淺談食品機(jī)械中智能控制技術(shù)的應(yīng)用

車靜宇

（金果園老農(nóng)（北京）食品股份有限公司，北京 102100）

食品的機(jī)械化生產(chǎn)能夠促進(jìn)食品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的提高，隨著食品需求的不斷增長，食品機(jī)械化的規(guī)模也在不斷擴(kuò)張，導(dǎo)致食品機(jī)械的管理和控制存在較大難度，不利于行業(yè)的健康發(fā)展。通過智能控制技術(shù)的應(yīng)用可以加強(qiáng)對食品機(jī)械的管控，并促進(jìn)食品機(jī)械生產(chǎn)能力更大程度的提高。我國對智能控制技術(shù)的研究較多，尤其是智能控制技術(shù)在各行業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用研究，能夠起到促進(jìn)行業(yè)整體發(fā)展的作用。本文對食品機(jī)械中智能控制技術(shù)的應(yīng)用情況進(jìn)行分析，明確當(dāng)前的應(yīng)用現(xiàn)狀，有助于應(yīng)用策略的優(yōu)化。期望可以加大食品機(jī)械中智能控制技術(shù)應(yīng)用范圍和力度，拓寬食品機(jī)械的發(fā)展路徑，創(chuàng)造更高的生產(chǎn)價值。

1 智能控制技術(shù)概述

智能控制是由智能機(jī)器進(jìn)行自主控制的技術(shù)，在科學(xué)技術(shù)不斷創(chuàng)新發(fā)展和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)積累的基礎(chǔ)之上，智能控制技術(shù)已經(jīng)與多個行業(yè)領(lǐng)域進(jìn)行了深度結(jié)合，誕生了具有各行業(yè)特色的智能控制機(jī)械。通過智能控制技術(shù)在各行各業(yè)中的應(yīng)用，開啟了一個以智能控制技術(shù)為核心的全新時代，人們將獲得更多更便捷和更舒適的服務(wù)，也將更全面的滿足多樣化的服務(wù)需求。食品機(jī)械與智能控制技術(shù)的結(jié)合能夠使食品的生產(chǎn)過程更具可控性，既可以避免傳統(tǒng)食品機(jī)械存在的生產(chǎn)不規(guī)范或錯誤操作等問題，還可以根據(jù)不同的生產(chǎn)需求進(jìn)行技術(shù)層面的調(diào)整，確保食品達(dá)到生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。智能控制技術(shù)對于食品機(jī)械生產(chǎn)的流程和效率可以做到最大程度的優(yōu)化，減少不必要的生產(chǎn)流程和資源損耗，在促進(jìn)生產(chǎn)效率提高的同時，降低生產(chǎn)成本，有利于食品行業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展[1]。在應(yīng)對復(fù)雜和困難的生產(chǎn)要求時，智能控制技術(shù)可以通過較高的自組織控制、自適應(yīng)控制和自學(xué)習(xí)控制等性能，提高技術(shù)的適應(yīng)性和實(shí)用性，能夠大大提高食品機(jī)械的生產(chǎn)力。

2 食品機(jī)械中智能控制技術(shù)應(yīng)用的價值

“食”是人們?nèi)粘Ｉ钪械闹匾M成部分，在我國經(jīng)濟(jì)水平和生活條件飛速提高的背景下，人們對食品的要求不僅越來越高，也越來越多樣化，既需要滿足健康和安全等品質(zhì)要求，也需要滿足不同的口味要求。近年來，我國的食品行業(yè)和市場也處于蓬勃發(fā)展階段，市場競爭環(huán)境極為激烈，對于食品機(jī)械的質(zhì)量和要求也逐漸提高，為了滿足當(dāng)前的發(fā)展需求，也為了適應(yīng)未來的發(fā)展需求，食品機(jī)械行業(yè)需要對傳統(tǒng)的生產(chǎn)和管理方式進(jìn)行優(yōu)化。智能控制技術(shù)具有極強(qiáng)的技術(shù)優(yōu)勢，能夠在食品機(jī)械行業(yè)中起到提高成本、效率、質(zhì)量和安全等多方面控制水平的積極作用。尤其是當(dāng)前的社會結(jié)構(gòu)逐漸向老齡化社會發(fā)展，傳統(tǒng)的勞動密集型產(chǎn)業(yè)已經(jīng)受到嚴(yán)重沖擊，日趨加劇的用工荒問題已經(jīng)嚴(yán)重阻礙了食品產(chǎn)業(yè)的發(fā)展步伐。智能控制技術(shù)的應(yīng)用能夠從根本上解決對人力資源的過度依賴，還能夠避免由于人工生產(chǎn)造成的效率低下和管理成本高等問題，真正開啟國食品產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新時代大門。且從全球化角度來看，國內(nèi)企業(yè)在國際市場中的競爭力仍然較為薄弱，全球化格局背景下的國際市場競爭也將更加激烈，想要占據(jù)穩(wěn)固的市場地位就不能只依靠價格和數(shù)量優(yōu)勢，可以通過智能控制技術(shù)的應(yīng)用提高食品機(jī)械的精準(zhǔn)控制能力，從而在生產(chǎn)操作過程中達(dá)到更加高質(zhì)量和高效率的水平，為食品產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造出更高的經(jīng)濟(jì)效益，保障食品產(chǎn)業(yè)的順利轉(zhuǎn)型升級，也為未來的食品產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定堅實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。

