我國奶粉包裝自動化的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

朱良工，王丹，高啟奇

（1.黑龍江省綠色食品科學(xué)研究院哈爾濱150028；2.黑龍江東方學(xué)院哈爾濱150066）

我國奶粉包裝自動化的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

朱良工1，王丹1，高啟奇2

（1.黑龍江省綠色食品科學(xué)研究院哈爾濱150028；2.黑龍江東方學(xué)院哈爾濱150066）

奶粉的包裝質(zhì)量，是延長保質(zhì)期，保障信譽(yù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。對我國奶粉包裝自動化現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，并且研究了奶粉包裝的未來發(fā)展趨勢。結(jié)果表明，我國食品和包裝機(jī)械行業(yè)的快速發(fā)展，奶粉包裝自動化水平會逐步與發(fā)達(dá)國家接近。

奶粉包裝；自動化；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢

0 引言

近年來，由于受到食品安全事件影響，消費(fèi)者對于我國奶粉的安全問題依然較為擔(dān)心。據(jù)中國食品土畜進(jìn)口商會提供的數(shù)據(jù)顯示，進(jìn)口奶粉的是市場占有率已從2008年前的30%左右，躍升到50%以上，在高端奶粉市場，這一數(shù)據(jù)更是超過70%[1]。在這種背景下，政府部門開始著力于在政策、標(biāo)準(zhǔn)等渠道保障我國奶粉行業(yè)健康有序的發(fā)展。各大乳品企業(yè)主要發(fā)展趨勢集中在充分整合國際資源，行業(yè)集中度進(jìn)一步提高等方面。同時，近段時間我國全面開放二胎政策更是進(jìn)一步推動我國奶粉行業(yè)產(chǎn)銷規(guī)模的擴(kuò)大，使奶粉產(chǎn)業(yè)成為我國乳品發(fā)展乃至我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)之一。而在此同時，奶粉的包裝是保證奶粉質(zhì)量，延長保質(zhì)期，給顧客良好感官和信譽(yù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，所以奶粉包裝行發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>

人們通過自動輸送及其他一些輔助裝置按工序順序?qū)⒏鞣N機(jī)械裝置連成一體，通過氣壓、液壓系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)將各個部分的包裝動作聯(lián)系起來，使其按照規(guī)定的包裝程序自動的進(jìn)行奶粉灌裝、裝箱、碼垛等包裝工作的生產(chǎn)線為奶粉自動化包裝生產(chǎn)線。奶粉的包裝自動化生產(chǎn)線不僅要求整條生產(chǎn)線上的各種機(jī)械裝置能自動地完成預(yù)定的各道包裝工序，使包裝產(chǎn)品成為合格品，同時還要達(dá)到提高包裝質(zhì)量，增加包裝產(chǎn)量等一系列指標(biāo)[2]。

1 我國奶粉包裝自動化的現(xiàn)狀

1.1奶粉包裝機(jī)械設(shè)備落后，自動化程度低

我國食品包裝業(yè)在這幾年得到了一定的發(fā)展，發(fā)展前景也十分良好，但由于行業(yè)起步較晚，還是存在著一些問題，受食品自動化包裝機(jī)械的發(fā)展緩慢的影響導(dǎo)致我國整體食品包裝生產(chǎn)自動化程度偏低。據(jù)調(diào)查所知，2010年我國食品和包裝機(jī)械工業(yè)銷售產(chǎn)值達(dá)到1800億元，2011年食品和包裝機(jī)械行業(yè)實(shí)現(xiàn)總產(chǎn)值2200億元。可見我國食品包裝機(jī)械的發(fā)展速度是較快的。但2011年食品和包裝機(jī)械進(jìn)口48.11億美元，出口24.74億美元。逆差如此之大說明了我國食品包裝行業(yè)與發(fā)達(dá)國家相比還是存在著不小的差距。國外的食品包裝機(jī)械設(shè)備大約6000多種，我國食品包裝機(jī)械自動化設(shè)備品種與其他先進(jìn)國家相比僅有一半左右，造成食品包裝業(yè)這種發(fā)展緩慢局面的主要原因有，我國食品包裝機(jī)械自動化技術(shù)創(chuàng)新能力低、生產(chǎn)技術(shù)處于落后狀態(tài)、包裝機(jī)械市場混亂、結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。目前我國的包裝企業(yè)分布現(xiàn)狀為80%～90%都是民營企業(yè)和股份制企業(yè)，合資和獨(dú)資占10%～ 20%。而且大部分規(guī)模偏小，每年近15%的企業(yè)轉(zhuǎn)產(chǎn)或倒閉或新加入，非常不穩(wěn)定[3]。

