牟向偉 宋永福 陳林濤

中國鮮濕米粉生產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，年產(chǎn)量呈逐年遞增趨勢。據(jù)統(tǒng)計[1]，2018年中國米粉單出口貿(mào)易量達(dá)到近7萬t，出口總額為7 884.6萬美元，出口國遍布全球，亞洲地區(qū)占比達(dá)70%以上?；诿追酆靠蓪⑵浞譃楦擅追酆蜐衩追?種。其中鮮濕米粉更受廣大消費(fèi)者的喜愛[2]。隨著鮮濕米粉市場需求量的增加，傳統(tǒng)人工分揀、稱量、包裝的機(jī)械方式已經(jīng)不能滿足高度自動化生產(chǎn)的需求[3-4]。因此研究實現(xiàn)米粉生產(chǎn)設(shè)備的高度自動化、高效率已迫在眉睫。目前，在鮮濕米粉的生產(chǎn)工藝中，高效均勻散粉、有效精確稱量和快速自動包裝技術(shù)是最重要的3項關(guān)鍵技術(shù)[5]。文章擬重點(diǎn)介紹鮮濕米粉生產(chǎn)工藝中高效均勻散粉技術(shù)與裝備、精確稱重技術(shù)與裝備和自動包裝技術(shù)與裝備的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，并對鮮濕米粉自動化生產(chǎn)3個關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展方向進(jìn)行展望，以期為建立鮮濕米粉全程自動化生產(chǎn)線提供技術(shù)參考。

1 鮮濕米粉制作工藝

1.1 工藝流程

不同地區(qū)對于鮮濕米粉的制作方法都不盡相同，一般生產(chǎn)工藝流程如圖1所示。在生產(chǎn)工藝的改進(jìn)方面，Zhu等[6]利用響應(yīng)面法試驗得出影響米粉品質(zhì)的主要因素按主次順序排列為糊化溫度>糊化時間>磨粉粒度>大米含水量，為探究鮮濕米粉生產(chǎn)工藝和優(yōu)化改良米粉品質(zhì)提供了一定的理論依據(jù)；王永輝等[7]通過研究不同品種大米的淀粉含量對加工米粉品質(zhì)的影響，在一定程度上提升了米粉產(chǎn)品的質(zhì)量；梅小弟等[8]采用單因素和響應(yīng)面試驗對鮮濕米粉的生產(chǎn)工藝進(jìn)行優(yōu)化，為實現(xiàn)米粉大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)提供了可靠的工藝參數(shù)。

1.2 鮮濕米粉生產(chǎn)中的關(guān)鍵技術(shù)問題

米粉生產(chǎn)要經(jīng)過“散粉—稱重—包裝”3個環(huán)節(jié)。

(1) 在“散粉”環(huán)節(jié)，因普通轉(zhuǎn)盤機(jī)構(gòu)控制維度低、控制方案單一、自適應(yīng)能力差，所以存在鮮濕米粉散粉易斷條、成團(tuán)，且分散不均的現(xiàn)象。

(2) 在“稱重“環(huán)節(jié)，需在保障米粉斷條率不超限的前提下提高稱量精度與速度。中國當(dāng)前米粉工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)、機(jī)械設(shè)備發(fā)展還達(dá)不到生產(chǎn)要求[9]。

圖1 鮮濕米粉生產(chǎn)工藝流程圖Figure 1 The production process flow chart of fresh and wet rice flour

(3) 在“包裝”環(huán)節(jié)，工藝上要保證米粉品質(zhì)；機(jī)械上要保證包裝效率；技術(shù)上要與“稱重”緊密銜接。目前在該環(huán)節(jié)的研發(fā)投入仍顯不足，制約了連續(xù)化米粉生產(chǎn)線的建立。

2 散粉工藝

鮮濕米粉在低溫條件下會自然冷卻，并緩慢脫水干燥至一定含水量(35%左右[10-12])，因為含水過多，擠出的米粉就很容易發(fā)生粘連，造成米粉成團(tuán)不宜散開，對后續(xù)米粉的稱重產(chǎn)生較大的影響，進(jìn)而影響整個生產(chǎn)工藝的效率。目前最常用的散粉方法是利用離心原理將其打散、分離。

