智能控制技術(shù)在食品機(jī)械中的應(yīng)用探討

◎ 段慧龍

（泰安技師學(xué)院，山東 泰安 271000）

隨著科技的不斷進(jìn)步和人們對(duì)食品質(zhì)量與安全的要求的日益提高，傳統(tǒng)的機(jī)械控制已無(wú)法滿(mǎn)足需求。智能控制技術(shù)以其高效、精確、可靠的特點(diǎn)，為食品機(jī)械注入了新的生命力。通過(guò)引入先進(jìn)的智能控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)食品加工過(guò)程的智能監(jiān)測(cè)、優(yōu)化調(diào)控和信息傳遞，從而提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，減少了人力成本和風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)為食品企業(yè)提供了發(fā)展方向。

1 智能控制技術(shù)在食品機(jī)械中應(yīng)用的意義

1.1 提高食品生產(chǎn)效率

智能控制技術(shù)可以通過(guò)自動(dòng)化生產(chǎn)、智能監(jiān)控和優(yōu)化調(diào)節(jié)等方式提高食品生產(chǎn)效率。具體來(lái)說(shuō)，智能控制系統(tǒng)可以準(zhǔn)確控制食品機(jī)械的運(yùn)行速度、溫度、壓力等參數(shù)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的精確控制和協(xié)調(diào)運(yùn)作，從而提高生產(chǎn)線的運(yùn)行效率。智能控制技術(shù)還能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)生產(chǎn)過(guò)程中的數(shù)據(jù)，并通過(guò)數(shù)據(jù)分析和決策支持以及實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)流程的優(yōu)化和改進(jìn)，進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率。

1.2 降低人力成本和人為錯(cuò)誤

智能控制技術(shù)的應(yīng)用還可以極大地降低人力成本，并減少人為錯(cuò)誤和失誤的發(fā)生。傳統(tǒng)的食品生產(chǎn)方式往往需要大量的人力參與各種煩瑣的操作和監(jiān)控任務(wù)，而智能控制技術(shù)可以通過(guò)自動(dòng)化方式實(shí)現(xiàn)機(jī)器的自主運(yùn)行和控制。這樣可以減少人工操作的需求，大幅度降低企業(yè)的人力成本[1]。另外，人們?cè)谶M(jìn)行繁重和重復(fù)性的工作時(shí)容易疲勞和失誤，而智能控制技術(shù)可以消除這種問(wèn)題，可以大幅度減少人為操作中的錯(cuò)誤和失誤，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和一致性。由此可見(jiàn)，智能控制技術(shù)在提高生產(chǎn)效率的同時(shí)提升了生產(chǎn)的可靠性和質(zhì)量。

1.3 提升產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益

智能控制技術(shù)的應(yīng)用可以幫助企業(yè)降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量，進(jìn)而提升產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。通過(guò)智能控制系統(tǒng)的精確調(diào)節(jié)和優(yōu)化控制，可以減少原材料的浪費(fèi)和損耗，降低生產(chǎn)過(guò)程中的能耗和資源消耗，從而有效控制成本。同時(shí)，智能控制技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量的一致性和穩(wěn)定性，減少缺陷品率，提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，從而帶來(lái)更多的銷(xiāo)售收入和利潤(rùn)。

1.4 提升產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力

智能控制技術(shù)的應(yīng)用可以提升食品產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。通過(guò)智能化的生產(chǎn)方式和精細(xì)化的管理，企業(yè)可以實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)市場(chǎng)需求，靈活調(diào)整生產(chǎn)計(jì)劃，并提供高品質(zhì)、高效率的產(chǎn)品和服務(wù)，滿(mǎn)足消費(fèi)者的多樣化需求[2]。此外，智能控制技術(shù)還可以提供實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)分析和決策支持，幫助企業(yè)進(jìn)行預(yù)測(cè)性維護(hù)和智能化的生產(chǎn)調(diào)度，進(jìn)一步提升生產(chǎn)效率和質(zhì)量水平，使企業(yè)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中更具優(yōu)勢(shì)。

