淺析智能化包裝的應(yīng)用與發(fā)展

[摘要] 智能化技術(shù)的應(yīng)用使包裝在材料、結(jié)構(gòu)、技術(shù)以及專(zhuān)家決策系統(tǒng)等方面對(duì)傳統(tǒng)包裝生產(chǎn)提出了新的挑戰(zhàn)，本文介紹了這一技術(shù)在包裝行業(yè)的發(fā)展與研究情況，旨在提高包裝事業(yè)技術(shù)層次，拓展視野，提升我國(guó)整體商品競(jìng)爭(zhēng)能力。

[關(guān)鍵詞] 包裝 材料 人工智能 專(zhuān)家系統(tǒng)

智能化包裝是指在一個(gè)包裝、一個(gè)產(chǎn)品或產(chǎn)品-包裝組合中，有一個(gè)集成化元件或一項(xiàng)固有特性，通過(guò)此元件或特性把符合特定要求的智能成分賦予產(chǎn)品包裝的功能中，或體現(xiàn)于產(chǎn)品本身的使用中。他具體為：利用新型的包裝材料、結(jié)構(gòu)與形式對(duì)商品的質(zhì)量和流通安全性進(jìn)行積極干預(yù)與保障；利用信息收集、管理、控制與處理技術(shù)完成對(duì)運(yùn)輸包裝系統(tǒng)的優(yōu)化管理等。具體到在包裝行業(yè)的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在以下幾方面：

1.智能化包裝材料

智能化包裝材料研發(fā)與應(yīng)用是當(dāng)今食品包裝發(fā)展趨勢(shì)，主要采用各種內(nèi)部指示劑、活性包裝材料等，根據(jù)被包裝商品的不同將具有如下功能：

(1)能夠直接提供關(guān)于產(chǎn)品的質(zhì)量、充填氣體、包裝件儲(chǔ)藏條件等信息；(2)能吸收包裝食品釋放的氧氣，防止細(xì)菌增長(zhǎng)，降低食品變質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)，延長(zhǎng)貨架壽命。(3)能通過(guò)外包裝顏色的改變，讓顧客知道食品新鮮程度，顯示包裝物是否敗壞。(4)通過(guò)時(shí)間-溫度指示劑記錄食品在貯存和銷(xiāo)售期間溫度變化的連續(xù)過(guò)程，預(yù)示食品的質(zhì)量變化情況。（TTI指示劑）(5)通過(guò)氣調(diào)包裝調(diào)節(jié)包裝內(nèi)氣體的環(huán)境，以減緩氧化速度，延長(zhǎng)貨架壽命。（MAP包裝）(6)通過(guò)包裝物中微生物生長(zhǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的新陳代謝產(chǎn)物與某種指示劑反映的情況來(lái)直接指示產(chǎn)品中的微生物質(zhì)量。（新鮮度指示劑）(7)利用可以同加速水果、蔬菜衰老的乙烯發(fā)生反應(yīng)的指示劑（澳大利亞的CSIRO），呈現(xiàn)出顏色變化來(lái)指示食品情況。（乙烯指示劑）

可以預(yù)見(jiàn)，未來(lái)食品用智能包裝會(huì)含有更復(fù)雜的、遠(yuǎn)程可讀的非視覺(jué)信息，油墨技術(shù)的進(jìn)步也許能用上更精細(xì)的印刷線(xiàn)路。標(biāo)簽可能會(huì)向芯片一樣，電子標(biāo)簽可以作為時(shí)間-溫度、泄露和/或新鮮度指示劑，可能會(huì)隨著電子學(xué)和生物科技的進(jìn)步而具有更加智能的作用。

2.智能化包裝技術(shù)

智能化包裝技術(shù)的發(fā)展，經(jīng)歷了以下幾個(gè)階段：

初期的智能化包裝技術(shù)主要體現(xiàn)在產(chǎn)品造型加工工藝上。具體形式有顯竊啟包裝（包括薄膜包裝、泡罩與貼體包裝、收縮包裝、全封閉包裝、防盜蓋包裝等）、兒童安全包裝（包括壓扭蓋、掀開(kāi)蓋、泡罩、迷宮蓋、拉拔蓋等形式），特種工藝；特種包裝結(jié)構(gòu)（如：一次性包裝）。