3 食品機(jī)械中智能控制技術(shù)應(yīng)用的現(xiàn)狀

3.1 食品機(jī)械中智能控制技術(shù)應(yīng)用的成就

智能控制技術(shù)可以為食品機(jī)械提供更精準(zhǔn)和更完備的數(shù)據(jù)信息，大幅度的提高食品機(jī)械的生產(chǎn)能力。尤其在模糊數(shù)學(xué)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等智能控制方法的影響下，食品機(jī)械在整個生產(chǎn)過程中都可以通過傳感器掌握實(shí)時數(shù)據(jù)，并建立起動態(tài)的環(huán)境模型，對生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。根據(jù)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的分析可以了解食品機(jī)械的生產(chǎn)情況，及時發(fā)現(xiàn)潛在的異常問題，通過及時處理避免問題造成的不良影響。在處理異常問題時，可以對控制機(jī)構(gòu)或控制參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)修改，達(dá)到改善異常問題的效果。食品機(jī)械經(jīng)過長期運(yùn)行后，能夠積累大量的運(yùn)行數(shù)據(jù)，可以通過數(shù)據(jù)分析形成最佳的控制模式，在達(dá)到最大生產(chǎn)效率的同時，保障食品機(jī)械運(yùn)行的最佳狀態(tài)，延長食品機(jī)械的使用壽命。即使在食品機(jī)械長期運(yùn)行后產(chǎn)生磨損等故障問題，也可以通過傳感器生成的預(yù)測性維護(hù)系統(tǒng)，在故障發(fā)生之前提前防范，在故障發(fā)生之后快速排查，減少故障停機(jī)時間。當(dāng)傳感器發(fā)展到工業(yè)4.0之后，可以通過云服務(wù)器進(jìn)行大量的遠(yuǎn)程操作，再次提高了食品機(jī)械中智能控制的規(guī)模和效率，更適合大規(guī)模的食品機(jī)械應(yīng)用[2]。食品機(jī)械中智能控制的方向也在多樣化發(fā)展，包括食品的生產(chǎn)加工和包裝運(yùn)輸?shù)龋伎梢酝ㄟ^智能機(jī)械完成，能夠建立起更加完善的食品智能產(chǎn)業(yè)鏈條，產(chǎn)生更大的產(chǎn)業(yè)化力量，推動食品產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

3.2 食品機(jī)械中智能控制技術(shù)應(yīng)用的不足

我國食品機(jī)械中智能控制技術(shù)的應(yīng)用和研究起步較晚，雖然已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了一定范圍的技術(shù)應(yīng)用，也已經(jīng)取得了較大的應(yīng)用成果，但相較于歐美發(fā)達(dá)國家還是存在較大的差距，表現(xiàn)出的不足之處較多，還需要加強(qiáng)對食品機(jī)械中智能控制技術(shù)的應(yīng)用和研究，并對應(yīng)用過程中產(chǎn)生的問題進(jìn)行完善?？梢詫V泛性發(fā)生的問題進(jìn)行針對性的改進(jìn)，比如部分食品機(jī)械中智能控制技術(shù)較為單一的問題，雖然能夠?qū)C(jī)械生產(chǎn)的效率和質(zhì)量起到一定的提高作用，但是提高幅度較小，無法充分發(fā)揮智能控制技術(shù)的優(yōu)勢。通過對我國食品機(jī)械領(lǐng)域中智能控制技術(shù)應(yīng)用情況的分析能夠發(fā)現(xiàn)，真正的應(yīng)用范圍還不足總體的1/3，所以要加強(qiáng)智能控制技術(shù)與食品機(jī)械生產(chǎn)需求的結(jié)合，才能夠使智能控制技術(shù)的應(yīng)用更具有現(xiàn)實(shí)意義，促進(jìn)食品機(jī)械領(lǐng)域的智能控制化水平提高。應(yīng)用范圍較小的原因主要在于對智能控制技術(shù)的了解和掌握程度較低，食品機(jī)械企業(yè)的發(fā)展規(guī)模也存在較大差異，對智能控制技術(shù)的應(yīng)用需求難以統(tǒng)一，限制了智能控制技術(shù)研發(fā)資源的聚合，導(dǎo)致智能控制技術(shù)的研發(fā)投入較高，僅有部分大企業(yè)原因參與，部分中小型企業(yè)難以承擔(dān)在應(yīng)用和研發(fā)階段所需的資金投入，相關(guān)的技術(shù)人才培養(yǎng)也存在較大缺口，不利于形成智能控制技術(shù)應(yīng)用的良性循環(huán)。且相關(guān)的技術(shù)人才培養(yǎng)也存在較大的缺口，食品機(jī)中械智能控制技術(shù)的研發(fā)力量嚴(yán)重不足，是制約食品機(jī)械中智能控制技術(shù)發(fā)展的主要因素。部分食品機(jī)械發(fā)生智能控制技術(shù)故障時，難以得到專業(yè)技術(shù)人員的有效處理，無法保障食品機(jī)械的安全性和穩(wěn)定性，更不利于食品機(jī)中械智能控制技術(shù)的應(yīng)用。

