食品包裝行業(yè)自動(dòng)化機(jī)械裝備的應(yīng)用

侯 娟

（德州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山東德州 253034）

0 引言

在食品的生產(chǎn)過(guò)程中，如果接觸的人群較少那么食品受到污染的概率也就比較小，所以當(dāng)前食品加工企業(yè)大多數(shù)會(huì)選擇自動(dòng)化的生產(chǎn)方式。目前我國(guó)食品加工企業(yè)多數(shù)情況下仍采用人工包裝的生產(chǎn)方式，自動(dòng)化水平落后于其他發(fā)達(dá)國(guó)家。即使一些企業(yè)采用自動(dòng)化加工方式，但是受成本及其他方面的限制，在選購(gòu)設(shè)備的時(shí)候比較重視價(jià)格，這也導(dǎo)致食品的包裝出現(xiàn)問(wèn)題。

食品加工過(guò)程中采用人工包裝的弊端是需要連續(xù)加班，這樣人員很容易處于疲勞狀態(tài)，導(dǎo)致注意力不集中，也就無(wú)法保證產(chǎn)品的質(zhì)量，甚至還會(huì)出現(xiàn)較多的不合格現(xiàn)象。雖然設(shè)備只是重復(fù)單一的操作，但是如果食品包裝實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)則能夠減少此類問(wèn)題，大幅提高生產(chǎn)效率。為此，只要確保機(jī)械不出故障則能大幅提高生產(chǎn)效率、保證包裝質(zhì)量。

1 食品包裝機(jī)械發(fā)展情況分析

當(dāng)前食品包裝設(shè)備是通過(guò)光、電、機(jī)、氣等形成一體化的電子設(shè)備，未來(lái)的食品包裝能夠?qū)⑵鋬?nèi)容進(jìn)行拆分，并通過(guò)不同的方式提高包裝的整體水平。一般情況下可以將食品包裝研發(fā)與計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行全面結(jié)合，通過(guò)計(jì)算機(jī)控制其生產(chǎn)過(guò)程。當(dāng)前可以利用機(jī)電一體化系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行控制，全面整合信息和資源，實(shí)現(xiàn)資源的最優(yōu)化配置。食品包裝機(jī)械是按照食品包裝的工藝要求展開，從而設(shè)定一個(gè)全自動(dòng)化包裝系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)全面控制與檢測(cè)工作，通過(guò)計(jì)算機(jī)得到診斷信息，以此實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的目的。

2 機(jī)械自動(dòng)化在食品包裝上的優(yōu)勢(shì)

當(dāng)前各種機(jī)械設(shè)備和結(jié)構(gòu)以及編程運(yùn)用理想可以大幅度提高機(jī)械的生產(chǎn)效率，同時(shí)還能讓加工更加精確，能夠重復(fù)一個(gè)動(dòng)作做到精確，在食品加工以及包裝方面做得更加精細(xì)，而且相比較人工操作優(yōu)勢(shì)更加明顯，極大的提高了生產(chǎn)效率，同時(shí)減少人力資源的使用，節(jié)省了一定的資金成本使用，給企業(yè)帶來(lái)較好的經(jīng)濟(jì)效益。具體可以圍繞以下兩個(gè)方面展開。

（1）食品質(zhì)量不斷提高。在當(dāng)前環(huán)境影響下，氣溫越高食品的質(zhì)量受到的影響越大，高溫很容易導(dǎo)致食品變質(zhì)，特別是面類的食品容易發(fā)霉，需要在低溫的情況下生產(chǎn)。如果在人工的操作環(huán)境下不能保證溫度很低，因?yàn)槿梭w無(wú)法承受過(guò)低的溫度工作。而利用自動(dòng)化進(jìn)行生產(chǎn)可以巧妙解決這一問(wèn)題，機(jī)械設(shè)備不會(huì)受到氣溫和其他因素的過(guò)多影響，使得生產(chǎn)能夠穩(wěn)定進(jìn)行。