隨著技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)品智能化有了進(jìn)一步提高，從造型加工工藝發(fā)展到多種附加工藝，具有標(biāo)志性進(jìn)步的就是防偽包裝的出現(xiàn)。目前防偽包裝從技術(shù)上集中于以下幾個(gè)方面：防偽標(biāo)識(shí)；特種材料工藝；印刷工藝。主要的技術(shù)手段有：激光全息圖像；激光防偽包裝材料；隱形標(biāo)識(shí)系統(tǒng)；激光編碼；凹版印刷防偽。

第三個(gè)階段的智能技術(shù)從采用各種工藝過(guò)渡到了采用計(jì)算機(jī)技術(shù)手段，使得包裝不再是處于被動(dòng)消極地位。如：微波爐自動(dòng)加熱包裝；適應(yīng)超市功能的帶電子芯片銷(xiāo)售包裝；適應(yīng)電子商務(wù)和現(xiàn)代物流的可跟蹤性包裝。

3.人工智能包裝

人工智能階段的包裝從采用一項(xiàng)或多項(xiàng)智能技術(shù)發(fā)展到全面提供包裝方案的專(zhuān)家系統(tǒng)階段。專(zhuān)家系統(tǒng)是指一個(gè)（或一組）能在某個(gè)特定領(lǐng)域內(nèi)，以人類(lèi)專(zhuān)家水平去解釋該領(lǐng)域中困難問(wèn)題的程序集合。它同自然語(yǔ)言理解、機(jī)器人學(xué)并列為現(xiàn)代人工智能的三大研究方向，這也是目前包裝行業(yè)討論和研究最為火熱的課題，主要發(fā)展有以下兩個(gè)方面：

(1)產(chǎn)品包裝設(shè)計(jì)方案智能決策系統(tǒng)

系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)包括四個(gè)組成部分，如圖。人機(jī)接口負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)、檢索和評(píng)價(jià)的調(diào)度；智能包裝設(shè)計(jì)方案模塊由防護(hù)包裝設(shè)計(jì)、單元包裝數(shù)量確定、外包裝容器設(shè)計(jì)、包裝標(biāo)志確定和包裝件試驗(yàn)檢驗(yàn)5個(gè)字模塊組成，各模塊各司其職并相互協(xié)同；典型包裝設(shè)計(jì)方案智能檢索與評(píng)價(jià)主要完成針對(duì)多個(gè)相似包裝設(shè)計(jì)方案的優(yōu)選和排序；產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)包裝設(shè)計(jì)的有關(guān)數(shù)據(jù)的管理。

(2)各個(gè)包裝環(huán)節(jié)的專(zhuān)家系統(tǒng)

是指在包裝從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)過(guò)程中，針對(duì)某一環(huán)節(jié)的專(zhuān)家系統(tǒng)。比如，基于知識(shí)庫(kù)的緩沖包裝CAD系統(tǒng)就是針對(duì)流通環(huán)節(jié)的緩沖包裝專(zhuān)家系統(tǒng)。每個(gè)環(huán)節(jié)的專(zhuān)家系統(tǒng)組合在一起，就構(gòu)成整個(gè)包裝工業(yè)的專(zhuān)家系統(tǒng)，這正是人工智能在包裝行業(yè)的未來(lái)發(fā)展方向。

4.結(jié)束語(yǔ)

人工智能一直處于計(jì)算機(jī)技術(shù)的前沿，人工智能研究的理論和發(fā)現(xiàn)在很大程度上將決定計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展方向。今天，已經(jīng)有人多人工智能研究的成果進(jìn)入人們的日常生活。包裝伴隨商品的問(wèn)世一路走來(lái)，它所肩負(fù)的功能越來(lái)越多。高新技術(shù)的浪潮，將包裝推向了更高的發(fā)展境界，人工智能與包裝的結(jié)合是歷史必然。將來(lái)，人工智能技術(shù)的發(fā)展將會(huì)給人們的生活、工作和教育帶來(lái)更大的影響，新世紀(jì)的包裝業(yè)人員應(yīng)該以敏銳的洞察力抓住這種機(jī)遇。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉志鵬:產(chǎn)品包裝設(shè)計(jì)方案智能決策系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].包裝工程，2001.02

[2]金國(guó)斌:智能化包裝潛力無(wú)限.市場(chǎng)動(dòng)態(tài)，2006.08

[3]金國(guó)斌:智能化包裝技術(shù)及其發(fā)展.中國(guó)包裝，2002.06

[4]袁友偉等:計(jì)算機(jī)技術(shù)在包裝領(lǐng)域中的應(yīng)用及其發(fā)展方向.中國(guó)包裝工業(yè)，1999.12