機(jī)械自動(dòng)化在食品包裝領(lǐng)域中的應(yīng)用研究

我國(guó)的食品包裝工業(yè)在近些年取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，成為了我國(guó)國(guó)內(nèi)一支發(fā)展比較有活力，發(fā)展前景被業(yè)界所看好的產(chǎn)業(yè)。但是，我們更要清楚地認(rèn)識(shí)到，由于國(guó)內(nèi)的食品包裝技術(shù)在研發(fā)方面起步較晚，缺乏與西方同類設(shè)備對(duì)抗的核心技術(shù)，同時(shí)受到對(duì)現(xiàn)有資源整合與優(yōu)化不夠科學(xué)等因素的影響，導(dǎo)致我國(guó)的機(jī)械自動(dòng)化在食品加工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用范圍十分有限，自主創(chuàng)新技術(shù)的基礎(chǔ)也比較薄弱。尤其是過(guò)去幾年，關(guān)于食品包裝不安全的新聞事件時(shí)有發(fā)生，如食品的包裝用紙居然使用的是回收再利用的廢紙；某國(guó)際一線品牌的飲料包裝引起消費(fèi)者食物中毒；百事可樂(lè)冰凍后，在開啟時(shí)瞬間爆炸導(dǎo)致兒童毀容等等一系列的事件都把矛頭指向了食品的包裝安全。其中不少國(guó)內(nèi)的企業(yè)因?yàn)槭艿竭@張小小的包裝紙的影響，導(dǎo)致自身出口額的大幅下滑，造成的國(guó)際影響也比較大。同時(shí)，食品包裝的安全衛(wèi)生問(wèn)題向來(lái)受到諸如歐盟以及美日等國(guó)的高度關(guān)注，一些發(fā)達(dá)國(guó)家針對(duì)我國(guó)的食品包裝的質(zhì)量都制定了嚴(yán)格的法規(guī)，這樣一來(lái)，食品包裝便成為一些發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)我國(guó)設(shè)置貿(mào)易壁壘的新手段。

一、我國(guó)機(jī)械自動(dòng)化在食品包裝業(yè)的現(xiàn)狀

    縱觀我國(guó)目前的食品行業(yè)，其市場(chǎng)的構(gòu)成屬于一種“畸形”的發(fā)展?fàn)顟B(tài)，“一強(qiáng)多極”的市場(chǎng)格局短時(shí)間難以改變，一部分是以國(guó)有化為

背景的大型食品生產(chǎn)企業(yè)，這一類企業(yè)不論是在研發(fā)技術(shù)上還是市場(chǎng)占有率方面都具有壟斷性優(yōu)勢(shì)，這類企業(yè)自身資金相對(duì)充裕，有能力推動(dòng)

先進(jìn)的機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備的研制工作順利進(jìn)行，這就使得處在“多級(jí)”地位上的眾多小企業(yè)只能實(shí)現(xiàn)自保，能在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中存活已是不

易，更不可能對(duì)關(guān)乎食品安全的包裝質(zhì)量投入更多的精力予以創(chuàng)新和改進(jìn)。

    近年來(lái)，國(guó)家也認(rèn)識(shí)到了這樣一種發(fā)展態(tài)勢(shì)對(duì)我國(guó)的機(jī)械自動(dòng)化在食品包裝領(lǐng)域的應(yīng)用是一種極大的阻礙，所以，國(guó)家已逐漸開始從戰(zhàn)略

高度對(duì)這一現(xiàn)狀進(jìn)行了革新，一些新技術(shù)和新設(shè)備陸續(xù)被廣大中小型企業(yè)所使用，正是有了機(jī)械自動(dòng)化的幫助，這些企業(yè)在生產(chǎn)流程和效率方

面都有了較明顯的進(jìn)步。但是，以我國(guó)目前的機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備的質(zhì)量和技術(shù)來(lái)和發(fā)達(dá)國(guó)家相比，還是存在著很大的差距，我國(guó)食品行業(yè)的包裝

環(huán)節(jié)還是以機(jī)械設(shè)備的單機(jī)化操作為主，其科技含量和智能化程度完全不及發(fā)達(dá)國(guó)家同類行業(yè)的平均水平。一方面，歐美發(fā)達(dá)國(guó)家的機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備憑借更先進(jìn)的技術(shù)和相對(duì)誘惑的價(jià)格對(duì)我國(guó)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的機(jī)械加工設(shè)備形成了比較明顯的市場(chǎng)沖擊，一些更加看中技術(shù)且具備較強(qiáng)購(gòu)買實(shí)力食品生產(chǎn)企業(yè)會(huì)自動(dòng)地被歐美等國(guó)所生產(chǎn)的機(jī)械設(shè)備所吸引，這對(duì)我們國(guó)內(nèi)的相關(guān)機(jī)械自動(dòng)化的設(shè)計(jì)研發(fā)與生產(chǎn)銷售都造成了極大地負(fù)面影響，長(zhǎng)期以往會(huì)導(dǎo)致國(guó)內(nèi)的機(jī)械自動(dòng)化完全失去在食品包裝領(lǐng)域的份額；另一方面，我國(guó)在涉及食品包裝領(lǐng)域的機(jī)械自動(dòng)化創(chuàng)新能力不足，相關(guān)設(shè)備的研發(fā)起步較晚，負(fù)責(zé)研發(fā)及生產(chǎn)企業(yè)自身運(yùn)作資金有限，在當(dāng)今這個(gè)競(jìng)爭(zhēng)堪稱慘烈的市場(chǎng)環(huán)境下，承受國(guó)外技術(shù)的沖擊能力較弱。