由于乳品包裝設(shè)備是我國食品包裝設(shè)備的主要類型之一，我國的奶粉包裝設(shè)備，自動化程度較低，大部分奶粉生產(chǎn)企業(yè)的包裝生產(chǎn)線還是以單機(jī)控制模式實(shí)現(xiàn)自動化，乳品企業(yè)包裝機(jī)械自動化程度低導(dǎo)致奶粉的包裝生產(chǎn)呈以下幾種現(xiàn)象：

（1）奶粉包裝生產(chǎn)效率低，一條聽裝奶粉包裝生產(chǎn)線包裝能力約為1 000聽/h。

（2）勞動強(qiáng)度大，工作人員的工作危險系數(shù)高,工作環(huán)境差。

（3）設(shè)備故障率高，連續(xù)包裝生產(chǎn)能力低。

相比之下，一些發(fā)達(dá)國家的乳品企業(yè)，如德國的喜寶、特福芬，美國的雅培等全球知名的奶粉生產(chǎn)企業(yè)由于雄厚的國家經(jīng)濟(jì)實(shí)力，先進(jìn)的機(jī)械自動化技術(shù)，為其奶粉包裝自動化程度的快速提高提供有利的保障。早在幾年前就已經(jīng)全面引進(jìn)自動化生產(chǎn)線，其中包括奶粉的全自動生產(chǎn)以及全自動包裝。尤其是德國，其自動化產(chǎn)品出口比例占80%左右。強(qiáng)大的技術(shù)創(chuàng)新能力以及包裝機(jī)械自動化程度的日益提高，為本國各大工業(yè)的快速發(fā)展提供有力的支撐。隨著發(fā)達(dá)國家在機(jī)械自動化技術(shù)方面取得的成就越來越高，其中奶粉包裝生產(chǎn)顯現(xiàn)的主要特點(diǎn)是：

（1）生產(chǎn)效率高，高速包裝機(jī)械與前道工序有相關(guān)銜接（包括控制銜接），不需要搬運(yùn)環(huán)節(jié)。

（2）具有自動識別功能，可適應(yīng)產(chǎn)品的更新變化，生產(chǎn)線有更好的柔性與靈活性。

（3）設(shè)備常見故障可迅速排除，故障分析系統(tǒng)完善，亦可實(shí)行遠(yuǎn)程診斷。

（4）綠色設(shè)計技術(shù)研究，減少噪聲、風(fēng)塵等污染，包材破損率以及包裝廢品率低。

1.2奶粉包裝自動化研發(fā)投資不足

我國奶粉包裝自動化研發(fā)投資不足，也是導(dǎo)致我國奶粉包裝自動化進(jìn)步緩慢的重要原因之一。近十幾年我國的乳品加工行業(yè)高速的跨越式發(fā)展，很多大型的乳粉生產(chǎn)線也快速的建立起來，但我們的包裝機(jī)械行業(yè)的發(fā)展相對落后，對奶粉包裝自動化的研發(fā)和技術(shù)儲備不足，所以要想提高包裝生產(chǎn)線的自動化就不得不依賴于進(jìn)口包裝設(shè)備，而包裝機(jī)械的自主研發(fā)投資較大，同時需要專業(yè)的技術(shù)人才。門檻較高，因此乳品加工企業(yè)大多無意愿加大對奶粉包裝自動化研發(fā)方面的投資。而提高我國奶粉包裝自動化水平和包裝生產(chǎn)效率是實(shí)現(xiàn)我國奶粉行業(yè)現(xiàn)代化大發(fā)展的重要環(huán)節(jié)，忽視自動化包裝對于企業(yè)發(fā)展的重要作用，沒有投入相應(yīng)的資金到包裝自動化科學(xué)研究中也是制約奶粉包裝自動化發(fā)展的重要因素[4]。