在離心法散料原理的應(yīng)用方面，瑞典Alfa-laval公司采用流場分離法、有限元模擬法、大梯度密度梯級法、反模態(tài)分析法等方法對離心機(jī)工作性能和關(guān)鍵零件進(jìn)行研究，對離心裝置間隔件和分布孔進(jìn)行了巧妙設(shè)計，使得進(jìn)料量增加20%左右，同時為離心機(jī)更好地實現(xiàn)物料分離提供了理論基礎(chǔ)[13]。與之相當(dāng)?shù)氖堑聡鳺estfalia公司，其生產(chǎn)的CSA160系列分離機(jī)，在理論的基礎(chǔ)上將離心技術(shù)的高效性應(yīng)用于實際生產(chǎn)中，對于工業(yè)發(fā)展有很大的意義[14]。隨著生產(chǎn)對于能源和環(huán)保要求的不斷提高，對機(jī)械工藝技術(shù)的要求也越來越高。在機(jī)械設(shè)計方面，離心技術(shù)應(yīng)用于不同機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)備，德國Krauss-Maffei公司研發(fā)的SZ型活塞機(jī)通過改進(jìn)機(jī)械設(shè)備尺寸，使其更能有效進(jìn)行固相分離[15]；還有針對一些難分離的物料(如易粘黏的鮮濕米粉等)，德國Flottweg公司研發(fā)了雙錐體臥螺離心機(jī)，能夠有效分離物料，但速率較低，實用性不強(qiáng)[16]；Anonymous[17]提出了通過將主軸承改為彈性安裝來延長機(jī)械壽命，同時降低工業(yè)噪聲的研究結(jié)論，對離心機(jī)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)提供了理論依據(jù)。在應(yīng)用生產(chǎn)方面，離心技術(shù)可用于各種物料分離的生產(chǎn)中[14]，如美國Dorr-Oliver公司研發(fā)的用于醫(yī)學(xué)藥物分離的BH-46機(jī)；還有德國Westfalia公司研發(fā)的用于顆粒狀物料分離的柱錐復(fù)合活塞機(jī)、虹吸刮刀離心機(jī)等；此外還有用于食品行業(yè)的FDA機(jī)型；但在鮮濕米粉生產(chǎn)中，通過離心技術(shù)來達(dá)到散粉效果的研究并不多，很大程度上制約了米粉的高效生產(chǎn)，限制了米粉工藝的發(fā)展。

在離心法散料原理應(yīng)用研究的基礎(chǔ)上，王世超等[18]設(shè)計了一種十指交叉式結(jié)構(gòu)的智能米粉分揀裝置，在快速旋轉(zhuǎn)的圓桶中通過離心力將成團(tuán)的米粉打散，特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計使得分離效果更佳，但分散均勻性并未達(dá)到很好的效果；對此，白銳等[19]發(fā)明了一種粉絲智能分揀系統(tǒng)，如圖2所示。針對粉絲形狀不規(guī)則，相互纏繞的特點(diǎn)，采用機(jī)械爪對粉絲進(jìn)行抓取，并通過稱重傳感器采集粉絲的重量信息來控制分揀量的多少，從而在不改變粉絲長度的情況下自動完成粉絲的分揀和稱重，最重要的是保證了分揀的均勻性。

1. 轉(zhuǎn)盤 2. 機(jī)械爪 3. 頂蓋架 4. 機(jī)械臂 5. 粉絲容器圖2 粉絲分揀定型系統(tǒng)總體機(jī)械結(jié)構(gòu)圖Figure 2 Overall mechanical structure diagram of vermicelli sorting and finalization system

