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        淺談食品機(jī)械中智能控制技術(shù)的應(yīng)用

        2021-12-30 21:43:19車靜宇
        關(guān)鍵詞:食品機(jī)械控制技術(shù)食品

        車靜宇

        (金果園老農(nóng)(北京)食品股份有限公司,北京 102100)

        食品的機(jī)械化生產(chǎn)能夠促進(jìn)食品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的提高,隨著食品需求的不斷增長(zhǎng),食品機(jī)械化的規(guī)模也在不斷擴(kuò)張,導(dǎo)致食品機(jī)械的管理和控制存在較大難度,不利于行業(yè)的健康發(fā)展。通過智能控制技術(shù)的應(yīng)用可以加強(qiáng)對(duì)食品機(jī)械的管控,并促進(jìn)食品機(jī)械生產(chǎn)能力更大程度的提高。我國(guó)對(duì)智能控制技術(shù)的研究較多,尤其是智能控制技術(shù)在各行業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用研究,能夠起到促進(jìn)行業(yè)整體發(fā)展的作用。本文對(duì)食品機(jī)械中智能控制技術(shù)的應(yīng)用情況進(jìn)行分析,明確當(dāng)前的應(yīng)用現(xiàn)狀,有助于應(yīng)用策略的優(yōu)化。期望可以加大食品機(jī)械中智能控制技術(shù)應(yīng)用范圍和力度,拓寬食品機(jī)械的發(fā)展路徑,創(chuàng)造更高的生產(chǎn)價(jià)值。

        1 智能控制技術(shù)概述

        智能控制是由智能機(jī)器進(jìn)行自主控制的技術(shù),在科學(xué)技術(shù)不斷創(chuàng)新發(fā)展和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)積累的基礎(chǔ)之上,智能控制技術(shù)已經(jīng)與多個(gè)行業(yè)領(lǐng)域進(jìn)行了深度結(jié)合,誕生了具有各行業(yè)特色的智能控制機(jī)械。通過智能控制技術(shù)在各行各業(yè)中的應(yīng)用,開啟了一個(gè)以智能控制技術(shù)為核心的全新時(shí)代,人們將獲得更多更便捷和更舒適的服務(wù),也將更全面的滿足多樣化的服務(wù)需求。食品機(jī)械與智能控制技術(shù)的結(jié)合能夠使食品的生產(chǎn)過程更具可控性,既可以避免傳統(tǒng)食品機(jī)械存在的生產(chǎn)不規(guī)范或錯(cuò)誤操作等問題,還可以根據(jù)不同的生產(chǎn)需求進(jìn)行技術(shù)層面的調(diào)整,確保食品達(dá)到生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。智能控制技術(shù)對(duì)于食品機(jī)械生產(chǎn)的流程和效率可以做到最大程度的優(yōu)化,減少不必要的生產(chǎn)流程和資源損耗,在促進(jìn)生產(chǎn)效率提高的同時(shí),降低生產(chǎn)成本,有利于食品行業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展[1]。在應(yīng)對(duì)復(fù)雜和困難的生產(chǎn)要求時(shí),智能控制技術(shù)可以通過較高的自組織控制、自適應(yīng)控制和自學(xué)習(xí)控制等性能,提高技術(shù)的適應(yīng)性和實(shí)用性,能夠大大提高食品機(jī)械的生產(chǎn)力。

        2 食品機(jī)械中智能控制技術(shù)應(yīng)用的價(jià)值

        “食”是人們?nèi)粘I钪械闹匾M成部分,在我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平和生活條件飛速提高的背景下,人們對(duì)食品的要求不僅越來(lái)越高,也越來(lái)越多樣化,既需要滿足健康和安全等品質(zhì)要求,也需要滿足不同的口味要求。近年來(lái),我國(guó)的食品行業(yè)和市場(chǎng)也處于蓬勃發(fā)展階段,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境極為激烈,對(duì)于食品機(jī)械的質(zhì)量和要求也逐漸提高,為了滿足當(dāng)前的發(fā)展需求,也為了適應(yīng)未來(lái)的發(fā)展需求,食品機(jī)械行業(yè)需要對(duì)傳統(tǒng)的生產(chǎn)和管理方式進(jìn)行優(yōu)化。智能控制技術(shù)具有極強(qiáng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì),能夠在食品機(jī)械行業(yè)中起到提高成本、效率、質(zhì)量和安全等多方面控制水平的積極作用。尤其是當(dāng)前的社會(huì)結(jié)構(gòu)逐漸向老齡化社會(huì)發(fā)展,傳統(tǒng)的勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)已經(jīng)受到嚴(yán)重沖擊,日趨加劇的用工荒問題已經(jīng)嚴(yán)重阻礙了食品產(chǎn)業(yè)的發(fā)展步伐。智能控制技術(shù)的應(yīng)用能夠從根本上解決對(duì)人力資源的過度依賴,還能夠避免由于人工生產(chǎn)造成的效率低下和管理成本高等問題,真正開啟國(guó)食品產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新時(shí)代大門。且從全球化角度來(lái)看,國(guó)內(nèi)企業(yè)在國(guó)際市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力仍然較為薄弱,全球化格局背景下的國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也將更加激烈,想要占據(jù)穩(wěn)固的市場(chǎng)地位就不能只依靠?jī)r(jià)格和數(shù)量?jī)?yōu)勢(shì),可以通過智能控制技術(shù)的應(yīng)用提高食品機(jī)械的精準(zhǔn)控制能力,從而在生產(chǎn)操作過程中達(dá)到更加高質(zhì)量和高效率的水平,為食品產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造出更高的經(jīng)濟(jì)效益,保障食品產(chǎn)業(yè)的順利轉(zhuǎn)型升級(jí),也為未來(lái)的食品產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。