（2）減少食品中的浪費(fèi)現(xiàn)象。自動(dòng)化機(jī)械是人工設(shè)置好的程序，在食品加工和包裝袋的切割工作都是統(tǒng)一規(guī)劃好的，這樣能減少食品生產(chǎn)中的浪費(fèi)現(xiàn)象。例如，在加工的構(gòu)成中相應(yīng)的技術(shù)人員可以設(shè)定重量或數(shù)量進(jìn)行包裝，因?yàn)閿?shù)值的計(jì)算比較理想，可以有效提高食品的整體生產(chǎn)效率。

3 生產(chǎn)自動(dòng)化使食品加工更加安全

當(dāng)前食品加工過(guò)程中利用機(jī)械設(shè)備進(jìn)行包裝，能夠使得食品更加安全，主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面。

（1）以前食品加工都是人工進(jìn)行的，很容易出現(xiàn)一些安全問(wèn)題，如利用切割機(jī)很容易給人體造成傷害，而且人員長(zhǎng)期的操作過(guò)程中必然會(huì)出現(xiàn)勞累或是其他方面的問(wèn)題，從而形成安全事故。而機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)則能有效避免這一問(wèn)題，還能精確地計(jì)算加工細(xì)節(jié)，通過(guò)計(jì)算機(jī)將數(shù)量和重量計(jì)算準(zhǔn)確，并確保安全操作，以此為企業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)保障。

（2）食品安全問(wèn)題，當(dāng)前人們比較重視食品安全的問(wèn)題，食品除了自身會(huì)受到時(shí)間和環(huán)境方面影響，在具體的生產(chǎn)過(guò)程中一些操作也會(huì)給食品的質(zhì)量帶來(lái)影響。如果利用自動(dòng)化進(jìn)行操作，則能大幅減少相應(yīng)的問(wèn)題，確保食品的整體安全性。

4 自動(dòng)化機(jī)械的組成

當(dāng)前自動(dòng)化機(jī)械生產(chǎn)已經(jīng)能夠較好地取代人工操作，一般會(huì)由以下3 部分組成。

（1）自動(dòng)化設(shè)備主要通過(guò)子系統(tǒng)和運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)組成。在設(shè)備啟動(dòng)過(guò)程中相應(yīng)的技術(shù)人員需要做好定位，同時(shí)需要根據(jù)不同的產(chǎn)品采取不同的處理方式，并對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行定位和定向操作，這是為了規(guī)劃好相應(yīng)的設(shè)定，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的智能生產(chǎn)。例如，通過(guò)多感機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行操作并對(duì)其程序進(jìn)行設(shè)計(jì)，使生產(chǎn)更好地進(jìn)行。

（2）自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備完成定位后，需要對(duì)物品進(jìn)行搬運(yùn)，同時(shí)還要設(shè)定相應(yīng)的程序。一般情況下當(dāng)機(jī)器人對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行全面識(shí)別后可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行下一步的操作，比人工操作更加精準(zhǔn)。

（3）機(jī)械化自動(dòng)生產(chǎn)相對(duì)比較便捷，在生產(chǎn)過(guò)程中技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況對(duì)其進(jìn)行設(shè)定或改善，根據(jù)生產(chǎn)要求設(shè)定設(shè)備生產(chǎn)速度，同時(shí)還能適當(dāng)?shù)卣{(diào)整一些細(xì)節(jié)。在生產(chǎn)過(guò)程中，定位后可以更好地控制一些動(dòng)作，防止生產(chǎn)中出現(xiàn)問(wèn)題，并根據(jù)實(shí)質(zhì)情況隨時(shí)改善，保證產(chǎn)品質(zhì)量。

5 自動(dòng)化技術(shù)在食品包裝機(jī)械中的應(yīng)用

5.1 傳感技術(shù)