2 智能控制技術(shù)在食品機(jī)械中的應(yīng)用前景和發(fā)展趨勢(shì)

2.1 物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算

隨著物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算技術(shù)的快速發(fā)展，食品機(jī)械智能控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化和智能化程度將得到進(jìn)一步提升。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將食品機(jī)械設(shè)備與云平臺(tái)相連接，可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，不僅可以監(jiān)測(cè)設(shè)備的各項(xiàng)指標(biāo)，如溫度、濕度、壓力等，還可以獲取設(shè)備的工作時(shí)間、效率等相關(guān)數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)可以幫助企業(yè)管理者及時(shí)獲得設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，以便及時(shí)采取措施，確保設(shè)備的正常運(yùn)行和生產(chǎn)質(zhì)量[3]。云計(jì)算技術(shù)可以遠(yuǎn)程控制食品機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行，通過(guò)云平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制設(shè)備的運(yùn)行，方便管理者對(duì)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控和調(diào)控，提高生產(chǎn)效率和靈活性。當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，通過(guò)連接云平臺(tái)，設(shè)備可以將相關(guān)故障信息上傳到云端，企業(yè)管理者可以通過(guò)遠(yuǎn)程訪問(wèn)云平臺(tái)，獲取設(shè)備的故障信息，針對(duì)性地進(jìn)行故障分析和處理。

2.2 人工智能與機(jī)器學(xué)習(xí)

人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)在食品機(jī)械智能控制中的應(yīng)用也將成為發(fā)展的重要方向。通過(guò)對(duì)大量的生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和學(xué)習(xí)，機(jī)器可以不斷優(yōu)化控制策略，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的調(diào)節(jié)和優(yōu)化。人工智能技術(shù)可以利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和建模，從而提取出生產(chǎn)過(guò)程中的關(guān)鍵特征和規(guī)律。這些特征和規(guī)律可以用于構(gòu)建預(yù)測(cè)模型，預(yù)測(cè)食品機(jī)械的運(yùn)行狀態(tài)和性能表現(xiàn)。通過(guò)收集和分析食品機(jī)械的運(yùn)行數(shù)據(jù)，人工智能系統(tǒng)可以建立反映設(shè)備健康狀況的模型，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，并預(yù)測(cè)設(shè)備可能出現(xiàn)的故障。一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，系統(tǒng)可以及時(shí)發(fā)出警報(bào)，并提供相應(yīng)的故障診斷和修復(fù)建議，以便及時(shí)采取措施，避免設(shè)備故障對(duì)生產(chǎn)造成不良影響。

2.3 人機(jī)交互界面與智能化操作

隨著科技的發(fā)展，食品機(jī)械智能控制系統(tǒng)的人機(jī)交互界面也將變得更加智能化和用戶(hù)友好。例如，通過(guò)觸摸屏技術(shù)，操作人員可以通過(guò)簡(jiǎn)單的點(diǎn)擊、滑動(dòng)和縮放等手勢(shì)完成各種操作，從而簡(jiǎn)化了操作步驟，提高了操作效率。通過(guò)聲音識(shí)別技術(shù)可以將人聲指令轉(zhuǎn)化為操作指令，使得操作更加快捷方便[4]。而手勢(shì)識(shí)別技術(shù)則可以通過(guò)識(shí)別手部動(dòng)作來(lái)實(shí)現(xiàn)控制操作，進(jìn)一步增強(qiáng)了人機(jī)交互的靈活性和自由度。智能控制系統(tǒng)注重界面的可視化設(shè)計(jì)，以便操作人員能夠直觀地了解設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、參數(shù)設(shè)置和工作流程等信息。通過(guò)直觀的圖表、動(dòng)態(tài)圖像和色彩等元素，操作人員可以快速獲取需要的信息，并及時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整和決策。通過(guò)采用多種交互方式、學(xué)習(xí)用戶(hù)習(xí)慣和提供良好的可視化界面，智能控制系統(tǒng)能夠大幅度提升操作的簡(jiǎn)潔性、便利性和效率，減少操作的復(fù)雜性和出錯(cuò)的可能性，從而使得食品生產(chǎn)過(guò)程更加智能化和高效化。