        3 食品機(jī)械中智能控制技術(shù)應(yīng)用的現(xiàn)狀

        3.1 食品機(jī)械中智能控制技術(shù)應(yīng)用的成就

        智能控制技術(shù)可以為食品機(jī)械提供更精準(zhǔn)和更完備的數(shù)據(jù)信息,大幅度的提高食品機(jī)械的生產(chǎn)能力。尤其在模糊數(shù)學(xué)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等智能控制方法的影響下,食品機(jī)械在整個(gè)生產(chǎn)過程中都可以通過傳感器掌握實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),并建立起動(dòng)態(tài)的環(huán)境模型,對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。根據(jù)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的分析可以了解食品機(jī)械的生產(chǎn)情況,及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的異常問題,通過及時(shí)處理避免問題造成的不良影響。在處理異常問題時(shí),可以對(duì)控制機(jī)構(gòu)或控制參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)修改,達(dá)到改善異常問題的效果。食品機(jī)械經(jīng)過長(zhǎng)期運(yùn)行后,能夠積累大量的運(yùn)行數(shù)據(jù),可以通過數(shù)據(jù)分析形成最佳的控制模式,在達(dá)到最大生產(chǎn)效率的同時(shí),保障食品機(jī)械運(yùn)行的最佳狀態(tài),延長(zhǎng)食品機(jī)械的使用壽命。即使在食品機(jī)械長(zhǎng)期運(yùn)行后產(chǎn)生磨損等故障問題,也可以通過傳感器生成的預(yù)測(cè)性維護(hù)系統(tǒng),在故障發(fā)生之前提前防范,在故障發(fā)生之后快速排查,減少故障停機(jī)時(shí)間。當(dāng)傳感器發(fā)展到工業(yè)4.0之后,可以通過云服務(wù)器進(jìn)行大量的遠(yuǎn)程操作,再次提高了食品機(jī)械中智能控制的規(guī)模和效率,更適合大規(guī)模的食品機(jī)械應(yīng)用[2]。食品機(jī)械中智能控制的方向也在多樣化發(fā)展,包括食品的生產(chǎn)加工和包裝運(yùn)輸?shù)?,都可以通過智能機(jī)械完成,能夠建立起更加完善的食品智能產(chǎn)業(yè)鏈條,產(chǎn)生更大的產(chǎn)業(yè)化力量,推動(dòng)食品產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

        3.2 食品機(jī)械中智能控制技術(shù)應(yīng)用的不足

        我國(guó)食品機(jī)械中智能控制技術(shù)的應(yīng)用和研究起步較晚,雖然已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了一定范圍的技術(shù)應(yīng)用,也已經(jīng)取得了較大的應(yīng)用成果,但相較于歐美發(fā)達(dá)國(guó)家還是存在較大的差距,表現(xiàn)出的不足之處較多,還需要加強(qiáng)對(duì)食品機(jī)械中智能控制技術(shù)的應(yīng)用和研究,并對(duì)應(yīng)用過程中產(chǎn)生的問題進(jìn)行完善??梢詫?duì)廣泛性發(fā)生的問題進(jìn)行針對(duì)性的改進(jìn),比如部分食品機(jī)械中智能控制技術(shù)較為單一的問題,雖然能夠?qū)C(jī)械生產(chǎn)的效率和質(zhì)量起到一定的提高作用,但是提高幅度較小,無(wú)法充分發(fā)揮智能控制技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。通過對(duì)我國(guó)食品機(jī)械領(lǐng)域中智能控制技術(shù)應(yīng)用情況的分析能夠發(fā)現(xiàn),真正的應(yīng)用范圍還不足總體的1/3,所以要加強(qiáng)智能控制技術(shù)與食品機(jī)械生產(chǎn)需求的結(jié)合,才能夠使智能控制技術(shù)的應(yīng)用更具有現(xiàn)實(shí)意義,促進(jìn)食品機(jī)械領(lǐng)域的智能控制化水平提高。應(yīng)用范圍較小的原因主要在于對(duì)智能控制技術(shù)的了解和掌握程度較低,食品機(jī)械企業(yè)的發(fā)展規(guī)模也存在較大差異,對(duì)智能控制技術(shù)的應(yīng)用需求難以統(tǒng)一,限制了智能控制技術(shù)研發(fā)資源的聚合,導(dǎo)致智能控制技術(shù)的研發(fā)投入較高,僅有部分大企業(yè)原因參與,部分中小型企業(yè)難以承擔(dān)在應(yīng)用和研發(fā)階段所需的資金投入,相關(guān)的技術(shù)人才培養(yǎng)也存在較大缺口,不利于形成智能控制技術(shù)應(yīng)用的良性循環(huán)。且相關(guān)的技術(shù)人才培養(yǎng)也存在較大的缺口,食品機(jī)中械智能控制技術(shù)的研發(fā)力量嚴(yán)重不足,是制約食品機(jī)械中智能控制技術(shù)發(fā)展的主要因素。部分食品機(jī)械發(fā)生智能控制技術(shù)故障時(shí),難以得到專業(yè)技術(shù)人員的有效處理,無(wú)法保障食品機(jī)械的安全性和穩(wěn)定性,更不利于食品機(jī)中械智能控制技術(shù)的應(yīng)用。

