食品包装领域机械自动化技术的应用探析

陈 强，周建修，戴观军

（浙江新德宝机械有限公司，浙江温州 325409）

食品安全，是人们广泛关注的问题。食品包装合格与否，也会对食品质量产生极大的影响，在生产食品时，接触的人越多，越容易发生污染事件。因此，在很多国家的食品生产过程都实现了自动化操作。但是在我国，实现生产自动化的食品企业数量不多，绝大多数都是半自动生产和包装。特别是一些资金受限的企业，在采购包装设备时，过于关注设备价格，而不重视设备质量，致使食品包装自动化水平很低。

1 食品包装机械自动化控制的重要性

随着我国人口数量在不断增加，市场的食品需求量更是逐年猛增，为更好地满足市场发展需求，应该积极创新食品包装机械设备的技术。现在食品包装机械设备种类繁多，我国的食品生产行业在积极加快发展速度的同时，还应重视食品包装材料的丰富，积极创新食品包装相关技术。食品包装机械设备所用的技术不同，设备内部结构也相差很大。在食品包装机械操作方面，应积极提升工作效率和工作精准性。包装机械自动化的重要性具体表现如下。

（1）当前人们对食品的需求量越来越高，需要不断提升食品包装机械的工作效率，以期为市场提供足够的食品资源。

（2）食品包装工序需要有非常高的灵活性。即，应该结合包装商品的材质及具体的要求对包装技术进行创新，同时结合食品的具体特性，选用最合适的包装方法。

（3）食品包装机械设备的结构非常复杂。在包装作业中，如果机械设备出现故障，故障寻找起来就非常难。在排查包装机械的故障时，企业应切实提升排查效率，积极做好相关的预防工作。

（4）食品包装是和食品销售息息相关的环节，所以食品包装机械必须有自动识别的功能，可以精准识别包装对象，将误差的概率降低至最低。

（5）在使用食品包装机械时，需要对包装材料进行规范化。食品包装方面，很多企业过于重视食品的包装风格，而忽视了包装的环保性。在使用包装机械进行食品包装时，应积极使用环保绿色的包装材料，以将包装对生态的污染降至最低。

（6）在使用食品包装机械时，机械的安全水平、卫生水平都需要时刻提升，这样食品的安全、质量才能得到更好地保障。

2 自动化机械的组成及具有的特点

2.1 自动化机械的组成

（1）自动化设备由控制子系统、运动子系统、传感子系统3个部分构成。起动机械设备之前，先要做好定位工作，结合产品的特性及差异化的方式，对产品进行定位。比如，视觉整合传感机器人，可以借助程序设计用机械臂完成定位。

（2）自动化设备的定位环节完成后，需要进行物品的组装、搬运、包装。比如，在焊接时，自动化机器人定位好产品后，系统会发出指令，然后完成焊条焊接工作，比人工焊接更准确。

（3）在自动化设备具体运用过程中，设备定位完了以后，由控制系统下指令完成既定任务。假设在运用时出了问题，或是有不达标产品出现，控制系统会随时停止生产，保障产品的质量。

2.2 自动化机械具有的特点

2.2.1 对运行的环境及周边物品的感应不敏感

自动化设备对它运行的环境及周边物品的感应能力不是很敏感。如果运行环境状况超出设备感应范围，自动化肯定是会失灵的。因此，应将自动化设备需要处理的产品之间的差距设定为最小。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，这一差距超出自动化设备的处置能力范围，容易出现一些次品，会对食品质量和企业形象产生不利的影响。

2.2.2 灵活性及柔性很好

自动化设备包装有着非常好的灵活性和柔性，在设计生产线时，可允许在一定范围内，产品包装有一定的变化，其具体优点体现在以下两个方面。

（1）自动化设备可以对包装材质的弹性、硬度进行反馈，然后控制系统接到反馈后，对机械手的工作力度进行适当调整，以更好地完成指令。

（2）自动化设备在运用时，可以减少废料，降低噪声，将污染降低至最低。

3 自动化设备在食品包装行业的运用状况

3.1 自动识别技术的运用

在食品包装领域运用自动识别技术，最主要的目的是保证包装食品时食品不受影响。自动识别技术主要是借助对食品材料的识别，淘汰加工过程中的次品。如何创建完善的自动识别检测系统是一个重要问题，其需要积极融合多项先进技术，充分发挥各项先进技术的积极作用，如网络技术、信息化技术等。使用上述先进技术，能够极大地降低不必要错误的发生概率，有效提升食品包装的工作质量及工作效率。

