淺談食品機械對智能控制技術(shù)的應(yīng)用

趙貴軍

摘要：高新技術(shù)不斷創(chuàng)新發(fā)展的背景下，智能控制技術(shù)應(yīng)運而生并實現(xiàn)了在多個領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用，取得了有效的應(yīng)用成果。新時期，人們對于食品的需求呈現(xiàn)出多樣化趨勢，這極大地推動著食品行業(yè)發(fā)展。工業(yè)4.0背景下，傳統(tǒng)食品機械技術(shù)逐漸無法滿足生產(chǎn)制造需求，將智能控制技術(shù)應(yīng)用于食品機械領(lǐng)域，有助于促進食品工業(yè)智能化發(fā)展，助推機械制造領(lǐng)域創(chuàng)新轉(zhuǎn)型，提高核心競爭力，實現(xiàn)穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展。本文首先概述了我國食品機械發(fā)展史;其次分析了食品機械應(yīng)用智能控制技術(shù)的價值;接著分析了食品機械應(yīng)用智能控制技術(shù)的現(xiàn)狀;最后探討了食品機械與應(yīng)用智能控制技術(shù)的發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：食品機械;智能控制技術(shù);應(yīng)用;價值;現(xiàn)狀;發(fā)展

在過去，食品機械生產(chǎn)技術(shù)水平低，產(chǎn)品生產(chǎn)處于半機械化狀態(tài)，同時需要消耗較高的能源，不利于食品機械化發(fā)展。工業(yè)4.0時代，將智能控制技術(shù)和食品機械相融合，能夠極大地提升食品生產(chǎn)加工效率、質(zhì)量，促進食品資源更新，節(jié)省人力、節(jié)約能源，提高食品機械化生產(chǎn)制造水平，為食品工業(yè)發(fā)展提供了重要的推動力。因此，智能控制技術(shù)在食品機械領(lǐng)域中的應(yīng)用成為必然趨勢。

一、食品機械發(fā)展史概述

食品機械指的是在食品生產(chǎn)加工期間所應(yīng)用的機械裝置設(shè)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(shè)備。我國食品機械發(fā)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(chǎn)加工方式為傳統(tǒng)作坊式，主要以手工操作為主，對于機械設(shè)備的應(yīng)用極少，僅有個別地區(qū)應(yīng)用了機械設(shè)備，但大多是從國外引進的。在這一時期，食品生產(chǎn)加工主要以面粉等食品為主，大部分面粉制造廠所應(yīng)用的設(shè)備，均引自國外，并沒有建立正式的、規(guī)模化的食品機械生產(chǎn)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(chǎn)加工逐步應(yīng)用機械化設(shè)備為滿足食品需求，全國各地大力建設(shè)糧食類、糧油類食品生產(chǎn)加工廠，食品生產(chǎn)加工實現(xiàn)了半手工、半機械化狀態(tài)，簡單操作以人工為主，復(fù)雜關(guān)鍵環(huán)節(jié)以機械操作為主。在近30年的發(fā)展歷程中，食品機械化發(fā)展水平顯著提升，在一定程度上滿足了食品生產(chǎn)加工需求，形成了一定規(guī)模的食品機械化生產(chǎn)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(yè)的快速發(fā)展，并建立了諸多的外資、合資食品加工企業(yè)，引入了諸多新型食品生產(chǎn)加工技術(shù)與設(shè)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(chǎn)加工數(shù)量、品質(zhì)、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(chuàng)新引入應(yīng)用食品機械加工技術(shù)和設(shè)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(chǎn)加工設(shè)備更新?lián)Q代，基本實現(xiàn)了機械化作業(yè)，并形成了完善的食品機械化作業(yè)模式?，F(xiàn)如今，在社會發(fā)展中及國民經(jīng)濟增長中，食品生產(chǎn)制造業(yè)已成為支柱性產(chǎn)業(yè)，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(zhì)量安全問題引發(fā)了社會各界的高度關(guān)注，這為食品機械化發(fā)展提供了契機，食品機械和智能控制技術(shù)的融合應(yīng)用成為發(fā)展的必然趨勢。