為了同時提高散粉的速率和均勻性，郝青龍等[20]設(shè)計了一種自動分揀粉絲的裝置，如圖3所示。該裝置通過傳送帶將粉絲輸送到圓形轉(zhuǎn)盤上，在電機(jī)帶動下圓形轉(zhuǎn)盤間歇式往返轉(zhuǎn)動，以離心力將粉絲均勻地分散至各溜槽中，手爪再將溜槽中的粉絲扒入到帶有稱重傳感器的料斗中實現(xiàn)分揀稱重。該設(shè)計實現(xiàn)了均勻散粉，但整體散粉效率并未有較大提升。對此，廣東精威智能機(jī)器有限公司生產(chǎn)了一種散粉—稱重一體的機(jī)械裝置[21]，如圖4所示。該機(jī)械裝置是目前最常見的一類自動化高效均勻散粉機(jī)械，但仍存在斷粉等影響米粉品質(zhì)的問題。

3 稱量技術(shù)與裝備研究現(xiàn)狀

隨著米粉市場需求的不斷增加，工業(yè)上對組合秤稱量精度和速率的要求越來越高，這對于組合稱重系統(tǒng)研發(fā)是一個新的挑戰(zhàn)；此外，食品及工作環(huán)境對機(jī)械設(shè)備的腐蝕、稱重設(shè)備產(chǎn)生的工業(yè)噪聲、控制器的選擇等方面的處理也影響著整個工藝的效率。

1. 分揀槽 2. 輸料臺 3. 下料口圖3 粉絲自動分揀稱重裝置模型圖Figure 3 Model diagram of automatic sorting and weighing device for vermicelli

1. 料梯 2. 稱重裝置 3. 散粉裝置 4. 料架圖4 米粉散粉裝置(上端部分)Figure 4 Part of rice flour dispersing device (section at the top)

3.1 國外研究現(xiàn)狀

自1980年起，組合秤主要核心技術(shù)掌握在日、美、英等國家。第一臺組合秤是由日本石田企業(yè)研發(fā)的，解決了一些不規(guī)則食品的定量稱重問題[22]，對于米粉的定量稱重有重要的意義。日本ADW-420系列組合秤，稱重斗數(shù)達(dá)20個，稱量精度為0.1～1.0 g，已然處于世界先進(jìn)技術(shù)水平。在組合秤的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計、操作設(shè)計等方面國外一些學(xué)者也做了很多改進(jìn)。在機(jī)械設(shè)計方面，Enrique等[23]通過啟發(fā)式等算法對組合秤設(shè)計參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化處理，提升了組合秤的機(jī)械性能；Alessia等[24]對組合秤料斗設(shè)計部分進(jìn)行了改進(jìn)，提高了料斗的工作性能，并利用成本函數(shù)，對生產(chǎn)意面的組合秤參數(shù)進(jìn)行了改進(jìn)，很大程度上節(jié)省了生產(chǎn)成本，但效率方面沒有明顯的提升。在工藝及操作方面，Yukio等[25]對組合秤的操作系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計，使操作更加便捷，但存在下料不穩(wěn)定的問題；對此James等[26]對組合秤給料操作方面的設(shè)計進(jìn)行了改進(jìn)，提升了下料的穩(wěn)定性；但Lavdim等[27]將此技術(shù)用于土豆片生產(chǎn)中時，整個生產(chǎn)效率并不高，很多研究應(yīng)用于實際生產(chǎn)時與理論研究仍有較大的差距。幾種可用于鮮濕米粉稱重的組合秤的機(jī)械性能如表1所示。

3.2 中國研究現(xiàn)狀

鮮濕米粉易粘附在機(jī)械設(shè)備上，影響著稱量精度[28-29]；稱重時若不將廢料與合格物料及時合理分離，會影響到稱量效率；機(jī)械產(chǎn)生的工業(yè)噪聲對機(jī)械本身和人有危害；現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中稱重傳感器的輸入和輸出應(yīng)具有線性關(guān)系，因此需對其進(jìn)行非線性補(bǔ)償以達(dá)較高精度；控制器的選擇也影響著稱量的效率[30]。

孔令喜[31]對組合秤進(jìn)行了如下改進(jìn)：① 在防腐蝕性方面，與物料相接觸的料斗部分和主振盤都選擇用耐腐蝕的不銹鋼材料；② 在適用性方面，改善了料斗結(jié)構(gòu)(由單開門改為雙開門，如圖5所示)，解決了物料下料難的問題，且可有效分離廢料與合格物料；③ 在效率性方面，將原來電機(jī)主軸的圓周運(yùn)動改為上下運(yùn)動，減小了電機(jī)加速度對料斗門的沖擊，省去了電機(jī)的往復(fù)運(yùn)動，提升了稱重效率。

