Hvordan talknasning kan optimere sprødstegning

At optimere stegetiden for chips er måske ikke en oplagt anvendelse af matematik, men dette er et af de problemer, delegerede til den 138. europæiske studiegruppe med industrien (ESGI) blev bedt om at løse i sidste uge.

Matematikere fra hele verden mødtes på University of Bath til den fem dage lange workshop for at løse en række reelle og vigtige problemer, som industrien står over for.

Workshoppen var arrangeret af Universitetets Institut for Matematisk Innovation, University of Bristol og Innovate UK og samlede topmatematikere, andre videnskabsmænd og ingeniører fra Storbritannien, Europa, Afrika, Asien og Nordamerika for at arbejde sammen med industrifolk fra PepsiCo, Airbus, Heathrow, Syngenta, Phytoponics, Crowd Vision og NHS.

PepsiCo, som ejer det sprøde mærke Walkers, bedt delegerede om at undersøge to problemer i løbet af ugen, der involverede fremstilling af stabelbare fremstillede kartoffelchips.

Chipsene er fremstillet som en dejblanding, som presses og ovaler skæres ud. Disse bevæger sig ned ad et transportbånd ind i frituregryden. Mens snacksene laver mad, fugten drives væk, får dem til at flyde til overfladen af ​​olien, hvor de løftes ud på et andet transportbånd.

Opgaven fra PepsiCo spurgte, om matematikere kunne forudsige, hvor hurtigt chipsene koger og hæver til toppen, og om de kan fremskynde processen og optimere den.

En anden udfordring stillet af virksomheden så på, hvordan chips indsamlet fra frituregryden bevægede sig ned ad en sliske til en anden transportør.

Stacie Tibos, Associate Principal Engineer fra PepsiCo, sagde:"Spånerne har en buet form, hvilket gør deres adfærd ned ad en slisk meget interessant.

"Det er vigtigt, at de er på linje, så de kan stables sammen i røret. Vi vil gerne optimere sliskedesignet for at få den bedst mulige sprøde position.

"De kan virke som mindre problemer, men vi laver en masse fremstillede kartoffelchips, så løsningen af ​​disse udfordringer kan gøre en stor forskel for effektiviteten af ​​processen.

"Studiegrupper som denne i Bath er en vidunderlig mulighed for at få de bedste hjerner til at arbejde på dit problem på en fokuseret samarbejdsmåde, få de første resultater på kun fem dage.

"At arbejde på denne måde samler ekspertise fra en række områder med forskellige perspektiver på problemet, så den resulterende blanding er mere end blot en sum af dens dele.

"I løbet af de fem dage, de delegerede tager udfordringen, redefinere problemet og fokusere på at løse det. Studiegrupper som ESGI kan virkelig hjælpe med at bygge et bedre produkt og udstyr, der vil hjælpe med at forbedre produktiviteten af ​​processer på lang sigt.

"Jeg vil klart anbefale, at andre virksomheder engagerer sig i disse workshops."

Vicedirektør for Institut for Matematisk Innovation og medarrangør af studiegruppen, Professor Chris Budd, sagde:"Vi er glade for at fejre 50-års jubilæet for den første studiegruppe i år, og det er tredje gang, vi er vært for ESGI på Bath.

"Disse studiegrupper gør det muligt for virksomheder at lave feasibility-undersøgelser på meget kort tid. Selvom ikke alle problemer er løst inden for fem dage, der er altid nogle fremskridt i slutningen af ​​ugen.

"Workshopmodellen giver virksomheder en billig måde at løse deres problemer med højere risiko, som de ikke ville være i stand til at arbejde på internt - det er normalt de mere interessante udfordringer for akademikere at løse, så de giver gerne deres tid gratis.

”De er en enormt effektiv måde at etablere nye samarbejder på, og det er også en rigtig god træningsplads for eleverne.

"Vi er glade for at kunne anvende matematik på fødevareindustriens komplekse problemer, som er den største industri i verden. Den samme matematik, som bliver brugt i studiegruppen i denne uge, kan bruges til at løse store globale problemer, herunder helbredelse af kræft.

"Jeg vil påstå, at det bestemt er tid meget godt givet ud."

Dr. Joanna Jordan er leder af IMI og var også medarrangør af studiegruppen. Hun sagde:"Det har været en intensiv og meget produktiv uge, og alle vores partnere er glade for den store mængde fremskridt, der er opnået på kort tid.

"Det har helt klart lagt grunden til flere nye industrielle samarbejder".