淺談食品機械對智能控制技術(shù)的應(yīng)用

李濤 莊華曉

摘要：近年來，我國經(jīng)濟建設(shè)的高速發(fā)展，推動了科學(xué)技術(shù)的不斷提高，然而，隨著社會信息化水平的不斷提升，并逐步開啟了人工智能時代。國務(wù)院印發(fā)的《中國制造2025》正式拉開了中國“工業(yè)4.0”發(fā)展站序幕。在此宏觀背景下，機械制造領(lǐng)域的轉(zhuǎn)型升級勢在必行。食品機械對智能控制技術(shù)的應(yīng)用，是打造機械制造新生態(tài)的關(guān)鍵一環(huán)，相關(guān)方面的課題研究備受人們的關(guān)注和熱議。基于食品機械對智能控制技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展展開了討論和研究。

關(guān)鍵詞：食品機械;智能控制;控制技術(shù);應(yīng)用

引言

在我國經(jīng)濟的發(fā)展與社會生產(chǎn)力的提升過程中，機械電子產(chǎn)品在各行各業(yè)中都有越來越高的需求量，同時，人們也更加希望機械電子產(chǎn)品可以實現(xiàn)自動化以及智能化。在機械電子工程的不斷發(fā)展中，智能控制技術(shù)得到了良好的應(yīng)用，使得機械電子產(chǎn)品的實用性以及可操作性都得到了顯著提升，進而有效滿足當(dāng)今社會對機械電子產(chǎn)品的需求。

1、智能控制技術(shù)相關(guān)概述

智能控制技術(shù)之所以能在我國崛起，是因為其技術(shù)能被滲透到很多領(lǐng)域的系統(tǒng)之內(nèi)，該系統(tǒng)兼容性較強，其技術(shù)屬于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)、生物學(xué)、電子信息學(xué)及人文科學(xué)等多方組合，其具備了這些學(xué)科所擁有的各種優(yōu)質(zhì)特性，被各領(lǐng)域運用之時，均較為得心應(yīng)手。智能控制系統(tǒng)最高端的一點，是其具有超強的“模仿性能”，研制智能控制系統(tǒng)時便融入了多個學(xué)科的特質(zhì)，現(xiàn)階段被人們應(yīng)用的智能控制系統(tǒng)布置再是冷冰冰的機械，該系統(tǒng)開始變得具象化，根據(jù)“仿真學(xué)”的原理，其逐漸有了人的形態(tài)，智能控制系統(tǒng)具有極強的模仿力，其擁有與人類類似的大腦結(jié)構(gòu)，會模仿人們的形態(tài)、語言及肢體動作，更甚者可以模仿人類的面部表情，這樣一來，在機械電子工程行業(yè)中的一些重復(fù)性的工作，便可以用“智能人”代替，極大地降低了該行業(yè)的雇傭成本，解放了大量勞動力。然而，智能控制系統(tǒng)是由計算機終極端控制的，其運行質(zhì)量的優(yōu)劣，其所有的動作都是人們從計算機系統(tǒng)中提取數(shù)據(jù)，再將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為信息，將信息傳遞到系統(tǒng)之內(nèi)對智能控制系統(tǒng)下達指令完成的。由此可見，智能控制技術(shù)雖進步空間巨大，但其不可控因素也較多，該技術(shù)仍不夠純熟，需要不斷改進。

2、食品機械對智能控制技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

在現(xiàn)代機械制造領(lǐng)域，智能控制技術(shù)的應(yīng)用，為那些依賴不夠完備或精準(zhǔn)數(shù)據(jù)解決無法預(yù)測的情況提供了有效方案。例如，可基于模糊數(shù)學(xué)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等典型智能控制方法，對整個生產(chǎn)過程進行動態(tài)環(huán)境建模，繼而通過傳感器實現(xiàn)信息的預(yù)處理;也可利用專家系統(tǒng)中的逆向推理，及時發(fā)現(xiàn)機械系統(tǒng)運行問題，繼而修改控制機構(gòu)或參數(shù)，從而構(gòu)建最佳的控制模式。另外，在食品機械運行實際中，受主客觀因素的影響，加之長時間操作，難免會出現(xiàn)故障問題。基于智能傳感器生成的預(yù)測性維護系統(tǒng)，可將機械的實時運行狀態(tài)反饋給相關(guān)人員，并借助專家系統(tǒng)，實現(xiàn)快速、精準(zhǔn)排查，有效縮短停機時間，對提升企業(yè)生產(chǎn)能力作用顯著。同時，工業(yè)4.0兼容的傳感器，除了常規(guī)系統(tǒng)控制傳輸功能外，還配備了一個接口連接到云服務(wù)，實現(xiàn)了遠程操作。時至今日，中國食品機械對智能控制技術(shù)的應(yīng)用探索日臻成熟，尤其是機械人技術(shù)在包裝行業(yè)中的應(yīng)用發(fā)展取得了巨大成就，包括碼垛、裝箱、拾取等。上海發(fā)那科機器人有限公司開發(fā)的FANUCM-710iC/50H高速機器人Packing系統(tǒng)，最快抓取節(jié)拍可達50次/分鐘，大大縮短了食品裝箱生產(chǎn)所消耗的時間。

