【摘要】隨著機械與電子技術(shù)的進步，機械自動化在各領(lǐng)域內(nèi)都充分發(fā)揮著自身的技術(shù)優(yōu)勢。人們對食品包裝安全的高要求為機械自動化在這

一領(lǐng)域內(nèi)的發(fā)展提供了廣闊的發(fā)展空間。近年來，我國食品包裝業(yè)發(fā)展迅速，但食品包裝業(yè)的整體發(fā)展卻始終存在不足。本文介紹了目前機械在食品包裝中的應(yīng)用現(xiàn)狀，分析了存在的問題，提出了切實可行的應(yīng)對策略。

【關(guān)鍵詞】機械自動化；食品包裝；研究

      我國的食品包裝工業(yè)在近些年取得了長足的發(fā)展，成為了我國國內(nèi)一支發(fā)展比較有活力，發(fā)展前景被業(yè)界所看好的產(chǎn)業(yè)。但是，我們更要

清楚地認識到，由于國內(nèi)的食品包裝技術(shù)在研發(fā)方面起步較晚，缺乏與西方同類設(shè)備對抗的核心技術(shù)，同時受到對現(xiàn)有資源整合與優(yōu)化不夠科學(xué)等因素的影響，導(dǎo)致我國的機械自動化在食品加工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用范圍十分有限，自主創(chuàng)新技術(shù)的基礎(chǔ)也比較薄弱。尤其是過去幾年，關(guān)于食品包裝不安全的新聞事件時有發(fā)生，如食品的包裝用紙居然使用的是回收再利用的廢紙；某國際一線品牌的飲料包裝引起消費者食物中毒；百事可樂冰凍后，在開啟時瞬間爆炸導(dǎo)致兒童毀容等等一系列的事件都把矛頭指向了食品的包裝安全。其中不少國內(nèi)的企業(yè)因為受到這張小小的包裝紙的影響，導(dǎo)致自身出口額的大幅下滑，造成的國際影響也比較大。同時，食品包裝的安全衛(wèi)生問題向來受到諸如歐盟以及美日等國的高度關(guān)注，一些發(fā)達國家針對我國的食品包裝的質(zhì)量都制定了嚴格的法規(guī)，這樣一來，食品包裝便成為一些發(fā)達國家對我國設(shè)置貿(mào)易壁壘的新手段。

一、我國機械自動化在食品包裝業(yè)的現(xiàn)狀

      縱觀我國目前的食品行業(yè)，其市場的構(gòu)成屬于一種“畸形”的發(fā)展狀態(tài)，“一強多極”的市場格局短時間難以改變，一部分是以國有化為

背景的大型食品生產(chǎn)企業(yè)，這一類企業(yè)不論是在研發(fā)技術(shù)上還是市場占有率方面都具有壟斷性優(yōu)勢，這類企業(yè)自身資金相對充裕，有能力推動

先進的機械自動化設(shè)備的研制工作順利進行，這就使得處在“多級”地位上的眾多小企業(yè)只能實現(xiàn)自保，能在激烈的市場競爭中存活已是不

易，更不可能對關(guān)乎食品安全的包裝質(zhì)量投入更多的精力予以創(chuàng)新和改進。

      近年來，國家也認識到了這樣一種發(fā)展態(tài)勢對我國的機械自動化在食品包裝領(lǐng)域的應(yīng)用是一種極大的阻礙，所以，國家已逐漸開始從戰(zhàn)略

高度對這一現(xiàn)狀進行了革新，一些新技術(shù)和新設(shè)備陸續(xù)被廣大中小型企業(yè)所使用，正是有了機械自動化的幫助，這些企業(yè)在生產(chǎn)流程和效率方

面都有了較明顯的進步。但是，以我國目前的機械自動化設(shè)備的質(zhì)量和技術(shù)來和發(fā)達國家相比，還是存在著很大的差距，我國食品行業(yè)的包裝