當(dāng)前生產(chǎn)過(guò)程中傳感器運(yùn)用得比較多，特別是食品包裝機(jī)械行業(yè)，傳感器無(wú)論是在性能和功能上都得到較好的改善，同時(shí)市場(chǎng)也使機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)有了較好的發(fā)展空間。當(dāng)前，我國(guó)比較重視這一問(wèn)題，而且還根據(jù)食品的生產(chǎn)情況提出相應(yīng)的要求。在以往，我國(guó)食品機(jī)械制造廠往往不重視食品的檢測(cè)技術(shù)，所以食品檢測(cè)技術(shù)還有較大的發(fā)展空間，并且傳感技術(shù)在食品的其他方面也有著重要作用。相關(guān)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，一些先進(jìn)國(guó)家在食品生產(chǎn)方面已經(jīng)利用不同的檢測(cè)器，而且有較好的使用效果，它可以根據(jù)食品的情況以及生產(chǎn)時(shí)間測(cè)定出食品的大約變質(zhì)時(shí)期。這類設(shè)備的工作原理是利用掃描和傳感器：檢測(cè)人員通過(guò)設(shè)備對(duì)食品進(jìn)行掃描，可以獲取相應(yīng)的信息，以此確保食品的具體實(shí)踐，再通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行對(duì)比，得到正確的檢測(cè)結(jié)果。

5.2 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)

運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)在食品機(jī)械發(fā)展中具有重要作用，相應(yīng)的技術(shù)也越來(lái)越成熟。運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)主要是對(duì)設(shè)備進(jìn)行精確控制，同時(shí)還能對(duì)其速度進(jìn)行把控，能控制食品的輸送、裝卸等環(huán)節(jié)。該項(xiàng)技術(shù)采用了運(yùn)動(dòng)控制，技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況對(duì)其進(jìn)行不同檔位的劃分，實(shí)現(xiàn)食品包裝的升級(jí)。食品包裝機(jī)械化較明顯的特點(diǎn)就是連續(xù)性，在開展過(guò)程中往往對(duì)其速度、精度以及動(dòng)態(tài)有一定的要求，這樣能確保產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。它可以采取不同的方式高度追蹤物品，轉(zhuǎn)換控制模式。

5.3 柔性化生產(chǎn)

當(dāng)前我國(guó)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)比較激烈，而且各大企業(yè)在根據(jù)市場(chǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行不斷更新，因而對(duì)食品包裝機(jī)械靈活性和柔性化有了更高的要求。柔性化生產(chǎn)是以食品包裝機(jī)械的靈活以及其他方面進(jìn)行綜合考慮的，為了確保食品包裝具有一定的柔性，則需要合理設(shè)定自動(dòng)化，一般情況下需要采用模塊技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行調(diào)整來(lái)實(shí)現(xiàn)全面改善。在具體包裝過(guò)程中，還要根據(jù)生產(chǎn)產(chǎn)品做好單元的設(shè)定，以實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品的全面包裝。

5.4 自動(dòng)化識(shí)別

自動(dòng)化識(shí)別的主要功能是對(duì)材料的硬度以及多個(gè)方面進(jìn)行測(cè)定，通過(guò)設(shè)備對(duì)其進(jìn)行識(shí)別并將對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)反饋傳輸?shù)接?jì)算機(jī)之中。在計(jì)算機(jī)的幫助下對(duì)設(shè)備操作進(jìn)行一些細(xì)節(jié)調(diào)整，這樣就可以保證生產(chǎn)不出現(xiàn)反彈。另外，在生產(chǎn)過(guò)程中還可以針對(duì)不同的產(chǎn)品采用不同的包裝方式，通過(guò)掃描確認(rèn)產(chǎn)品位置，并將相關(guān)信息反饋給機(jī)械手，這樣就能判斷其位置及方向。在21 世紀(jì)初期，一些國(guó)外食品廠家就已經(jīng)開始利用自動(dòng)化識(shí)別技術(shù)，它不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)不同類型的食品包裝，還提高了整體的生產(chǎn)效率，減少了工作人員的生產(chǎn)強(qiáng)度。

6 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，當(dāng)前人們的生活質(zhì)量和消費(fèi)水平不斷提升，人們開始重視食品的整體質(zhì)量。目前我國(guó)大多數(shù)食品加工企業(yè)的規(guī)模較小，在使用機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)方面效果還不太理想。為此，應(yīng)結(jié)合我國(guó)的食品工業(yè)情況做好調(diào)整，適當(dāng)引進(jìn)一些先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)全面改善，推動(dòng)我國(guó)食品行業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)的整體水平。