食品包裝領域機械自動化技術的應用探析

陳 強，周建修，戴觀軍

（浙江新德寶機械有限公司，浙江溫州 325409）

食品安全，是人們廣泛關注的問題。食品包裝合格與否，也會對食品質量產生極大的影響，在生產食品時，接觸的人越多，越容易發生污染事件。因此，在很多國家的食品生產過程都實現了自動化操作。但是在我國，實現生產自動化的食品企業數量不多，絕大多數都是半自動生產和包裝。特別是一些資金受限的企業，在采購包裝設備時，過于關注設備價格，而不重視設備質量，致使食品包裝自動化水平很低。

1 食品包裝機械自動化控制的重要性

隨著我國人口數量在不斷增加，市場的食品需求量更是逐年猛增，為更好地滿足市場發展需求，應該積極創新食品包裝機械設備的技術。現在食品包裝機械設備種類繁多，我國的食品生產行業在積極加快發展速度的同時，還應重視食品包裝材料的豐富，積極創新食品包裝相關技術。食品包裝機械設備所用的技術不同，設備內部結構也相差很大。在食品包裝機械操作方面，應積極提升工作效率和工作精準性。包裝機械自動化的重要性具體表現如下。

（1）當前人們對食品的需求量越來越高，需要不斷提升食品包裝機械的工作效率，以期為市場提供足夠的食品資源。

（2）食品包裝工序需要有非常高的靈活性。即，應該結合包裝商品的材質及具體的要求對包裝技術進行創新，同時結合食品的具體特性，選用最合適的包裝方法。

（3）食品包裝機械設備的結構非常復雜。在包裝作業中，如果機械設備出現故障，故障尋找起來就非常難。在排查包裝機械的故障時，企業應切實提升排查效率，積極做好相關的預防工作。

（4）食品包裝是和食品銷售息息相關的環節，所以食品包裝機械必須有自動識別的功能，可以精準識別包裝對象，將誤差的概率降低至最低。

（5）在使用食品包裝機械時，需要對包裝材料進行規范化。食品包裝方面，很多企業過于重視食品的包裝風格，而忽視了包裝的環保性。在使用包裝機械進行食品包裝時，應積極使用環保綠色的包裝材料，以將包裝對生態的污染降至最低。

（6）在使用食品包裝機械時，機械的安全水平、衛生水平都需要時刻提升，這樣食品的安全、質量才能得到更好地保障。

2 自動化機械的組成及具有的特點

2.1 自動化機械的組成

（1）自動化設備由控制子系統、運動子系統、傳感子系統3個部分構成。起動機械設備之前，先要做好定位工作，結合產品的特性及差異化的方式，對產品進行定位。比如，視覺整合傳感機器人，可以借助程序設計用機械臂完成定位。

（2）自動化設備的定位環節完成后，需要進行物品的組裝、搬運、包裝。比如，在焊接時，自動化機器人定位好產品后，系統會發出指令，然后完成焊條焊接工作，比人工焊接更準確。

（3）在自動化設備具體運用過程中，設備定位完了以后，由控制系統下指令完成既定任務。假設在運用時出了問題，或是有不達標產品出現，控制系統會隨時停止生產，保障產品的質量。

2.2 自動化機械具有的特點

2.2.1 對運行的環境及周邊物品的感應不敏感

自動化設備對它運行的環境及周邊物品的感應能力不是很敏感。如果運行環境狀況超出設備感應范圍，自動化肯定是會失靈的。因此，應將自動化設備需要處理的產品之間的差距設定為最小。例如：100 g 的面包和800 g 的面包，在尺寸、重量等方面都差得非常大，這一差距超出自動化設備的處置能力范圍，容易出現一些次品，會對食品質量和企業形象產生不利的影響。

2.2.2 靈活性及柔性很好

自動化設備包裝有著非常好的靈活性和柔性，在設計生產線時，可允許在一定范圍內，產品包裝有一定的變化，其具體優點體現在以下兩個方面。

（1）自動化設備可以對包裝材質的彈性、硬度進行反饋，然后控制系統接到反饋后，對機械手的工作力度進行適當調整，以更好地完成指令。

（2）自動化設備在運用時，可以減少廢料，降低噪聲，將污染降低至最低。

3 自動化設備在食品包裝行業的運用狀況

3.1 自動識別技術的運用

在食品包裝領域運用自動識別技術，最主要的目的是保證包裝食品時食品不受影響。自動識別技術主要是借助對食品材料的識別，淘汰加工過程中的次品。如何創建完善的自動識別檢測系統是一個重要問題，其需要積極融合多項先進技術，充分發揮各項先進技術的積極作用，如網絡技術、信息化技術等。使用上述先進技術，能夠極大地降低不必要錯誤的發生概率，有效提升食品包裝的工作質量及工作效率。

