备的多个特性:
[0071]营养属性
[0072]微生物属性
[0073]化学属性
[0074]物理属性
[0075]感官属性
[0076]由此产生的符合的设计配方5规定了待使用的原材料7，其相对量，以及生产过程中需遵守的处理条件。由此产生的符合的设计配方5，包括产品声明，被作为将要遵从的规则和规范存储于库6。
[0077]相应的，库6包括:
[0078]-可运用于待查食品成品11并存储于内部要求库I和外部要求库2中的那些要求的选集；该选集可提供定义为规则的参数，
[0079]-针对食品成品的规范,包括针对声明的规范,和
[0080]-待用原材料7的规范，其相对量，以及在生产过程中需遵守的处理条件
[0081]因此，对于一给定产品，针对该食品成品11的多个参数被定义为规则；在上述例子中，与内部和外部要求有关的针对给定食品产品的参数被定义为规则。其他的要求被定义为规范；在上述例子中，声明、原材料和处理条件被定义为规范。然而，可能进行其他定义，如原材料可能被定义为规则。
[0082]存于库6的规则典型地涉及食品成品11的特性，如成品11中某一给定成分的含量，每一个这样的参数在库6中被定义为规则。例如，参数可以是维生素C的含量，而规则是维生素C的含量必须在一定限制之内。声明可以是，例如，食品成品必须用标签写明维生素C含量在一定限制之内。
[0083]一旦定义了符合的设计配方5，可进行半成品和食品成品11的工业化和随后生产。这一点在图1中得到了纲要性的表达，其中食品制造8在符合的设计配方5的控制下将多个原材料7 (图示四种)处理成为食品成品11。
[0084]如图1所示，食品成品11的生产包含执行多个单元操作8，如混合、抽吸和烘干多种原材料。如此单元操作的结果是一批次半成品或成品原材料。每一如此产出的批次均成为多个已包装成品11。例如，如果产品是婴儿配方奶粉，奶粉可以被装入500克的罐或250克的袋或900克的罐内，由此产生如图1所示的3种食品成品，虽然成品，进而批次以及配方完全相同。
[0085]如图1所不，食品成品的生广可以包括，在半成品食品广品9中加入其它一种或多种原材料以提供食品成品11。
[0086]如上所述，食品成品11的生产被典型设计为，可提供食品成品11的多个连续批次。在根据该发明进行的食品成品生产过程中，批次可能被赋予不同含义，在图1的实例中，批次被认为是，已为消费者准备好的多个食品成品11。在图1中，在批次只包含由相同批次原材料7产出的食品成品11的意义下，一批次的食品成品11典型与生产能力和原材料7的批次尺寸有关。如在一个或多个批次的原材料空缺、生产基于一个或多个新批次的原材料的情况下，认为开始了新一批次的食品成品U。同样的，生产设备的变化将典型地构成新批次食品成品11的开始。
[0087]虽然图1所示实例显示，食品成品11的生产包括单元操作直接产出食品成品11(若未产出半成品)，然而生产可包括，在食品成品被分份为包装前，食品成品11或半成品食品的累积。如此食品成品的累积典型地被认为是一批次食品成品11。
[0088]对食品成品的定量产品分析发生在生产过程中(如对半成品食品或原材料的分析)或生产之后(如对食品成品的分析)。当对食品成品11进行分析时，典型地只对单个食品成品11进行分析，认为结果可代表该批次的食品成品。当有新原材料加入半成品食品中时，优选地在生产中分析食品成品11。所有产品分析都被存储于用于分析结果的库12 (参见例如图2)。
[0089]虽然理论上符合的设计配方5 (所有的处理条件和原材料已被规范)足以保证食品成品11符合声明和规章性要求，但是已经与本发明相关联地发现，多个变量会不可避免地影响食品成品11的质量，从而影响对于内部和外部(规章性)要求的符合性。[0090]这些变化一般在广义用辞“处理能力”下描述，并可被大致分类为以下三组:
[0091]-原材料组成的变化，如由于季节、气候、喂养模式等变化导致的营养成分的固有波动等。
[0092]-制造条件的变化，如在工厂车间发生的为加料速度、混合、操作、保持、抽吸等定义的给定点的固有波动。
[0093]-分析方法结果的变化，如取决于包括分析方法自身灵敏度等在内的数个因素的由实验室获得的分析结果的波动。在实际中，分析方法的变化是已知的，因为它在分析方法的有效性确认过程中已明确。
[0094]因此，食品成品11有很大不符合规范的风险，这背离了配方符合设计过程中确立并存储在库6内的规则，诸如声明和规章性要求。
[0095]另外，如果对食品成品11的分析显示出背离结果，至少在该背离是没有获得符合性的那种背离的情况下，需要分析和确定该背离产生的原因，使得可以采取矫正措施。
[0096]图2示意性揭示了用于评估符合性和检测偏离原因的系统和方法。在图2中，执行对食品成品符合性的自动评估，按照三个信任等级表达结果:
[0097]-高信任等级-这意味着针对库6中定义为规则的每一参数所进行的最近5次分析结果与规则相符合。
[0098]-中等信任等级-意味着针对库6中定义为规则的每一参数所进行的至少最近2到4次分析结果与规则相符合。
[0099]-低信任等级-这可味着针对库6中定义为规则的每一参数所进行的最近的分析结果与规则不相符，或者，针对库6中定义为规则的每一参数所进行的分析未出现两次符合的分析结果。