1.3安全檢測功能在奶粉自動化包裝生產(chǎn)中的應(yīng)用并不普及

在奶粉包裝領(lǐng)域中，保障奶粉包裝的安全性，保障產(chǎn)品的包裝質(zhì)量是所有奶粉行業(yè)的基本述求。奶粉的主要產(chǎn)品為嬰幼兒配方粉，食用者多為嬰幼兒。雖然奶粉在未包裝之前都已經(jīng)經(jīng)過嚴(yán)格的檢測，達(dá)到合格的標(biāo)準(zhǔn)才會進(jìn)行下粉包裝。但包裝工作作為奶粉產(chǎn)品完成的最后一道工序，其重要的地位是不言而喻的。而大多數(shù)的奶粉生產(chǎn)企業(yè)在奶粉的包裝過程中所涉及的各類型的安全問題并沒有精確的檢測手段。如果靠人工的一般檢測手段，不僅效率低，而且也存在安全隱患，因此，提高奶粉包裝的自動化程度和安全檢測技術(shù)水平，也是一些奶粉生產(chǎn)企業(yè)亟待解決的問題。

2 我國奶粉包裝自動化的發(fā)展趨勢

2.1包裝生產(chǎn)效率提高

提高包裝生產(chǎn)效率是我國奶粉包裝自動化行業(yè)的必然趨勢。比如，將包裝機(jī)器人引進(jìn)到奶粉自動化包裝生產(chǎn)線中，實(shí)現(xiàn)大幅度的提高包裝的生產(chǎn)效率，使大量的工人從包裝車間中解放出來，減少包裝車間員工的數(shù)量或通過使工人從事企業(yè)的其它工作來提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。奶粉自動化包裝生產(chǎn)線在某種程度上改善包裝工人的工作環(huán)境，提高工作人員的工作效率，從而帶動和提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益[5]。

同時，自動化程度的提高會使不同的包裝工序之間銜接越來越完善。如，打紙箱與奶粉裝箱通過自動化程序以及傳送帶形成有效銜接，裝箱與封箱、碼垛形等工作全部自動進(jìn)行，真正實(shí)現(xiàn)奶粉包裝的自動化，減少搬運(yùn)環(huán)節(jié)，對各種銜接環(huán)節(jié)進(jìn)行直接控制，大大的提高奶粉包裝的速度，大幅度增加提高奶粉包裝生產(chǎn)的效率。

2.2增加自動識別功能

自動識別功能是奶粉包裝自動化發(fā)展的趨勢之一，程序員通過安裝在奶粉包裝生產(chǎn)線上的工控機(jī)中編制相應(yīng)程序，電腦可以自動識別生產(chǎn)線出現(xiàn)的常見故障，向工作人員提出解決方案，減少工作人員故障排除的時間，縮短無謂的機(jī)械設(shè)備維修時間，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。隨著包裝自動化技術(shù)水平逐步的提高，包裝生產(chǎn)線的某些環(huán)節(jié)銜接不當(dāng)或出現(xiàn)故障時可以對維修人員進(jìn)行反饋，維修人員可以通過遠(yuǎn)程診斷故障，采取相應(yīng)的措施排除故障，大大的縮短了由于維修機(jī)器而延誤的包裝生產(chǎn)時間。

同時，包裝自動化生產(chǎn)線的自動識別功能不僅局限于故障排除方面，還會為生產(chǎn)線為適應(yīng)包裝產(chǎn)品的更新變化提供有利的保障，為滿足不同人群的需求，奶粉的包裝也將會實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的多樣化，不同的重量、包裝材料等都將會成為消費(fèi)者選擇產(chǎn)品的依據(jù)。所以，奶粉的包裝可以在一定范圍規(guī)格內(nèi)進(jìn)行改變，由包裝生產(chǎn)線進(jìn)行自動識別，反饋到自動化控制系統(tǒng)后由驅(qū)動系統(tǒng)進(jìn)行不同尺寸的奶粉包裝工作。由于人們的心里因素和市場需求因素，奶粉的包裝生命周期遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于奶粉包裝機(jī)械的使用年限，所以奶粉包裝自動化將會朝著適應(yīng)產(chǎn)品更新變化的方向發(fā)展。在一定范圍內(nèi)更換奶粉包裝產(chǎn)品后，企業(yè)不需要對包裝生產(chǎn)線進(jìn)行全線的變更，降低了企業(yè)的包裝生產(chǎn)風(fēng)險。

2.3產(chǎn)品包裝質(zhì)量得到進(jìn)一步保證

保證奶粉包裝質(zhì)量是包裝生產(chǎn)的首要任務(wù)，而對奶粉的包裝質(zhì)量控制需要做好對包裝生產(chǎn)中微生物的控制。奶粉包裝是奶粉生產(chǎn)的最后一個環(huán)節(jié)，而奶粉的包裝更是扮演著“保護(hù)者”的角色，堅決避免奶粉的后期包裝污染是每個奶粉生產(chǎn)企業(yè)的重要任務(wù)之一。同時減少消除人工錯誤，減少包裝材料在包裝生產(chǎn)中的破損率也是提高奶粉包裝生產(chǎn)質(zhì)量的重要體現(xiàn)[6]。

