耿 亞

（常州工程職業(yè)技術學院，江蘇常州 213164）

1 全自動茶產品包裝器械設計需求

1.1 茶葉供應基數(shù)需求

茶文化在現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)平臺，實現(xiàn)了二次流行的繁榮景象，茶葉類產品的國內產銷量也在茶文化的發(fā)展下不斷攀升，部分茶產品甚至出現(xiàn)了供需不足的情況。國家“一帶一路”的推進，茶產品除國內的產銷量外，國外的出口量也持續(xù)擴大。由此，茶葉供應基數(shù)較大。據(jù)《2018-2023年中國茶行業(yè)市場分析與投資咨詢報告》顯示，未來十年，我國茶葉產銷量依舊繼續(xù)攀升。在大基數(shù)的產品需求下，茶產品的包裝設計開始創(chuàng)新發(fā)展，茶產品包裝器械的電氣設計系統(tǒng)也需要不斷更1.2人工變動效率需求

在大基數(shù)茶產品的需求量下，傳統(tǒng)的人力手工包裝甚至半自動器械包裝，都已經(jīng)不再適應制茶工廠。一方面，人工勞動力的工作效率及工作質量具有流變性。針對部分關鍵的包裝崗位，當人力工作安排具有變動時，包裝循環(huán)鏈上的缺位問題會影響整體效率。并且，人作為情感需求個體，其身體狀態(tài)的好壞及個人情緒，都會影響工作質量。另一方面，同等效率下的人工成本相較于機器成本更高。且隨著我國義務教育的開展，學術型人才增多、技術性人才減少，人工勞動力成本較以往有所增加。由此，無論從包裝效率、包裝質量還是包裝耗費成本來考量，人工勞動力已經(jīng)無法滿足現(xiàn)階段的茶包裝需求。在此情況下，茶包裝的自動化設備器械開始大規(guī)模生產，大規(guī)模產出下政府對器械電氣控制系統(tǒng)的監(jiān)測手段也在不斷升級。

1.3 消費群體無菌需求

社會主義市場經(jīng)濟效益的提升下，人民對物質生活的質量要求提升，對茶葉的要求從解渴、清神上升到對口感、品牌的要求，對茶包裝的要求也從盛放茶葉的器物上升到對包裝設計美感、包裝保鮮質量、包裝潔凈度等更高層次的需求?，F(xiàn)階段消費群體對茶食品包裝的“無菌需求”，促進茶工廠必須在全自動一體操作無菌空間下進行包裝作業(yè)。例如云南白茶市場，就以“鎖鮮裝”的定義進行茶葉推廣。白茶工廠將白茶加工后，以全自動無菌包裝技術，將未被烘干處理的茶葉直接進行封閉裝盒，全過程均以無人電氣系統(tǒng)進行中控操作，線路簡單經(jīng)濟、操作方便快捷，既能夠滿足市場對無菌操作的需求，又可控制包裝成本、提升經(jīng)濟效益?？梢姡璁a品全自動器械下無人化包裝，已經(jīng)成為現(xiàn)代茶市場的包裝制作趨勢。

2 現(xiàn)行包裝器械電氣控制系統(tǒng)的設計探究

2.1 全自動化實現(xiàn)度探究

現(xiàn)階段的茶產品全自動包裝器械，以“全自動”概念進行推廣及包裝制作，但其并不能真正的實現(xiàn)百分之百地全自動無人化使用。以電氣系統(tǒng)的制動停車為例，一般茶工廠包裝器械的電氣系統(tǒng)，都會有自動制動及手動調試等操作開關，以防在電氣供應線路出現(xiàn)問題時，設備能夠自動采取迅速停車、斷電等控制環(huán)節(jié)，但在組合開關或緊急能耗制動等問題上，仍需手動操控調試。即自動控制系統(tǒng)僅僅能夠起到“暫停錯誤”的作用，其錯誤的解決及重啟還需要人工手動進行操作。

2.2 人工復檢糾錯度探究

全自動化器械包裝無法實現(xiàn)自身的錯誤改正及零件修復，因此，定期的人工復檢是全自動器械的必要環(huán)節(jié)。針對未出廠的包裝器械或者已經(jīng)正在使用的包裝器械，人工復檢都是在機器自動檢查后的必要步驟，以往，人工復檢能夠檢測出機器正常程序檢測不出的反向問題，但人工復檢的糾錯度卻存在糾錯率低及內部細節(jié)糾錯不全面等問題。隨著近年來包裝器械的精密化發(fā)展，器械設備的精度及操作復雜性已經(jīng)到了肉眼難以辨別的高度，人工復檢的難度越來越大，人工復檢糾錯失敗率由以往的13%上升到21.8%。針對許多器械內部含有精密算法的零件，人工無法復檢出因微小事物而可能出現(xiàn)的隱藏性器械故障，即人工復檢的預測性也稍有不足。并且，在茶工廠人員儲備需求不足的情況下，人力檢測專員的基數(shù)也在縮水、而包裝器械電氣系統(tǒng)的精度及基數(shù)卻在增加，且針對部分電氣系統(tǒng)的安全檢查，人工復檢存在人力安全隱患。在此情況下，必須以人工思維完成機器復檢或第三方系統(tǒng)對電氣系統(tǒng)的的設計進行全面監(jiān)察。