[0100]信任等级首先按参数定义，再按食品成品所售卖的市场定义，然后按食品成品定义。例如，产品A将售往1、2、3、4四个国家。因此，有四个要检查符合性的组合，即，A1, A2,八3和~(A的下标表示指定国家)。规则的数量，也就是规章性参数，各国通常不同，国家I可能有10个规章性参数，国家2可能有8个，国家3可能有6个，国家4可能有3个。为了让食品成品A具有高信任等级，A1的所有10个参数，A2的所有8个参数，A3的所有6个参数和A4的所有3个参数均须具有高信任等级。
[0101]如果例如4的一个参数具有中等信任等级，那么即使A2, ^和~具有高信任等级，产品A信任等级仍为中等。低信任等级情况类似。
[0102]将维他命C应该位于一定范围内(“ + ”表示分析结果在范围内，表示分析结果不在范围内，“？ ”表示未获得分析结果)作为给定参数信任等级的一个例子:
[0103]
【权利要求】
1.一种在计算机系统中执行，用于监督食品成品的生产的方法，所述生产提供一系列批次的食品成品(11)，所述生产基于为符合要求而确立的符合的设计配方(5)，所述要求优选是由诸如法律所规定的外部要求，和/或由制造商规定的内部要求，所述符合的设计配方(5)包含被定义为规则的食品成品的多个参数； 所述方法包括: -分析多个，优选是大于或等于5个，连续生产批次的食品成品(11 )，优选包含最近生产的批次，从而为定义为规则的每个参数提供分析结果， -在所述多个连续生产批次的基础上，基于所述参数与所述规则的符合性，确定生产的任等级， -输出确定的信任等级。
2.根据权利要求1的方法，还包括，如果信任等级低于一预先选择的等级，请求有待遵从的行动计划，用以增加食品成品(11)的未来生产的信任等级。
3.根据权利I或2的方法，还包括，如果信任等级低于一预先选择的等级，则请求增加信任等级的时间安排。
4.根据以上任意权利要求的方法，其中该方法还包括，如果信任等级低于一预先选择的等级，则提出根源起因的建议。
5.根据以上任意权利要求的方法，其中所述信任等级被确定为: -高信任等级，当针对被定义为规则的每个参数的最新，例如5个，分析结果符合规则时，` -中等信任等级，当针对被定义为规则的每个参数的最新5个分析结果中，至少一些，例如2到4个，最新分析结果符合规则时， -低信任等级，当针对被定义为规则的每个参数的最新5个分析结果中，最新的分析结果不符合规则时，或者当针对被定义为规则的每个参数的最新5个分析结果中，不存在两个符合的分析结果时。
6.根据以上权利要求2-5的任意一个的方法，其中所述预先选择的等级是低信任等级。
7.根据以上任意权利要求的方法，其中所述分析多个连续生产批次的食品成品(11)从而为每个参数提供分析结果的步骤包括，分析每批次食品成品中的单个食品成品(11)。
8.根据以上任意权利要求的方法，其中所述分析多个连续生产批次的食品成品(11)优选通过分析半成品食品或原材料在生产过程中进行，或者，优选通过分析食品成品(11)在生产之后进行。
9.根据以上任意权利要求的方法，其中所述生产包括，对多种原材料(2)执行多个单元操作，例如混合，抽吸，烘干，以产出被添加进一步的原材料的半成品食品，或产出食品成品(11)。
10.根据以上任意权利要求的方法，其中所述符合的设计配方(5)包括: -被定义为规则的食品成品(11)的多个参数，所述规则是来自内部要求(I)和外部要求(2)的可应用于所讨论的食品成品(11)的那些要求的选集， -针对食品成品声明的规范，以及 -关于有待使用的原材料7，其相对数量，以及生产过程中要遵守的处理条件的规范。
11.根据以上任意权利要求的方法，进一步包括，通过以下方式提供符合的设计配方(5): -配置测试配方(5’) -查阅外部要求(2)，内部要求(1)，成分或原材料(3)的理论组成以及处理能力(4)，以进行测试配方(5’)的有效性确认， -如果测试配方(5’)符合所查阅要求，则达到符合的设计，将测试配方设定为符合的设计配方(5) -如果测试配方(5’ )不符合所查阅要求，指出不符合的一个或多个要求，并建议新的测试配方(5’)，直到获得符合的设计并提供用于生产的配方。
12.—种计算机系统，包含至少一个计算机，所述计算机具有与其相连的数据存储装置，并适于执行根据以上任意权利要求的方法，该计算机系统存储用于以下项目的库:内部要求(1)，外部要求(2)，成分或原材料的理论组成(3)，处理能力(4)和配方与产品声明(6)。
13.根据权利要求12的计算机系统，适于通过安全连接被远程访问。
14.一种计算机程序产品，适于使得计算机系统执行根据本发明第一方面的方法，所述计算机系统包含至少一个计 算机，所述计算机具有与其相连的数据存储装置。
【文档编号】G06Q10/06GK103890789SQ201280050791
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2012年9月26日 优先权日:2011年10月17日
【发明者】D·斯耐力, S·霍金斯, J·加纳达南, O·罗宾 申请人:雀巢产品技术援助有限公司