3.2 柔性化生产技术的运用

当前，各行业发展都是突飞猛进，食品包装行业更是如此，所以自动化食品包装机械设备也应伴随食品行业的发展而积极地实现创新，在这一大背景中就凸显出柔性生产技术在食品包装设备中运用的积极作用。使用柔性生产技术，可结合食品包装流程的实际状况适当调整。但是，该技术有一个非常明显的不足，那就是在使用该技术在食品包装环节，要想使用柔性生产技术，就必须要将既定的、正确的生产流程输入计算机，然后让自动化包装设备根据这一流程进行工作。

3.3 安全监测技术的运用

食品行业要想实现更好地发展，首先要确保食品生产过程的安全和质量。即，将一些先进的自动化技术运用到食品包装行业后，借助诸多安全检测技术，让食品的安全得到极大的提升。安全检测技术主要用于检测在加工过程中食品中的细菌状况，借助检测确保食品不受细菌影响。

3.4 运动控制技术的运用

运动控制技术能够精准地对食品的移动状况进行定位，让食品生产过程得到准确、全面地控制。通过创新这一技术，能够对食品加工速度进行有效调控，还可有效提高包装精准性。

4 机械自动化应用时伴随的问题分析

4.1 工作人员创新能力不强，技术创新缺失

近年来，我国的机械自动化技术得到了极大的发展，然而，专业人才培养却显得较为落后，专业人才的培养不受重视。因此，技术人员要想提高创新能力就显得困难重重，综合能力、思维能力提升困难，且与先进技术的距离相差甚远。其最关键的是，技术创新不够，因为技术人员不足、先进技术缺失，致使国内食品包装行业的自动化设备和发达国家相比，相差非常大。

4.2 自动化设备的运用不够广泛

国内的食品企业，大多数是一些规模不算大的中小型企业，仅有极少数的食品企业属于大型企业。在实力方面，中小型企业随着没有能力配置自动化机械设备；同时，在技术方面，中小型企业也缺少了技术创新的能力。这让食品行业自动化程度地提升受到极大地限制，不利于我国食品行业的发展。

5 食品包装行业的机械自动化的发展趋势及改进建议

5.1 发展趋势

5.1.1 数控化

在食品包装自动化机械设备中，积极使用数控机床原理，会让食品包装各环节的数控效果得到极大的优化和改善。在包装环节中使用数控程序，会让自动化包装机械的适应程度和使用价值也得到极大的提升。

5.1.2 信息一体化

在很多先进信息化技术的大力支持下，CAD 技术在我国的工业领域内，得到了很好地应用。因食品包装自动化机械设备也属于工业领域范围，所以假设能够在食品包装自动化机械中使用CAD 技术，会让这些机械设备的设计周期问题得到根本解决，缩减控制周期。同时，在进行机械设计的使用，使用工程学原理，可以为人工操作时各机械设备的实际操作提供方便。为让当前绿色、低碳等设计要求得到更好地满足，建议在自动化食品包装机械设备的设计过程中，积极使用CAD 技术，进而设计出能够满足绿色、低碳等理念的机械设备。

5.1.3 智能化

为让食品包装机械设自动化水平及包装环节的工作效率得到提高，建议食品企业积极使用监控系统，在包装工序使用监控设备，同时做好预防措施，以免因发生故障致使食品包装进度被拖延。

5.2 改进建议

5.2.1 积极研发最新的节能设施

随着全球资源、能源的数量越来越少，各行业在其发展实践中，都应该积极研发节能设备设施，食品行业也不例外。因为在食品行业，国外的技术水平比较高，所以他们早就开始了自动化设施设备的创新工作，伺服驱动设备就此诞生。使用伺服驱动设备，能够最大限度地节约能源资源，使食品行业的经济效益有效提升，让企业生产成本得到有效降低。

5.2.2 在使用先进技术时，要重视多样化的使用措施

在食品包装行业，借助一些先进的科技，能够有效延长食品的保质期限，同时还能让食品安全得到提升，例如：真空包装技术的使用。要想在食品包装行业中，积极实现更多先进技术的使用和创新，离不开各科研单位及机构的积极创新，让我国的技术水平得到极大地提升。

5.2.3 优化资源、能源的合理使用

因资源有限，食品行业所用的自动化设备，必须要在资源、能源的优化使用等方面进行积极创新。即，回收再利用资源和能源，将资源能源的使用价值充分发挥出来。另外，还应积极对食品加工的原材料进行改善，以免食品在包装时自身营养价值的缺失，对食品造成的不必要损失。

6 结术语

在全球各行各业的发展过程中，应积极提倡安全、环保、健康等理念。这些理念对食品包装领域而言，是非常大的考验和挑战，另外，也让食品行业的竞争越来越白热化。我国的食品行业，因为受到了很多国内外各项因素的极大制约，发展过程受到限制，所以国内的食品行业应积极强化自己的技术创新能力，提高自己的经济实力，高度重视创新型专业人才的培养，让机械自动化水平和食品行业的技术水平得到提升，从而推动食品行业实现更好的发展。