我國色選機發展概況與建議

孫六蓮

摘 要：色選機根據物料的色澤差異高效地選出合格品，目前已經廣泛地應用到工農業生產中。隨著技術進步和市場的拓展，色選機已經成為一項應用廣泛的高科技產業。本文通過對我國色選機的發展現狀進行分析，指出了色選機的可靠性、穩定性和應用場合等幾個方面所存在的問題，并對未來色選機發展提出了建議。

關鍵詞：色選機；概況；建議

中圖分類號： S229 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20160532024

引言

色選機作為光、電、氣、機于一體的高科技產品，是保證食品安全與品質的分揀設備。由于我國色選機技術水平發展不均衡，各個企業自主研發能力有限，色選機產品技術及質量還有待于進一步提高。因此，通過分析國內色選機生產現狀和存在的問題，探討解決對策，對于推動色選機行業發展具有重要意義。

1 色選機發展概況

自20世紀80年代始，國內開始使用進口的大米色選機，進入90年代，我國開始研究色選機的制造技術。1994年核工業理化工程研究院研制出MMS-24A型色選機，該色選機填補了國內色選機研制生產的空白[1]。同期，安徽美亞光電也開始研制色選機。2000年，美亞光電研制出數字化雙面色選機，該機型一舉打破了國外品牌壟斷國內市場的局面[2]。在十二五規劃中，我國政府相繼出臺了光電檢測與分級專用設備行業的一系列激勵政策，由此，國內色選機行業得到了迅猛發展。色選從開始的單面發展為雙面，傳感器從CMOS提升到CCD等等，我國色選機技術不斷趨于完善，并開發出市場上需要的各類色選機，如大米色選機、雜糧色選機、茶葉色選機，脫水蔬菜色選機等。近幾年，塑料色選機、礦石色選機、玻璃色選機等工業用色選機也研發出了不少產品，并投入到市場使用中。現在，我國生產的色選機在國內的市場占有率不斷擴大；有多個生產企業還出口到國外多個國家。

2 色選機現狀

2.1 國內主要生產企業現狀

美亞光電技術有限責任公司創建于20世紀90年代，經過多年潛心研究，逐步掌握了生產色選機的核心技術，成為國內色選機龍頭企業，主導國內色選機市場?，F美亞光電生產的安科牌大米色選機，采用了雙面色選和世界上先進的臻彩CCD、能精準剔除大米當中的淺水黃、腹白、微小病斑等微色差雜質，實際成果大幅領先市場同類產品；在紅外技術研究領域也屢獲突破，它能成功剔除與大米顏色極其相近的玻璃、塑料等雜質，剔除率高達99.99%以上，是美亞在行業內的核心競爭優勢之一；該公司還在花生、瓜子、豆類、葡萄干、芝麻等多種食品物料以及一些不規則顆粒狀物料色選等均有產品投入市場使用。該公司產品已經覆蓋全國所有省市，市場占有率多年保持國內第1，出口至美國、俄羅斯、波蘭、烏克蘭、匈牙利、印度尼西亞、墨西哥等80多個國家和地區，深受國際市場用戶好評，被譽為“中國糧機行業的驕傲”，“安科”品牌已成為我國光電識別領域的第一品牌。

其它色選機生產企業也根據不同市場需求，研制開發出了各類色選機。中科光電研發的雙層履帶機，可滿足多種顏色一次性分選出，具有“色選+形選”功能，多種模式自由設置，能滿足不同物料的色選需要。該公司開發出的茶葉色選機，其最新設計的“橋”式分料器，具有噪音低、抖動小、振動量大、分料更均勻特征。解決了行業內3層茶葉機分料器分料不均勻、產量跟不上的難題；其獨立分選模式，每層即可以獨立設置色選或形選也可以獨立設置形加色組合方案，自由組合選擇。

泰禾光電在2008年成功研發出CCD色選機，能根據各種大米種類，優化設計出相應的工作模式，采用一臺色選機可適用于不同的大米的分選。2015年，該企業研制出小型機器人，并批量生產。

