淺談食品機械對智能控制技術的應用

趙貴軍

摘要：高新技術不斷創新發展的背景下，智能控制技術應運而生并實現了在多個領域內的應用，取得了有效的應用成果。新時期，人們對于食品的需求呈現出多樣化趨勢，這極大地推動著食品行業發展。工業4.0背景下，傳統食品機械技術逐漸無法滿足生產制造需求，將智能控制技術應用于食品機械領域，有助于促進食品工業智能化發展，助推機械制造領域創新轉型，提高核心競爭力，實現穩定可持續發展。本文首先概述了我國食品機械發展史;其次分析了食品機械應用智能控制技術的價值;接著分析了食品機械應用智能控制技術的現狀;最后探討了食品機械與應用智能控制技術的發展趨勢。

關鍵詞：食品機械;智能控制技術;應用;價值;現狀;發展

在過去，食品機械生產技術水平低，產品生產處于半機械化狀態，同時需要消耗較高的能源，不利于食品機械化發展。工業4.0時代，將智能控制技術和食品機械相融合，能夠極大地提升食品生產加工效率、質量，促進食品資源更新，節省人力、節約能源，提高食品機械化生產制造水平，為食品工業發展提供了重要的推動力。因此，智能控制技術在食品機械領域中的應用成為必然趨勢。

一、食品機械發展史概述

食品機械指的是在食品生產加工期間所應用的機械裝置設備。目前，食品機械主要分為兩類，一類是食品加工機械，另一類則是食品包裝設備。我國食品機械發展史，主要包括三個階段，具體如下：

第一階段為20世紀50年代前，在這期間，食品生產加工方式為傳統作坊式，主要以手工操作為主，對于機械設備的應用極少，僅有個別地區應用了機械設備，但大多是從國外引進的。在這一時期，食品生產加工主要以面粉等食品為主，大部分面粉制造廠所應用的設備，均引自國外，并沒有建立正式的、規?；氖称窓C械生產制造線。

第二階段是20世紀50年代到70年代，在這一時期，食品生產加工逐步應用機械化設備為滿足食品需求，全國各地大力建設糧食類、糧油類食品生產加工廠，食品生產加工實現了半手工、半機械化狀態，簡單操作以人工為主，復雜關鍵環節以機械操作為主。在近30年的發展歷程中，食品機械化發展水平顯著提升，在一定程度上滿足了食品生產加工需求，形成了一定規模的食品機械化生產加工線。

第三階段是20世紀80年代后，隨著改革開放進程的不斷加快，外資的不斷引進，極大地推動著我國食品加工工業的快速發展，并建立了諸多的外資、合資食品加工企業，引入了諸多新型食品生產加工技術與設備，極大地提升了食品機械化水平。但是，在這一階段，對于食品生產加工數量、品質、種類等提出了更高的要求，為滿足新時期消費者需求，我國創新引入應用食品機械加工技術和設備，在有效提升食品加工機械化水平的同時，更好地滿足了消費者需求。步入20世紀90年代后，食品機械生產加工設備更新換代，基本實現了機械化作業，并形成了完善的食品機械化作業模式。現如今，在社會發展中及國民經濟增長中，食品生產制造業已成為支柱性產業，同時也極大地滿足了人們對于食品的多元化需求。此外，21世紀后，人們的生活條件顯著提升，食品質量安全問題引發了社會各界的高度關注，這為食品機械化發展提供了契機，食品機械和智能控制技術的融合應用成為發展的必然趨勢。

二、食品機械應用智能控制技術的價值分析

現階段，隨著計算機信息技術、網絡技術、人工智能技術的創新發展，智能控制技術應運而生，人類逐漸踏入“智能”時代，這極大地便利了人們的生產及生活，使得生產作業效率和質量顯著提升。智能控制技術，指的是無人干預情況下自主驅動智能機器進行生產操作，整個過程具備較高的智能性、自動性，是建立在現代控制理論的基礎之上的。和傳統控制技術及模式相比較而言，智能控制對象的特點主要體現在非線性和不確定性方面，任務內容較為復雜化，如果依然采用傳統控制技術，不利于任務內容的完成，同時也會增加設備投資。新時期，食品機械生產作業任務與控制更加的復雜化，智能控制技術在食品機械中的應用顯得尤為重要。智能控制技術的創新應用，是建立在傳統控制技術和模式的基礎之上的，并結合控制理論、人工智能技術、計算機信息技術等多項學科技術，實現智能化控制。智能控制技術涵蓋多項技術，包括：自學習控制技術、自組織控制技術、自適應控制技術等等，憑借自身較強的先進性、智能性，智能控制技術被廣泛應用于各個領域當中，并取得了顯著的應用成果。

當前，由于受到利益因素的影響，我國食品機械企業將重點放在做大做強方面，而國外企業則更為注重的是技術創新研發和應用，便于樹立良好的核心競爭力。我國食品機械企業在市場競爭過程中，其制勝法寶在于數量、價格，由于缺乏核心技術，導致食品品質參差不齊，再加上當前市場材料成本及勞動力成本逐年升高，極大地壓縮了企業利潤。

工業機器人作為智能控制技術的重要體現，主要依靠的是運動控制，這是確保食品機械精度的關鍵技術。站在這一角度上來看，食品機械制造和智能控制技術的聯系是非常密切的，所以近年來以工業機器人為代表的智能控制技術在食品機械企業的應用越來越廣泛。當前，在智能控制技術的支撐下，削面機器人、炒菜機器人均已出現，無論是我國自主研發的技術還是國外引進的技術，食品生產制造企業均越來越重視與其應用。智能控制技術的長期應用，離不開網絡化技術、信息化技術、傳感技術的強有力支撐。未來的食品機械設備，將會是物聯產品，這是食品機械領域發展的必然趨勢，有助于促進食品機械智能化生產、控制水平的提升。當前，傳統食品生產制造企業的利潤越來越低，人口紅利逐漸消失，食品生產加工企業屬于勞動密集型企業，當前所面臨的壓力越來越大。因此要高度重視食品機械自動化、智能化改造工作，在改善食品生產作業環境，提高生產作業效率和質量的同時，降低勞動強度，提升智能化生產水平，助推傳統食品機械及食品工業的轉型升級發展。

十三五以來，食品機械行業高度重視生產作業的智能化、信息化控制水平的提升，尤其是在遠程智能控制方面，當前已基本實現，充分滿足了新時期食品工業發展需求。工業4.0背景下，食品機械智能化控制勢在必行，由于受到經濟全球化發展因素的影響，當前我國企業競爭越來越激烈，過去依靠數量、價格取勝的優勢不復存在。通過應用智能控制技術，自動化、智能化控制食品生產制造全過程，提高食品生產效率和質量，助推食品行業轉型升級發展，在競爭中樹立較強的核心競爭力，達到穩定可持續發展的目的。