4 食品機(jī)械中智能控制技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展

食品機(jī)械中智能控制及技術(shù)的應(yīng)用適合多個產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，尤其是食品加工和包裝等領(lǐng)域，能夠充分發(fā)揮出智能控制技術(shù)中的機(jī)器人技術(shù)、運(yùn)動控制技術(shù)、傳統(tǒng)控制技術(shù)和傳感器技術(shù)等多種技術(shù)優(yōu)勢。所以根據(jù)不同的應(yīng)用需求，可以著重加強(qiáng)對不同技術(shù)方法的應(yīng)用，研發(fā)出具有不同智能控制技術(shù)優(yōu)勢的食品機(jī)械，使食品機(jī)械更加精確化，提高食品機(jī)械的應(yīng)用效率。且食品生產(chǎn)工藝正處在不斷優(yōu)化發(fā)展的過程中，未來對加工參數(shù)的要求也會越來越高，智能控制技術(shù)可以根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)要求發(fā)揮出不同的技術(shù)作用。比如在當(dāng)前的食品機(jī)械中，以光、電、機(jī)和氣于一體的機(jī)械化電子設(shè)備為主，未來將更加重視計算機(jī)技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用，使電子設(shè)備具備更高水平的機(jī)電一體化控制性能。食品機(jī)械還需要保證高質(zhì)量和連續(xù)的作業(yè)模式，未來的智能控制技術(shù)將更加注重對食品機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度和精度等指標(biāo)的提高，可以根據(jù)數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行原理，通過數(shù)字控制對食品機(jī)械運(yùn)行的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行精確把控，提高食品機(jī)械的自適應(yīng)程度，進(jìn)而提高食品機(jī)械的生產(chǎn)效能。所以根據(jù)當(dāng)前的食品機(jī)械發(fā)展需求來看，未來食品機(jī)械中智能控制技術(shù)的發(fā)展可以更加注重自動化和數(shù)控化的方向。并開發(fā)出更多的智能控制技術(shù)功能負(fù)載，為食品機(jī)械領(lǐng)域提供更多的發(fā)展可能性[3]。但在加強(qiáng)技術(shù)發(fā)展的同時，更要注重對技術(shù)人才的培養(yǎng)，可以建立起產(chǎn)學(xué)研一體化的模式，既能夠保證技術(shù)的先進(jìn)性，又能夠保證技術(shù)的實(shí)用性，使技術(shù)研究能夠切實(shí)的推動食品機(jī)械中智能控制技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展。還可以在推動技術(shù)升級的同時，降低食品機(jī)械中智能控制技術(shù)的應(yīng)用成本，擴(kuò)大應(yīng)用范圍，使中小企業(yè)也能夠融入食品機(jī)械中智能控制技術(shù)的發(fā)展趨勢，形成良性的產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式。

4 結(jié)束語

食品機(jī)械中智能控制技術(shù)的應(yīng)用有著極高的現(xiàn)實(shí)意義和價值，不僅能夠在技術(shù)層面上推動食品機(jī)械領(lǐng)域的長遠(yuǎn)發(fā)展，也能夠在經(jīng)濟(jì)層面上提高食品機(jī)械領(lǐng)域的經(jīng)濟(jì)收益。對食品機(jī)械產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級有著極為關(guān)鍵的推動作用，可以大大提高我國食品產(chǎn)業(yè)在國內(nèi)外市場中的競爭力，滿足人們對食品更高和更多樣化的需求。但食品機(jī)械中智能控制技術(shù)的應(yīng)用在當(dāng)前還存在較多不足，需要在未來的發(fā)展中不斷完善和優(yōu)化。