表1 幾種國外企業(yè)研發(fā)的組合秤性能比較Table 1 Performance comparison of several foreign combined scales

劉立業(yè)等[32]對稱量機(jī)械的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)和軟件算法進(jìn)行了改進(jìn)：① 采用ARM7微處理器為稱重系統(tǒng)核心，通過繼電器控制電機(jī)；② 為防止物料粘附，稱斗底部增加了一個刮板；③ 硬件電路部分采用了低噪聲的集成儀表放大器MAX4194作為稱重傳感器微弱電信號的放大器(可抑制極化電壓)和低功耗高精度的16位高速串行A/D轉(zhuǎn)換器AD7683；④ 軟件設(shè)計方面采用微分算法以進(jìn)行超前控制而減少控制系統(tǒng)的超調(diào)，即在偏差信號值變得太大之前在系統(tǒng)中引入一個修正信號來抑制超調(diào)量，提升了系統(tǒng)工作效率。

張波等[33]發(fā)明了一款可高效精準(zhǔn)補(bǔ)重的稱量裝置，其結(jié)構(gòu)如圖6所示。其中組合秤的每個供料斗對應(yīng)一個計量斗，裝置的20個計量斗被分為2個區(qū)，單個分區(qū)均可進(jìn)行補(bǔ)重操作。同時該裝置還設(shè)計了振分裝置，可在補(bǔ)重時將不合格的物料剔除，進(jìn)而提升了整個稱重系統(tǒng)的精度和效率。

中國企業(yè)研發(fā)的一些組合秤(如表2)已可與國外先進(jìn)企業(yè)的相媲美，但僅憑先進(jìn)的機(jī)械技術(shù)并不能滿足目前鮮濕米粉自動化稱量高精度、高速率的生產(chǎn)要求，因此還需在組合秤機(jī)械技術(shù)基礎(chǔ)上以改進(jìn)系統(tǒng)算法等方法不斷提高其自動化水平。

1. 波紋料斗 2. 卸料門 3. 懸臂支撐鋼管 4. 料斗支撐板圖5 卸料門的結(jié)構(gòu)形式Figure 5 Structural form of discharge door

4 自動包裝技術(shù)與裝備研究現(xiàn)狀

包裝的主要目的在于保證食品的品質(zhì)、衛(wèi)生等，避免二次污染[34]，而以木箱包裝為主的傳統(tǒng)的鮮濕米粉包裝方式并不能保證食品的衛(wèi)生與安全，并且隨著米粉生產(chǎn)需求量的增加，工業(yè)上對鮮濕米粉包裝的自動化要求越來越高，因此耗時耗力的傳統(tǒng)人工包裝的方式，已無法滿足當(dāng)前的生產(chǎn)需求。

4.1 國外研究現(xiàn)狀

目前國外包裝機(jī)械的研發(fā)圍繞著高速度、高效率、高質(zhì)量3個標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展，這代表著先進(jìn)自動化包裝機(jī)械技術(shù)的發(fā)展趨勢，日本、歐洲一些國家的包裝機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)研發(fā)技術(shù)處于國際領(lǐng)先水平[35]，自動化和智能化是新的發(fā)展方向。

1. 集料斗 2. 供料頂錐 3. 直線供料軌道 4. 供料斗 5. 計料斗 6. 溜槽 7. 組合秤機(jī)架 8. 收集漏斗 9. 集合斗驅(qū)動裝置 10. 集合斗 11. 溜道 12. 合格物料下料口 13. 不合格物料排出口圖6 組合秤結(jié)構(gòu)示意圖Figure 6 The structural diagram of combined scale

表2 中國企業(yè)研發(fā)的幾種稱量裝置組合秤性能比較Table 2 Performance comparison of several domestic combined scales