2.3 數(shù)字化測量調試探究

電氣控制系統(tǒng)對設備有控制、保護、測量等功能，數(shù)字化測量調試不同于人工復檢，其調試測量的是系統(tǒng)配置及器械設備工作時整體性的適宜度，而非是系統(tǒng)內部的錯誤性問題。電氣控制系統(tǒng)的數(shù)字化測量手段，可對器械設備和自身系統(tǒng)不斷進行升級，但其測量升級都是“單向性”的單次升級作用，而不具有多向性的數(shù)據(jù)比較分析功能。以全自動拉伸膜真空包裝機的測量調試為例，其在把薄膜加熱的過程中，電氣系統(tǒng)對其加熱溫度的調試隨著實驗不斷精準升級，但每次升級的數(shù)據(jù)并沒有在計算機進行直接錄入，也沒有與其他廠家或地區(qū)的同等器械設備的加熱溫度數(shù)據(jù)進行比較分析，因此，其數(shù)字化的測量調試不具有對比后的最佳考察性。現(xiàn)如今，多數(shù)全自動茶包裝器械的電氣系統(tǒng)日常數(shù)據(jù)，還沒有與計算機網(wǎng)絡直接聯(lián)結，這就導致電氣系統(tǒng)測量調試時數(shù)據(jù)不精準、數(shù)據(jù)不全面下更新升級慢等問題。

3 全自動茶包裝器械電氣控制系統(tǒng)的優(yōu)化路徑

3.1 智能思維導入中控系統(tǒng)

鑒于“全自動化”實現(xiàn)的不全面性，以計算機人工智能思維導入器械設備的中控系統(tǒng)，在電氣系統(tǒng)出現(xiàn)問題時模擬人工思維，對電氣系統(tǒng)進行制動停車等操作。對于半自動化需要的人工操控行為，智能思維不僅能夠模擬人腦進行正確判斷，還能夠對可能發(fā)生的電氣系統(tǒng)故障進行預判，提前手動停止設備運行，省去電氣系統(tǒng)發(fā)生故障后再停止的耗費維修成本。

3.2 第三方監(jiān)測及反饋系統(tǒng)

人工復檢的糾錯度不僅存在問題，其糾錯后的反饋度也十分緩慢。鑒于對電氣系統(tǒng)監(jiān)測的權威性，以第三方監(jiān)測及反饋系統(tǒng)錄入電氣設計系統(tǒng)的整體環(huán)節(jié)，以紅外感應、時時監(jiān)測、即實反饋的形式，及時發(fā)現(xiàn)電氣系統(tǒng)設備中的零件故障。以紅外射感進行覆蓋式監(jiān)測，不僅能夠省去人工復檢的人力復雜環(huán)節(jié)，其紅外感應技術還能夠察覺到肉眼觀測不到的內部微小細節(jié)。在監(jiān)測后的即實反饋系統(tǒng)中，第三方監(jiān)測數(shù)據(jù)直接傳達給檢修工廠或整改機構，也可預防茶工廠內部檢修不到位、隱瞞器械故障繼續(xù)工作后導致茶產品包裝不嚴、茶產品保質期限不佳等茶葉質量問題。

3.3 區(qū)域網(wǎng)鏈同步升級平臺

在計算機云存儲數(shù)據(jù)庫導入電氣控制系統(tǒng)的設計環(huán)節(jié)后，電氣系統(tǒng)的日常操作調試、及啟動后的各類數(shù)據(jù)都能夠即實反饋在計算機頁面上。基于此，在同區(qū)域或同民族設置電氣控制設計主題的區(qū)域網(wǎng)鏈社交平臺，其不僅能夠對設備的維護問題進行交流探討，還能夠在數(shù)據(jù)對比分析下，確保以最佳更新方式對設備進行更新升級。除此之外，針對不同區(qū)域茶種的特殊性，對網(wǎng)鏈平臺本地茶種可用的特殊包裝類器械設備的數(shù)據(jù)調試，也能夠以區(qū)域性、專業(yè)性的視角入手，在保障本民族茶葉的保鮮度的同時，進行電氣系統(tǒng)設計的微調控，以達到保障質量下電氣系統(tǒng)運作時節(jié)能減排的效果。

4 結束語

現(xiàn)階段的茶產品全自動包裝器械，以“全自動”概念進行推廣及包裝制作，但其并不能真正的實現(xiàn)百分之百的全自動無人化使用。通過智能思維導入中控系統(tǒng)、第三方監(jiān)測反饋系統(tǒng)、區(qū)域網(wǎng)鏈同步升級平臺等路徑，將計算機高科技技術融入全自動茶包裝電氣系統(tǒng)的設計路徑中，以保障電氣系統(tǒng)能夠在智能、安全、有效的環(huán)境中運行，達到維護機器壽命、提高節(jié)能程度及升級更新設備提高效率等效用，促進茶包裝市場的現(xiàn)代化發(fā)展，推進茶產品的可持續(xù)繁榮。