捷迅光電將大米色選與色選前工藝結合起來，保證了成品米色選機的工作效率和質量，同時，該企業還加強了色選機附屬設備如提升機、配套空壓機等耗電量的研究，進一步降低了色選機的耗電量，減少了使用者的成本。該企業研發出的新型智能 CCD 色選機，效率相當于2臺同功率的普通 CCD 色選機，直接降低了企業的生產成本。

武漢吉美研制的大米色選機技術成熟、性價比高、有獨特的國際市場。深圳市中瑞微視光電有限公司根據智能形選技術、彩色CCD技術，利用光電技術研制出茶葉色選機，可以將綠茶、紅茶、白茶、黃茶、普洱茶、單叢茶、烏龍茶等被選產品的異色顆粒自動分揀出來，從而達到提升產品品質，去除雜質的效果。名得光電重點研發生產礦石色選機，采用24位全彩色高速工業相機采集，可以選出多種礦石。

為應對市場變化，我國色選機研制也在不斷進取。各個企業對色選機進行了廣泛的而持續的研究。從光電（模擬）技術開始、 CCD（數字）技術應用、到智能色選機云技術和物聯網技術研究及應用等，色選機技術及應用一直是不斷地在更新換代。目前，新型智能色選機或者稱為智能云色選機，正在應用云技術和物聯網技術，即應用CPS技術、智能分選及光選、智能圖像采集處理和光譜分析技術等，使得色選機能夠自動分析被選物料、 自動調整設備工作參數，實時遠程操控、監控，實現在線管理等功能，從而實現自動化生產，降低生產企業的成本[3]。

2.2 國外及合資品牌現狀

布勒公司在色選機的研發與生產方面，擁有豐富的經驗，產品質量穩定，其產品95%用于出口，產品遍及世界140多個國家，在中國稻米行業的聲譽較好。2002年9月，布勒公司推出了世界上首臺能檢測出小于0.3mm的淺淡微黃點和黑點等各種異色粒、同時去除腹白的色選機。世界各地水稻產區采購該公司的設備超過了其它任何公司。現在合肥有分公司。

日本佐竹公司目前稻米色選機產品主要有：XS 系列、SSM 系列、CS（履帶式）系列、EM 系列。其中SSM 系列是目前世界上在選別方面最為先進的色選機之一。其產品廣泛應用于稻米加工及其它谷物加工，產品暢銷全球 140 多個國家和地區。在歐美以及亞洲等地設有多家分公司或者工廠。

美國德爾塔科技公司在色選領域關鍵技術上擁有多項專利，產品有2大系列、20多種規格。在歐美等地擁有龐大的用戶群。該公司色選機對大米、芝麻、瓜子、雜糧、種子、咖啡、堅果、珍珠、玉石等顆粒狀物料按顏色進行分選后，均能獲得滿意的效果，在我國湖南郴州市設立了代表處。

韓國“大原”和韓國“唯一”牌色選機可以對各種大米、小米、黑米進行有效分選。在進行了2次循環分選后，分選精度可達99.99%，帶出比約32.8%。

2015年9月，德國摩根森機械制造有限公司產品進入中國，該公司因其獨創的摩根森概率篩而聞名于世界。其特有的分選關鍵技術及經驗為摩根森在國際上積累了牢固的聲譽。MSort光學分選機可以通過物料的顏色，形狀或尺寸進行精確識別和分選。為了給客戶提供更全面的分選技術解決方案，摩根森相繼開發了X光分選及金屬探測技術。摩根森MSort光選系統廣泛應用于礦石，玻璃回收，塑料分選等環保領域， 目前已經有超過500臺光選機及15000臺概率篩在世界各地的客戶工廠運行。

3 我國與國外色選機的主要差別

2015年4月，在上海國際分選設備及技術展覽會上，韓國大原，日本佐竹，日本安西，日本服部，加拿大LMC，德國佩特庫斯，比達光電，意大利Protec，德國Mogensen，德國Rhewum，奧地利Binder+Co，美國NRT等國外顏色分選企業紛紛亮相，帶來了最新的應用于糧食，茶葉，塑料，化工等分選解決方案及產品。國內生產企業以美亞光電為龍頭，中科光電，泰禾光電、捷迅光電、合肥萬寶光電、安徽神農光電等國內生產企業也同時參加展覽。