針對鮮濕米粉等鮮濕、易腐食品，意大利FABBRI公司研發(fā)了一款四折膜板式的包裝盒保鮮膜裹包機(jī)，用PVC保鮮膜和塑料包裝盒作為包裝材料，其包裝速度能達(dá)到60包/min[36]；日本寺岡研發(fā)的AW-5600AT稱重·包裝·貼標(biāo)簽一體的包裝機(jī)是對四折膜板式的保鮮包裝機(jī)的改進(jìn)，雖然功能更多，但包裝的速度只有36包/min[37]；美國PROMAX公司以改變食品包裝儲存環(huán)境延長食品保鮮期的思路，研發(fā)了真空包裝機(jī)CV1000和氣調(diào)包裝機(jī)VT-570。對于包裝機(jī)縱封和橫封產(chǎn)生機(jī)器受損等問題，Aquarius等[38]對包裝機(jī)機(jī)構(gòu)行了優(yōu)化，一定程度上減緩了機(jī)械損耗。對于包裝機(jī)橫封裝置耗能大的問題，Ulrich[39]利用超聲設(shè)備橫封卷膜，實現(xiàn)了包裝袋連續(xù)熱封，在降低能耗的同時提高了精度。

4.2 中國研究現(xiàn)狀

目前中國包裝機(jī)械已由引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)轉(zhuǎn)向自主研發(fā)階段，但仍存在成套數(shù)量少、技術(shù)水平低、產(chǎn)品質(zhì)量差、開發(fā)能力不足等問題[40-41]。

生產(chǎn)工藝方面，張偉等[42]以菌落總數(shù)、pH、水分含量、TPA、色澤為指標(biāo)，研究了不同貯藏溫度下鮮濕米粉品質(zhì)的變化，提出37 ℃貯藏條件下，鮮濕米粉各指數(shù)之間的關(guān)聯(lián)性更為緊密的研究結(jié)果，對于鮮濕米粉包裝工藝有很大的意義；袁蕾蕾[43]研究得出，鮮濕米粉含水量在63.5%時更有利于后續(xù)的包裝、保鮮、貯藏，適宜的酸洗和微波殺菌對米粉品質(zhì)有一定的改善作用；衛(wèi)攀杰等[44]通過試驗得出酸浸+水浴處理能夠殺死鮮濕米粉中大部分微生物，且在貯藏期間抑制微生物的生長效果明顯，能夠延長鮮濕米粉的保鮮期；鹿鉅來等[45]研究得出，相比其他包裝方式，脫氧劑結(jié)合酒精緩釋包裝能夠協(xié)同抑制微生物的生長，延長鮮濕米粉的貨架期。

機(jī)械裝備方面，針對生鮮食品的包裝問題，中國研發(fā)了很多不同包裝方式的包裝機(jī)械：

(1) 枕式鮮食品包裝機(jī)，集稱袋成型、填充、封口于一體的復(fù)合機(jī)械，結(jié)構(gòu)如圖7所示。王中元等[46]對該包裝機(jī)電機(jī)凸輪進(jìn)行了研究改進(jìn)，解決了機(jī)械部件易磨損等問題；高雪等[47]采用驅(qū)動、傳感器、編碼結(jié)合的控制系統(tǒng)，加強(qiáng)包裝機(jī)封切時對設(shè)備溫度的控制，提高了包裝的效率和精度；劉揚(yáng)等[48]分析了轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿平衡問題，增加了適量的配重，優(yōu)化了平衡。目前該類包裝機(jī)的包裝速度能夠達(dá)到60～230包/min。

(2) 盒裝熱壓式封口機(jī)，其結(jié)構(gòu)如圖8所示。趙吉成等[49]選用Simotion D435控制器控制電機(jī)和輸送帶，提高了設(shè)備包裝的精度、速度和穩(wěn)定性，進(jìn)一步提升了封口機(jī)的自動化程度；王利民[50]利用COSMOS-Works有限元分析，對包裝機(jī)械進(jìn)行優(yōu)化，提高了包裝機(jī)的質(zhì)量和工作效率。目前該類封口機(jī)的封口速度可達(dá)50～100盒/min。

1. 包裝盒 2. 折膜機(jī)構(gòu) 3. 縱封機(jī)構(gòu) 4. 橫封橫切機(jī)構(gòu) 5. 送料機(jī)構(gòu) 6. 包裝膜圖7 枕式包裝機(jī)結(jié)構(gòu)圖Figure 7 Structure diagram of pillow packaging machine