2.4 無(wú)人化與自動(dòng)化

無(wú)人化和自動(dòng)化生產(chǎn)也是食品機(jī)械智能控制技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)之一，這一趨勢(shì)的目標(biāo)是減少對(duì)人力的依賴(lài)并提高生產(chǎn)效率和品質(zhì)穩(wěn)定性。例如，機(jī)器視覺(jué)技術(shù)可以通過(guò)相機(jī)和圖像識(shí)別算法實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的自動(dòng)檢測(cè)和分揀，可以大大提高產(chǎn)品質(zhì)量的一致性和準(zhǔn)確性，減少對(duì)人工檢查的需求。此外，機(jī)器人技術(shù)在食品加工和生產(chǎn)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，這一技術(shù)可以將原材料從倉(cāng)庫(kù)或儲(chǔ)存區(qū)取出并放置到生產(chǎn)線上，也可以進(jìn)行自動(dòng)的裝配和包裝工作，進(jìn)而有效地提高生產(chǎn)效率，減少因人為錯(cuò)誤而導(dǎo)致的產(chǎn)品損失[5]?？偟膩?lái)說(shuō)，實(shí)現(xiàn)食品機(jī)械智能控制的無(wú)人化和自動(dòng)化生產(chǎn)可以提高生產(chǎn)效率、降低成本并確保產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，人們可以預(yù)見(jiàn)在未來(lái)會(huì)有更多先進(jìn)的技術(shù)被引入和應(yīng)用于食品生產(chǎn)中。

3 促進(jìn)智能控制技術(shù)在食品機(jī)械中應(yīng)用的有效策略

3.1 鼓勵(lì)企業(yè)積極進(jìn)行技術(shù)研發(fā)與創(chuàng)新

為促進(jìn)食品機(jī)械中智能控制技術(shù)的應(yīng)用，需要鼓勵(lì)企業(yè)積極進(jìn)行技術(shù)研發(fā)與創(chuàng)新。為此，可以采取以下策略。①政府應(yīng)當(dāng)增加對(duì)食品機(jī)械領(lǐng)域的科研資金投入力度，提供給企業(yè)更多的研發(fā)經(jīng)費(fèi)支持。通過(guò)增加資金投入，可以推動(dòng)企業(yè)在智能控制技術(shù)領(lǐng)域的研究與開(kāi)發(fā)，加快技術(shù)創(chuàng)新的進(jìn)程。②建立食品機(jī)械智能化技術(shù)研發(fā)平臺(tái)，為企業(yè)提供先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備和專(zhuān)家指導(dǎo)，幫助企業(yè)加快研發(fā)速度。該平臺(tái)可以提供實(shí)驗(yàn)室條件、技術(shù)設(shè)備、人才支持等資源，幫助企業(yè)降低研發(fā)成本，提高研發(fā)效率。③鼓勵(lì)企業(yè)與高等院校、科研機(jī)構(gòu)等合作，共同組織科研項(xiàng)目，促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新。通過(guò)建立產(chǎn)學(xué)研合作機(jī)制，可以實(shí)現(xiàn)資源共享，加強(qiáng)技術(shù)交流與合作，提高科研成果的轉(zhuǎn)化和應(yīng)用效果。

3.2 為食品行業(yè)智能發(fā)展提供多方支持

為了推進(jìn)智能技術(shù)在食品機(jī)械當(dāng)中的應(yīng)用，還要為食品行業(yè)提供多方面的支持，推進(jìn)食品行業(yè)的良性發(fā)展。①相關(guān)部門(mén)要制定相關(guān)的政策法規(guī)，通過(guò)鼓勵(lì)企業(yè)采購(gòu)智能化設(shè)備來(lái)推動(dòng)行業(yè)智能化發(fā)展。政府可以提供財(cái)稅支持和獎(jiǎng)勵(lì)政策，如減免稅收、降低融資成本等，以幫助企業(yè)降低成本并提高投資回報(bào)率[6]。②相關(guān)部門(mén)要支持食品企業(yè)參加國(guó)內(nèi)外重要的展覽會(huì)和技術(shù)交流活動(dòng)，為企業(yè)提供一個(gè)展示自身智能化成果和了解其他企業(yè)先進(jìn)技術(shù)的平臺(tái)，推動(dòng)行業(yè)整體的智能化水平提升。這些措施能夠幫助食品行業(yè)形成一個(gè)良性互動(dòng)的生態(tài)系統(tǒng)，讓食品行業(yè)智能化水平得到全面提升，為行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.3 優(yōu)化食品機(jī)械智能設(shè)備及控制指標(biāo)