3、食品機械對智能控制技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展

3.1精準(zhǔn)定位目標(biāo)

食品機械對智能控制技術(shù)的應(yīng)用，包括機器人技術(shù)、運動控制技術(shù)、傳統(tǒng)控制技術(shù)以及傳感器等。例如食品包裝、擺放工作實踐中，應(yīng)當(dāng)選擇不同類型的機器人進行控制。未來，隨著食品生產(chǎn)工藝的持續(xù)優(yōu)化，對各項加工參數(shù)提出了越來越多的要求，已建立的標(biāo)準(zhǔn)已然無法滿足需求，對智能控制技術(shù)的應(yīng)用提出了新的要求。目前來講，中國常見的食品機械是集光、電、機、氣等于一體的機械化電子設(shè)備，在日后的智能化設(shè)計中，應(yīng)注重與計算機技術(shù)相結(jié)合，從而實現(xiàn)機電一體化控制。同時，運動控制作為食品機械的核心所在，是保障食品機械高質(zhì)量、連續(xù)作業(yè)的關(guān)鍵，需對食品機械的運轉(zhuǎn)速度、精度等系列指標(biāo)進行精準(zhǔn)定位，對智能控制技術(shù)的應(yīng)用尤為重要。另外，食品機械對智能控制技術(shù)的應(yīng)用，還可充分運用數(shù)控機床的運行原理，實現(xiàn)食品機械各運行環(huán)節(jié)的數(shù)字控制，進而提升其自適應(yīng)程度，使之生產(chǎn)效能得到最大化發(fā)揮。由此，食品機械對智能控制技術(shù)的應(yīng)用，應(yīng)朝著運動控制自動化、數(shù)控化的方向深入發(fā)展。未來，隨著智能控制技術(shù)的發(fā)展，其功能負載勢必會越來越強大，在食品機械領(lǐng)域中的應(yīng)用將會體現(xiàn)在更多方面。

3.2智能控制技術(shù)在食品機械包裝中的應(yīng)用發(fā)展趨勢

隨著食品加工行業(yè)的不斷發(fā)展，食品包裝出現(xiàn)了各種各樣的變化，食品包裝機械競爭也通過高新技術(shù)的一步步變革得到了更好的應(yīng)用與變革。當(dāng)下，我國的食品行業(yè)發(fā)展，只有加強專業(yè)化道路建設(shè)才能夠更好地促進食品體系的建立。在食品行業(yè)技術(shù)的建立過程中，需通過優(yōu)化智能控制技術(shù)來進一步提升食品行業(yè)的發(fā)展，通過技術(shù)集成的手段來實現(xiàn)對產(chǎn)品包裝的優(yōu)化與改進，加強企業(yè)在食品生產(chǎn)和技術(shù)領(lǐng)域的競爭力。隨著各項智能控制技術(shù)領(lǐng)域的不斷應(yīng)用、發(fā)展，是因包裝得到了進一步的優(yōu)化，更好地提升了食品工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展性。

結(jié)語

綜上所述，食品機械對智能控制技術(shù)的應(yīng)用，有著多重方面的價值意義，其實踐至關(guān)重要，是積極響應(yīng)國務(wù)院《中國工業(yè)4.0》戰(zhàn)略部署的重要表現(xiàn)。其作為一項相對復(fù)雜的系統(tǒng)化工程，現(xiàn)已取得了顯著成就，但客觀維度上仍舊存在不少阻礙，應(yīng)當(dāng)加強對該方面的引導(dǎo)與支持，從而使之價值得以最大釋放。希望學(xué)術(shù)界持續(xù)關(guān)注此類課題研究，結(jié)合實際情況，從不同測度視角入手，分析食品機械對智能控制技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，針對性地提出更多有效建議。

參考文獻

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