1. 包裝托盤 2. 包裝膜 3. 送膜機(jī)構(gòu) 4. 熱封機(jī)構(gòu) 5. 壓桿機(jī)構(gòu) 6. 薄膜回收機(jī)構(gòu) 7. 輸送帶圖8 盒裝熱封包裝機(jī)結(jié)構(gòu)圖Figure 8 Structural diagram of box heat sealing packaging machine

(3) 氣調(diào)食品包裝機(jī)，通過改變密封包裝內(nèi)的環(huán)境來延長食品的保質(zhì)期，一般在包裝內(nèi)充入氮?dú)饣蚨趸肌Ｔ摽畎b機(jī)的包裝速度目前可達(dá)到40～96包/min。在氣調(diào)食品包裝機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)上，鄭兆啟等[51]研究了保鮮膜包裝機(jī)的封切裝置，采用吹風(fēng)盒、氣缸結(jié)合的方式，在降低包裝能耗的同時提升了工作效率。

目前鮮濕米粉的包裝工藝及機(jī)械方面有了很大的改進(jìn)，但隨著市場需求量的增加，對于鮮濕米粉包裝技術(shù)的要求越來越高。在工藝上要考慮延長米粉保鮮期的處理方法、包裝時的工作環(huán)境、包裝方式的選擇等；在機(jī)械上要提升包裝的速率和效率。此外，要做到稱重環(huán)節(jié)與包裝環(huán)節(jié)的有效銜接，應(yīng)在保證米粉質(zhì)量的前提下，研發(fā)出一款高精度、高速度、高效率的自動化包裝機(jī)械。

5 展望

在米粉自動化生產(chǎn)過程中，國內(nèi)外對于均勻散粉、精確稱量、自動包裝關(guān)鍵技術(shù)研究以及建立智能化米粉生產(chǎn)線的研發(fā)投入不足。散粉環(huán)節(jié)，由于普通轉(zhuǎn)盤機(jī)構(gòu)控制維度低、控制方案單一、自適應(yīng)能力差，因此在散粉過程中存在米粉斷條與分散均勻性差等問題，而在“稱重—包裝”環(huán)節(jié)，需在保障米粉斷條率不超限的前提下提高稱重精確率。

(1) 散粉技術(shù)：需對機(jī)械本身的結(jié)構(gòu)設(shè)計和材料進(jìn)行優(yōu)化，使用黏彈性阻尼材料，利用其特有的物理特性，通過消散和吸收能量以減小振動，同時增加減振孔并合理控制散粉機(jī)械的振動頻率和強(qiáng)度，減小對米粉的沖擊，從而降低斷粉率。機(jī)械設(shè)計及控制上要力求實現(xiàn)均勻散粉，以提高生產(chǎn)效率。利用離心力將成團(tuán)的米粉快速打散，通過滑槽結(jié)構(gòu)的裝置將打散的米粉散落在散粉裝置上，在往返半周轉(zhuǎn)動及振動下實現(xiàn)初步均勻散粉；合理控制下料量和散粉裝置轉(zhuǎn)動的速度及振動頻率，并利用智能算法對散粉控制系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，實現(xiàn)高效均勻散粉，同時加強(qiáng)與稱重環(huán)節(jié)的銜接性和自適應(yīng)調(diào)節(jié)。