        4 食品機(jī)械中智能控制技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展

        食品機(jī)械中智能控制及技術(shù)的應(yīng)用適合多個(gè)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域,尤其是食品加工和包裝等領(lǐng)域,能夠充分發(fā)揮出智能控制技術(shù)中的機(jī)器人技術(shù)、運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)、傳統(tǒng)控制技術(shù)和傳感器技術(shù)等多種技術(shù)優(yōu)勢(shì)。所以根據(jù)不同的應(yīng)用需求,可以著重加強(qiáng)對(duì)不同技術(shù)方法的應(yīng)用,研發(fā)出具有不同智能控制技術(shù)優(yōu)勢(shì)的食品機(jī)械,使食品機(jī)械更加精確化,提高食品機(jī)械的應(yīng)用效率。且食品生產(chǎn)工藝正處在不斷優(yōu)化發(fā)展的過程中,未來(lái)對(duì)加工參數(shù)的要求也會(huì)越來(lái)越高,智能控制技術(shù)可以根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)要求發(fā)揮出不同的技術(shù)作用。比如在當(dāng)前的食品機(jī)械中,以光、電、機(jī)和氣于一體的機(jī)械化電子設(shè)備為主,未來(lái)將更加重視計(jì)算機(jī)技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用,使電子設(shè)備具備更高水平的機(jī)電一體化控制性能。食品機(jī)械還需要保證高質(zhì)量和連續(xù)的作業(yè)模式,未來(lái)的智能控制技術(shù)將更加注重對(duì)食品機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度和精度等指標(biāo)的提高,可以根據(jù)數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行原理,通過數(shù)字控制對(duì)食品機(jī)械運(yùn)行的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行精確把控,提高食品機(jī)械的自適應(yīng)程度,進(jìn)而提高食品機(jī)械的生產(chǎn)效能。所以根據(jù)當(dāng)前的食品機(jī)械發(fā)展需求來(lái)看,未來(lái)食品機(jī)械中智能控制技術(shù)的發(fā)展可以更加注重自動(dòng)化和數(shù)控化的方向。并開發(fā)出更多的智能控制技術(shù)功能負(fù)載,為食品機(jī)械領(lǐng)域提供更多的發(fā)展可能性[3]。但在加強(qiáng)技術(shù)發(fā)展的同時(shí),更要注重對(duì)技術(shù)人才的培養(yǎng),可以建立起產(chǎn)學(xué)研一體化的模式,既能夠保證技術(shù)的先進(jìn)性,又能夠保證技術(shù)的實(shí)用性,使技術(shù)研究能夠切實(shí)的推動(dòng)食品機(jī)械中智能控制技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展。還可以在推動(dòng)技術(shù)升級(jí)的同時(shí),降低食品機(jī)械中智能控制技術(shù)的應(yīng)用成本,擴(kuò)大應(yīng)用范圍,使中小企業(yè)也能夠融入食品機(jī)械中智能控制技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),形成良性的產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式。

        4 結(jié)束語(yǔ)

        食品機(jī)械中智能控制技術(shù)的應(yīng)用有著極高的現(xiàn)實(shí)意義和價(jià)值,不僅能夠在技術(shù)層面上推動(dòng)食品機(jī)械領(lǐng)域的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展,也能夠在經(jīng)濟(jì)層面上提高食品機(jī)械領(lǐng)域的經(jīng)濟(jì)收益。對(duì)食品機(jī)械產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)有著極為關(guān)鍵的推動(dòng)作用,可以大大提高我國(guó)食品產(chǎn)業(yè)在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力,滿足人們對(duì)食品更高和更多樣化的需求。但食品機(jī)械中智能控制技術(shù)的應(yīng)用在當(dāng)前還存在較多不足,需要在未來(lái)的發(fā)展中不斷完善和優(yōu)化。

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