3.2 柔性化生產技術的運用

當前，各行業發展都是突飛猛進，食品包裝行業更是如此，所以自動化食品包裝機械設備也應伴隨食品行業的發展而積極地實現創新，在這一大背景中就凸顯出柔性生產技術在食品包裝設備中運用的積極作用。使用柔性生產技術，可結合食品包裝流程的實際狀況適當調整。但是，該技術有一個非常明顯的不足，那就是在使用該技術在食品包裝環節，要想使用柔性生產技術，就必須要將既定的、正確的生產流程輸入計算機，然后讓自動化包裝設備根據這一流程進行工作。

3.3 安全監測技術的運用

食品行業要想實現更好地發展，首先要確保食品生產過程的安全和質量。即，將一些先進的自動化技術運用到食品包裝行業后，借助諸多安全檢測技術，讓食品的安全得到極大的提升。安全檢測技術主要用于檢測在加工過程中食品中的細菌狀況，借助檢測確保食品不受細菌影響。

3.4 運動控制技術的運用

運動控制技術能夠精準地對食品的移動狀況進行定位，讓食品生產過程得到準確、全面地控制。通過創新這一技術，能夠對食品加工速度進行有效調控，還可有效提高包裝精準性。

4 機械自動化應用時伴隨的問題分析

4.1 工作人員創新能力不強，技術創新缺失

近年來，我國的機械自動化技術得到了極大的發展，然而，專業人才培養卻顯得較為落后，專業人才的培養不受重視。因此，技術人員要想提高創新能力就顯得困難重重，綜合能力、思維能力提升困難，且與先進技術的距離相差甚遠。其最關鍵的是，技術創新不夠，因為技術人員不足、先進技術缺失，致使國內食品包裝行業的自動化設備和發達國家相比，相差非常大。

4.2 自動化設備的運用不夠廣泛

國內的食品企業，大多數是一些規模不算大的中小型企業，僅有極少數的食品企業屬于大型企業。在實力方面，中小型企業隨著沒有能力配置自動化機械設備；同時，在技術方面，中小型企業也缺少了技術創新的能力。這讓食品行業自動化程度地提升受到極大地限制，不利于我國食品行業的發展。

5 食品包裝行業的機械自動化的發展趨勢及改進建議

5.1 發展趨勢

5.1.1 數控化

在食品包裝自動化機械設備中，積極使用數控機床原理，會讓食品包裝各環節的數控效果得到極大的優化和改善。在包裝環節中使用數控程序，會讓自動化包裝機械的適應程度和使用價值也得到極大的提升。

5.1.2 信息一體化

在很多先進信息化技術的大力支持下，CAD 技術在我國的工業領域內，得到了很好地應用。因食品包裝自動化機械設備也屬于工業領域范圍，所以假設能夠在食品包裝自動化機械中使用CAD 技術，會讓這些機械設備的設計周期問題得到根本解決，縮減控制周期。同時，在進行機械設計的使用，使用工程學原理，可以為人工操作時各機械設備的實際操作提供方便。為讓當前綠色、低碳等設計要求得到更好地滿足，建議在自動化食品包裝機械設備的設計過程中，積極使用CAD 技術，進而設計出能夠滿足綠色、低碳等理念的機械設備。

5.1.3 智能化

為讓食品包裝機械設自動化水平及包裝環節的工作效率得到提高，建議食品企業積極使用監控系統，在包裝工序使用監控設備，同時做好預防措施，以免因發生故障致使食品包裝進度被拖延。

5.2 改進建議

5.2.1 積極研發最新的節能設施

隨著全球資源、能源的數量越來越少，各行業在其發展實踐中，都應該積極研發節能設備設施，食品行業也不例外。因為在食品行業，國外的技術水平比較高，所以他們早就開始了自動化設施設備的創新工作，伺服驅動設備就此誕生。使用伺服驅動設備，能夠最大限度地節約能源資源，使食品行業的經濟效益有效提升，讓企業生產成本得到有效降低。

5.2.2 在使用先進技術時，要重視多樣化的使用措施

在食品包裝行業，借助一些先進的科技，能夠有效延長食品的保質期限，同時還能讓食品安全得到提升，例如：真空包裝技術的使用。要想在食品包裝行業中，積極實現更多先進技術的使用和創新，離不開各科研單位及機構的積極創新，讓我國的技術水平得到極大地提升。

5.2.3 優化資源、能源的合理使用

因資源有限，食品行業所用的自動化設備，必須要在資源、能源的優化使用等方面進行積極創新。即，回收再利用資源和能源，將資源能源的使用價值充分發揮出來。另外，還應積極對食品加工的原材料進行改善，以免食品在包裝時自身營養價值的缺失，對食品造成的不必要損失。

6 結術語

在全球各行各業的發展過程中，應積極提倡安全、環保、健康等理念。這些理念對食品包裝領域而言，是非常大的考驗和挑戰，另外，也讓食品行業的競爭越來越白熱化。我國的食品行業，因為受到了很多國內外各項因素的極大制約，發展過程受到限制，所以國內的食品行業應積極強化自己的技術創新能力，提高自己的經濟實力，高度重視創新型專業人才的培養，讓機械自動化水平和食品行業的技術水平得到提升，從而推動食品行業實現更好的發展。