(2) 稱重技術(shù)：在米粉稱重技術(shù)與裝備發(fā)展較為成熟的基礎(chǔ)上，通過優(yōu)化控制系統(tǒng)及算法來提升組合秤的精度和速度。重點(diǎn)結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)的方法，對稱重系統(tǒng)計量精度所涉及到的“皮帶效應(yīng)”、輸送帶跑偏、局部性故障、溫度變化等問題展開研究：① 將秤架和傳感器集中為一個大的整體，并增加傳感器個數(shù)，使傳感系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)更簡潔且能夠適用于實際環(huán)境，從而消除“皮帶效應(yīng)”產(chǎn)生的計量精度的損失和影響；② 在系統(tǒng)中增加輸送帶微調(diào)模塊，便于在物理調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)上，通過系統(tǒng)控制進(jìn)行微調(diào)使其對物料均勻性的影響降到最低；③ 通過優(yōu)化算法來實現(xiàn)各模塊的全方位監(jiān)控、增加模塊獨(dú)立控制機(jī)制，在關(guān)鍵部分附加手動控制系統(tǒng)，提升控制的靈活性，降低故障率；④ 從軟件算法的角度出發(fā)，實現(xiàn)對工作環(huán)境溫度的及時掌控，并針對不同溫度，對控制系統(tǒng)作出相應(yīng)的狀態(tài)調(diào)整，從而消除溫度對稱量精度的影響；⑤ 對稱重控制系統(tǒng)反饋模塊進(jìn)行優(yōu)化，融合智能算法和智能數(shù)字技術(shù)將稱量信息及時傳送到可視化操作界面上，實時掌握稱量動態(tài)，并對稱量異常作出及時調(diào)整，提升系統(tǒng)工作效率。研究要基于過程神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)精度補(bǔ)償模型的訓(xùn)練算法，融合正則化極限和誤差最小化極限學(xué)習(xí)計算法等算法，提出更優(yōu)的精度補(bǔ)償模型，對遺傳算法、傳統(tǒng)的AiNet網(wǎng)絡(luò)模型和改進(jìn)后的多層免疫網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行試驗對比，找出最適合的精度補(bǔ)償方法，以求更高的精度和速度。

(3) 包裝技術(shù)：工藝方面，鮮濕米粉是一種易腐食品，保鮮期很短。要保證米粉品質(zhì)，需對包裝前的米粉做酸浸、臭氧水浸泡等處理，在保證鮮嫩口感的同時延長保質(zhì)期；另外，需考慮米粉的包裝方式及包裝材料的選擇，根據(jù)實際的需要選擇能夠保證鮮濕米粉的長度在≤60 cm 的包裝方式，材料的選擇也應(yīng)在保證米粉品質(zhì)及保鮮期的角度考慮，研究出貼合鮮濕米粉特性的包裝形式。機(jī)械方面，首先針對包裝封口難以保證的問題，設(shè)計一款集制袋、封袋、切袋一體的智能化設(shè)備，能及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障，并排除故障，提升包裝效率；其次在豐富包裝機(jī)功能的同時優(yōu)化整機(jī)的調(diào)節(jié)性，以保證包裝的精度、效率，達(dá)到45包/min；還應(yīng)改進(jìn)機(jī)械的傳動機(jī)構(gòu)，使其更加輕便簡潔，提升設(shè)備穩(wěn)定性；最后通過優(yōu)化和更新算法，提升設(shè)備控制系統(tǒng)性能穩(wěn)定性，進(jìn)一步提升包裝的速度和效率。

高效均勻散粉、有效精確稱量和快速自動包裝技術(shù)在機(jī)械設(shè)計及控制系統(tǒng)上高度融合，是建立全程自動化、連續(xù)化和智能化鮮濕米粉生產(chǎn)線的重要條件。鮮濕米粉工藝生產(chǎn)從原料大米選擇到米粉成型，每個環(huán)節(jié)都很重要，做好各環(huán)節(jié)的有效銜接是保證生產(chǎn)效率和米粉品質(zhì)的關(guān)鍵因素。其中，高效均勻散粉、有效精確稱量和快速自動包裝技術(shù)是提升米粉生產(chǎn)效率的關(guān)鍵技術(shù)，也是建立全程自動化米粉生產(chǎn)線的重要因素。若僅實現(xiàn)單一環(huán)節(jié)的優(yōu)化改進(jìn)并不能使效率最大化，因此要想建立成套的生產(chǎn)模式，需集成現(xiàn)有技術(shù)，在機(jī)械上做到各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的高效銜接，在算法和系統(tǒng)上做到生產(chǎn)全環(huán)節(jié)的自適應(yīng)調(diào)節(jié)與智能控制，做到各環(huán)節(jié)緊密耦合，才能使生產(chǎn)效率最優(yōu)化。