從展覽會上，對世界上先進制造水平也有了更深的了解。由于國內色選機研制生產起步較晚，技術基礎較差，產品上還有許多不足之處，覆蓋面不全，不能全部滿足國內市場，有不少地方還是使用進口美國、德國、日本、韓國等國的色選機。尤其是在中高端市場，色選機技術還有待于進一步提高。主要有以下幾個方面的差別：

色選機核心技術——高速和高靈敏度的陣線CCD芯片或者面陣的COMS。目前，色選機所用的芯片主要由國外進口，采購和應用受到限制。而且價格高、供貨周期長。

在人性化設計及遠程控制等方面與國外技術相比差距也很大。

對于色選機高速線陣CCD數據采集和傳輸及處理技術的研究[4]、物料色選品種運算[5]、多重自動校正、系統智能化方面存在理論基礎研究不全面的現象。

4 實際應用中存在的問題

在實際應用中，我國色選機也存在著各種各樣的問題。

4.1 物料問題

色選機在實際使用時，在糧食和農副產品加工中，往往因為形狀不同、原料含雜率不同，物料粉塵較大等因素，色選機工作時噴嘴容易堵塞、電控控制系統與氣閥噴嘴的協調性不匹配，有的用大米色選機來對茶葉、塑料件、礦石等進行色選，導致色選機不能適應當前狀況，色選效果達不到理想效果，從而出現了糾紛。

4.2 可靠性問題

色選機生產廠家，由于技術儲備不夠，關鍵性人才流失，導致在對不同的物料進行色選設計時，因為經驗不足，考慮不周，設計上難免存在著先天不足問題。另外在生產、檢驗、安裝上存在著一些瑕疵，工作可靠性有的達不到企業的承諾。

4.3 環境問題

色選機是高科技產品，對于工作環境有較高的要求。但是，在實際使用時，企業很難按照規定的環境要求去做，從而影響了色選機的使用。

4.4 工藝匹配問題

目前，色選機大多是在糧食、農副產品加工方面中應用，由于發展較快，工藝路線還不是非常清楚，其操作人員技術水平也參差不齊，導致色選結果誤差較大，不能達到理想的要求。

5 幾點建議[1-12]

我國色選機主要是在3個方面發展。大產量的色選機的研發和生產，進一步產品的提高性價比；加強雜糧類、茶葉類、脫水蔬菜類、海產品類、塑料類、化工和礦石類等的試驗和研究，從而進行系統模塊化的配置，進一步提高產品質量和色選效果，增加產品零部件的互換性；需要盡快研發出國產芯片，盡快實現色選機全部產品零部件自主生產。

為適應以上發展目標，色選機行業在自主創新的基礎上，需要在以下幾個方面進行突破：

新光源的應用及混合光源的應用；

研發更好的噴閥，提高生產率的同時減少帶出比，適應更多產品的色選；

加大CCD 色選機信號處理和控制技術的研究，解決CCD色選機的隨機性、多通道等難題。

應用新的高速超大規模微處理器，嵌入更多識別算法，提高系統的實用性；

大力推進色選技術從宏觀識別向微觀識別發展，研發出食品內在毒素檢查、農藥殘留檢測、重金屬檢測、添加劑檢測、成分在線分析等領域的設備，更加全面地保障食品安全。

以“互聯網+”為工具，大力完善大數據云系統平臺建設，配備具有故障診斷和上網通訊功能，在出故障時可以實時地向企業售后服務前臺求助，請求予以技術指導。實現色選操作的智能化及遠程智能化，通過科學有效的分析為客戶帶來無限增值商訊。

國外品牌色選機，由于價格高等多方面的原因，市場日益萎縮，這為我國打破國外市場壟斷創造了非常好的機會，隨著色選機行業得到國家的扶持以及技術的提升，我國色選機行業的路會越走越寬。

參考文獻

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