二、食品機械應(yīng)用智能控制技術(shù)的價值分析

現(xiàn)階段，隨著計算機信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人工智能技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，智能控制技術(shù)應(yīng)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(chǎn)及生活，使得生產(chǎn)作業(yè)效率和質(zhì)量顯著提升。智能控制技術(shù)，指的是無人干預(yù)情況下自主驅(qū)動智能機器進行生產(chǎn)操作，整個過程具備較高的智能性、自動性，是建立在現(xiàn)代控制理論的基礎(chǔ)之上的。和傳統(tǒng)控制技術(shù)及模式相比較而言，智能控制對象的特點主要體現(xiàn)在非線性和不確定性方面，任務(wù)內(nèi)容較為復(fù)雜化，如果依然采用傳統(tǒng)控制技術(shù)，不利于任務(wù)內(nèi)容的完成，同時也會增加設(shè)備投資。新時期，食品機械生產(chǎn)作業(yè)任務(wù)與控制更加的復(fù)雜化，智能控制技術(shù)在食品機械中的應(yīng)用顯得尤為重要。智能控制技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用，是建立在傳統(tǒng)控制技術(shù)和模式的基礎(chǔ)之上的，并結(jié)合控制理論、人工智能技術(shù)、計算機信息技術(shù)等多項學(xué)科技術(shù)，實現(xiàn)智能化控制。智能控制技術(shù)涵蓋多項技術(shù)，包括：自學(xué)習(xí)控制技術(shù)、自組織控制技術(shù)、自適應(yīng)控制技術(shù)等等，憑借自身較強的先進性、智能性，智能控制技術(shù)被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域當(dāng)中，并取得了顯著的應(yīng)用成果。

當(dāng)前，由于受到利益因素的影響，我國食品機械企業(yè)將重點放在做大做強方面，而國外企業(yè)則更為注重的是技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)和應(yīng)用，便于樹立良好的核心競爭力。我國食品機械企業(yè)在市場競爭過程中，其制勝法寶在于數(shù)量、價格，由于缺乏核心技術(shù)，導(dǎo)致食品品質(zhì)參差不齊，再加上當(dāng)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(yè)利潤。

工業(yè)機器人作為智能控制技術(shù)的重要體現(xiàn)，主要依靠的是運動控制，這是確保食品機械精度的關(guān)鍵技術(shù)。站在這一角度上來看，食品機械制造和智能控制技術(shù)的聯(lián)系是非常密切的，所以近年來以工業(yè)機器人為代表的智能控制技術(shù)在食品機械企業(yè)的應(yīng)用越來越廣泛。當(dāng)前，在智能控制技術(shù)的支撐下，削面機器人、炒菜機器人均已出現(xiàn)，無論是我國自主研發(fā)的技術(shù)還是國外引進的技術(shù)，食品生產(chǎn)制造企業(yè)均越來越重視與其應(yīng)用。智能控制技術(shù)的長期應(yīng)用，離不開網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)、信息化技術(shù)、傳感技術(shù)的強有力支撐。未來的食品機械設(shè)備，將會是物聯(lián)產(chǎn)品，這是食品機械領(lǐng)域發(fā)展的必然趨勢，有助于促進食品機械智能化生產(chǎn)、控制水平的提升。當(dāng)前，傳統(tǒng)食品生產(chǎn)制造企業(yè)的利潤越來越低，人口紅利逐漸消失，食品生產(chǎn)加工企業(yè)屬于勞動密集型企業(yè)，當(dāng)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(chǎn)作業(yè)環(huán)境，提高生產(chǎn)作業(yè)效率和質(zhì)量的同時，降低勞動強度，提升智能化生產(chǎn)水平，助推傳統(tǒng)食品機械及食品工業(yè)的轉(zhuǎn)型升級發(fā)展。

十三五以來，食品機械行業(yè)高度重視生產(chǎn)作業(yè)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(dāng)前已基本實現(xiàn)，充分滿足了新時期食品工業(yè)發(fā)展需求。工業(yè)4.0背景下，食品機械智能化控制勢在必行，由于受到經(jīng)濟全球化發(fā)展因素的影響，當(dāng)前我國企業(yè)競爭越來越激烈，過去依靠數(shù)量、價格取勝的優(yōu)勢不復(fù)存在。通過應(yīng)用智能控制技術(shù)，自動化、智能化控制食品生產(chǎn)制造全過程，提高食品生產(chǎn)效率和質(zhì)量，助推食品行業(yè)轉(zhuǎn)型升級發(fā)展，在競爭中樹立較強的核心競爭力，達到穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展的目的。