自動化程度的提高可以大幅度的提高包裝質(zhì)量。首先，眾所周知，引起產(chǎn)品污染的最大源頭是人，自動化程度的提高可以大幅度減少包裝車間的工作人員，而自動化設(shè)備的引進(jìn)也會使人直接接觸產(chǎn)品的機(jī)率變低，間接的減少了微生物污染奶粉的機(jī)率。包裝自動化生產(chǎn)線還會應(yīng)用集成電子檢測設(shè)備，通過這種技術(shù)可對奶粉的包裝質(zhì)量進(jìn)行精準(zhǔn)檢測。該類檢測設(shè)備配置掃描、傳感。照相等儀器，產(chǎn)品在傳動過程中，掃描探頭對產(chǎn)品發(fā)射出無線電波訊號，檢測信號反饋到傳感器，再上傳到數(shù)據(jù)處理器。通過對比標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫的參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對產(chǎn)品包裝質(zhì)量的檢測，剔除不合格產(chǎn)品。這也是通過光、計算機(jī)等先進(jìn)技術(shù)而形成加強(qiáng)包裝生產(chǎn)線自動化程度的一套自動識別體系。同時自動化設(shè)備可以帶來更高的生產(chǎn)力，速度更快且更精準(zhǔn)的完成包裝生產(chǎn)各項工序，降低包裝材料發(fā)生破損的機(jī)率，從而進(jìn)一步提高了產(chǎn)品包裝質(zhì)量。

3 結(jié)束語

隨著我國食品和包裝機(jī)械行業(yè)的快速發(fā)展，奶粉包裝自動化水平會逐步與發(fā)達(dá)國家接近，奶粉包裝自動化生產(chǎn)線不僅會減輕了企業(yè)對人力資源的要求，降低了人力成本、還會提高生產(chǎn)效率、減少對材料的浪費(fèi)、提高奶粉的包裝質(zhì)量。企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)包裝自動化重要性的意識，甚至在不遠(yuǎn)的將來，會有機(jī)器完全代替人的包裝自動化生產(chǎn)線出現(xiàn)。我相信將來奶粉自動化包裝生產(chǎn)線會使我們的奶粉包裝生產(chǎn)更方便，更快捷且連續(xù)性更好，故障破損率更低。

[1]王剛,鄭文杰.機(jī)械自動化在食品包裝領(lǐng)域中的應(yīng)用研究[M].科技與企業(yè).2014,5(18)11-22.

[2]叢海龍,孫進(jìn)東,黃志濤.淺析機(jī)械自動化在食品包裝行業(yè)中的應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù).2014,6(11)23-35.

[3]韓占華,郭飛.自動化在包裝機(jī)械中的應(yīng)用和展望[J].包裝與食品機(jī)械.2011,7(3)45-49.

[4]趙霞.國外包裝機(jī)械的發(fā)展現(xiàn)狀[J].機(jī)械工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化與質(zhì)量.2012,4 (10)56-59.

[5]吳錦祥，陳明楓.食品包裝機(jī)械的自動化技術(shù)[J].福建輕紡.2012,3(11) 59-62.

[6]陳祖龍.自動化技術(shù)在食品包裝機(jī)械中的研究分析[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報.2012,5(6)61-63.

Present situation and developing trend of milk powder packaging automation in our country

ZHU Liang-gong1,WANG Dan1,GAO Qi-qi2
(1.Green Food Science Research Institute of Heilongjiang,Harbin 150028,China;2.East University of Heilongjiang, Harbin 150066,China)

Milk powder packaging quality,is to extend the shelf life,ensure the credibility of the key link.This paper analyzed about the pres?ent situation of our country milk powder packaging automation,research the future development trend of powdered milk packaging.The re?sults show that the rapid development of China's food and packaging machinery industry,milk powder packaging automation level will grad?ually close to the developed countries.

milk powder packaging;automation;present situation;developing trend

TS252.42

B

1001-2230（2016）09-0044-03

2016-06-20

朱良工（1961-），男，研究員級高級工程師，從事乳品工程技術(shù)的研究。

王丹