二、我國(guó)機(jī)械自動(dòng)化的創(chuàng)新

（一）高新技術(shù)實(shí)用化

    我國(guó)的機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備在高新技術(shù)的發(fā)展上取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，主要表現(xiàn)在無(wú)菌冷灌包裝、超高溫殺菌、真空包裝、微機(jī)技術(shù)等方面，這

些技術(shù)的成熟應(yīng)用對(duì)食品包裝后的儲(chǔ)存時(shí)間和質(zhì)量方面都帶來(lái)了可靠的保證。同時(shí)，我們也要欣慰地看到，我國(guó)目前的新美星、達(dá)意隆、華研

等國(guó)有設(shè)備生產(chǎn)廠家也在吹灌一體機(jī)、注塑機(jī)等高端飲料設(shè)備上達(dá)到國(guó)內(nèi)一流的水平。碼垛機(jī)、裝箱機(jī)、套標(biāo)機(jī)、稱重儀等諸多機(jī)械自動(dòng)化設(shè)

備更是已在食品包裝環(huán)節(jié)處于成熟應(yīng)用階段。當(dāng)然，要實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化在食品包裝領(lǐng)域的全面技術(shù)革新，還需要我國(guó)相關(guān)企業(yè)不斷地加大研

發(fā)的投入力度。

（二）高效利用資源

    在利用資源方面，主要是以提高機(jī)械設(shè)備對(duì)有限的資源進(jìn)行可重復(fù)、可再生式的循環(huán)利用，充分實(shí)現(xiàn)物盡其用，加強(qiáng)對(duì)加工材料的成分

提取，減少因包裝質(zhì)量問(wèn)題而對(duì)食品的營(yíng)養(yǎng)造成損失。

（三）研發(fā)節(jié)能設(shè)備

    業(yè)內(nèi)人士預(yù)測(cè)，我國(guó)未來(lái)的食品包裝機(jī)械的應(yīng)用潮流應(yīng)該是向著節(jié)能、可循環(huán)、智能化方向發(fā)展。例如隨著伺服技術(shù)的日趨成熟，國(guó)外先

進(jìn)設(shè)備都逐步將普通齒輪、皮帶等機(jī)械式傳動(dòng)改成伺服驅(qū)動(dòng)，智能、精確控制的基礎(chǔ)上還能在較大程度上節(jié)省能源。同時(shí)，在機(jī)械自動(dòng)化的研

發(fā)之路上，我們還需要面向環(huán)保方向進(jìn)發(fā)，這一發(fā)展方針是對(duì)我國(guó)的包裝業(yè)的一次難得的發(fā)展機(jī)遇，我國(guó)相關(guān)企業(yè)要提早認(rèn)識(shí)到讓機(jī)械設(shè)備

走環(huán)保之路所創(chuàng)造出的社會(huì)效益與企業(yè)效益。這一技術(shù)的革新不僅符合國(guó)家的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，更可以為企業(yè)自身降低生產(chǎn)成本，所以，研

發(fā)節(jié)能設(shè)備會(huì)為企業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)與生態(tài)的雙贏效益。

三、機(jī)械自動(dòng)化在包裝領(lǐng)域的應(yīng)用

    目前，在食品包裝領(lǐng)域中很多先進(jìn)的食品機(jī)械設(shè)備都蘊(yùn)含了強(qiáng)大的自動(dòng)化處理與操作的能力，例如借助可編程語(yǔ)言組與設(shè)備之間的互動(dòng)

應(yīng)用，使得許多機(jī)械設(shè)備都能被操作人員自如控制，可以更好地適應(yīng)于生產(chǎn)環(huán)節(jié)的各種調(diào)整；如生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）可以通過(guò)PLC程控

器、數(shù)據(jù)采集器、條形碼、各種計(jì)量及檢測(cè)儀器、機(jī)械手等現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)將車間作業(yè)聯(lián)系起來(lái)實(shí)現(xiàn)中央控制，又能通過(guò)信息傳遞對(duì)從訂單下達(dá)

到產(chǎn)品完成的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化管理。在未來(lái)的食品包裝工業(yè)中，機(jī)械自動(dòng)化將向著上述的智能化、圖像化、直觀化方向發(fā)展，可以說(shuō)，要保證生產(chǎn)效率的高效性，智能化檢測(cè)系統(tǒng)和自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備在未來(lái)的應(yīng)用中是必不可少的。

（一）安全監(jiān)測(cè)在食品包裝中的應(yīng)用

    在食品包裝領(lǐng)域中，保障食品包裝的安全性是企業(yè)所有作業(yè)的基礎(chǔ)，是行業(yè)內(nèi)一切行動(dòng)的指導(dǎo)方針，其重要的地位是不言而喻的。按照

傳統(tǒng)的食品安全檢測(cè)手段，多以參考加工機(jī)械的規(guī)定參數(shù)來(lái)判斷，但其中的原料質(zhì)量、包裝過(guò)程和食品自身特性等具體問(wèn)題都不可能通過(guò)簡(jiǎn)單

的參數(shù)進(jìn)行判斷。隨著機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)食品在包裝過(guò)程中所涉及到的各類型的安全問(wèn)題都會(huì)有精確的監(jiān)測(cè)手段。如一些食品在整

個(gè)加工、包裝的過(guò)程中，工廠就要對(duì)產(chǎn)品所涉及到的一切流程環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)時(shí)的細(xì)菌含量檢測(cè)；為防止產(chǎn)品泄露或者瓶口殘留導(dǎo)致的產(chǎn)品發(fā)霉現(xiàn)場(chǎng)而研發(fā)的高外蓋液位檢測(cè)儀。還有的食品包裝在生產(chǎn)過(guò)程中，涉及印刷環(huán)節(jié)，大量的有機(jī)溶劑被使用在生產(chǎn)工序中，包括二甲苯、異丙醇、丁酮等。這些有害溶