食品機(jī)械作為現(xiàn)代化食品發(fā)展的產(chǎn)物，能夠在食品制造當(dāng)中，對(duì)各個(gè)加工環(huán)節(jié)產(chǎn)生影響。因此，為了充分發(fā)揮智能技術(shù)在食品加工當(dāng)中的作用，需要進(jìn)一步明確控制指標(biāo)，優(yōu)化相關(guān)智能設(shè)備，保證智能控制目標(biāo)的精確度。在優(yōu)化智能設(shè)備方面，企業(yè)需要加大自主研發(fā)能力，針對(duì)企業(yè)內(nèi)部的主要工作內(nèi)容，進(jìn)行針對(duì)性的技術(shù)創(chuàng)新，為企業(yè)效益的提升不斷注入動(dòng)力。在控制指標(biāo)方面，則要從控制系統(tǒng)、自動(dòng)化、人機(jī)交互等多個(gè)角度出發(fā)，保證不同環(huán)節(jié)之間能夠?qū)崿F(xiàn)有效協(xié)同，做到精準(zhǔn)控制，保證生產(chǎn)效率的穩(wěn)步提升。

3.4 培養(yǎng)與引進(jìn)智能控制技術(shù)人才

對(duì)于食品企業(yè)來(lái)說(shuō)，要推進(jìn)智能控制技術(shù)在食品機(jī)械當(dāng)中的應(yīng)用，也離不開(kāi)人才的支持。為此，食品企業(yè)需要采取有效措施，積極培養(yǎng)并且引進(jìn)專(zhuān)業(yè)人才[7]。①企業(yè)可以與高校進(jìn)行合作，讓高校在校內(nèi)開(kāi)設(shè)與食品機(jī)械智能控制相關(guān)的專(zhuān)業(yè)，如食品機(jī)械自動(dòng)化、食品工程控制等，并引進(jìn)優(yōu)秀的教授和專(zhuān)家組成專(zhuān)業(yè)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行教學(xué)和研究。②企業(yè)可以引進(jìn)國(guó)際先進(jìn)的智能控制技術(shù)人才，促進(jìn)跨領(lǐng)域的人才流動(dòng)和合作，推動(dòng)食品機(jī)械智能化發(fā)展。通過(guò)與國(guó)外高水平研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)的合作，可以吸引優(yōu)秀的智能控制技術(shù)人員來(lái)華工作或進(jìn)行交流訪問(wèn)，推動(dòng)跨領(lǐng)域的人才流動(dòng)和合作。③企業(yè)要對(duì)在崗的工作人員進(jìn)行定期培訓(xùn)，組織開(kāi)展智能控制技術(shù)相關(guān)的培訓(xùn)課程和研討會(huì)，幫助從業(yè)人員了解最新的智能控制技術(shù)，并掌握相關(guān)的實(shí)際操作能力。這樣可以滿(mǎn)足行業(yè)發(fā)展的需求，推動(dòng)食品機(jī)械智能化的實(shí)際應(yīng)用和推廣。

4 結(jié)語(yǔ)

積極推進(jìn)智能控制技術(shù)在食品機(jī)械行業(yè)的應(yīng)用，能夠在提升食品企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)推動(dòng)企業(yè)的升級(jí)轉(zhuǎn)型，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。因此，食品企業(yè)需要加大相關(guān)智能技術(shù)的引進(jìn)和研發(fā)力度，保證相關(guān)技術(shù)可以在食品機(jī)械當(dāng)中得到更好的應(yīng)用。