環(huán)節(jié)還是以機械設(shè)備的單機化操作為主，其科技含量和智能化程度完全不及發(fā)達國家同類行業(yè)的平均水平。一方面，歐美發(fā)達國家的機械自動化設(shè)備憑借更先進的技術(shù)和相對誘惑的價格對我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的機械加工設(shè)備形成了比較明顯的市場沖擊，一些更加看中技術(shù)且具備較強購買實力食品生產(chǎn)企業(yè)會自動地被歐美等國所生產(chǎn)的機械設(shè)備所吸引，這對我們國內(nèi)的相關(guān)機械自動化的設(shè)計研發(fā)與生產(chǎn)銷售都造成了極大地負面影響，長期以往會導(dǎo)致國內(nèi)的機械自動化完全失去在食品包裝領(lǐng)域的份額；另一方面，我國在涉及食品包裝領(lǐng)域的機械自動化創(chuàng)新能力不足，相關(guān)設(shè)備的研發(fā)起步較晚，負責(zé)研發(fā)及生產(chǎn)企業(yè)自身運作資金有限，在當(dāng)今這個競爭堪稱慘烈的市場環(huán)境下，承受國外技術(shù)的沖擊能力較弱。

二、我國機械自動化的創(chuàng)新

（一）高新技術(shù)實用化

      我國的機械自動化設(shè)備在高新技術(shù)的發(fā)展上取得了長足的進步，主要表現(xiàn)在無菌冷灌包裝、超高溫殺菌、真空包裝、微機技術(shù)等方面，這

些技術(shù)的成熟應(yīng)用對食品包裝后的儲存時間和質(zhì)量方面都帶來了可靠的保證。同時，我們也要欣慰地看到，我國目前的新美星、達意隆、華研

等國有設(shè)備生產(chǎn)廠家也在吹灌一體機、注塑機等高端飲料設(shè)備上達到國內(nèi)一流的水平。碼垛機、裝箱機、套標機、稱重儀等諸多機械自動化設(shè)

備更是已在食品包裝環(huán)節(jié)處于成熟應(yīng)用階段。當(dāng)然，要實現(xiàn)機械自動化在食品包裝領(lǐng)域的全面技術(shù)革新，還需要我國相關(guān)企業(yè)不斷地加大研

發(fā)的投入力度。

（二）高效利用資源

    在利用資源方面，主要是以提高機械設(shè)備對有限的資源進行可重復(fù)、可再生式的循環(huán)利用，充分實現(xiàn)物盡其用，加強對加工材料的成分

提取，減少因包裝質(zhì)量問題而對食品的營養(yǎng)造成損失。

（三）研發(fā)節(jié)能設(shè)備

      業(yè)內(nèi)人士預(yù)測，我國未來的食品包裝機械的應(yīng)用潮流應(yīng)該是向著節(jié)能、可循環(huán)、智能化方向發(fā)展。例如隨著伺服技術(shù)的日趨成熟，國外先

進設(shè)備都逐步將普通齒輪、皮帶等機械式傳動改成伺服驅(qū)動，智能、精確控制的基礎(chǔ)上還能在較大程度上節(jié)省能源。同時，在機械自動化的研

發(fā)之路上，我們還需要面向環(huán)保方向進發(fā)，這一發(fā)展方針是對我國的包裝業(yè)的一次難得的發(fā)展機遇，我國相關(guān)企業(yè)要提早認識到讓機械設(shè)備

走環(huán)保之路所創(chuàng)造出的社會效益與企業(yè)效益。這一技術(shù)的革新不僅符合國家的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，更可以為企業(yè)自身降低生產(chǎn)成本，所以，研

發(fā)節(jié)能設(shè)備會為企業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟與生態(tài)的雙贏效益。

三、機械自動化在包裝領(lǐng)域的應(yīng)用

      目前，在食品包裝領(lǐng)域中很多先進的食品機械設(shè)備都蘊含了強大的自動化處理與操作的能力，例如借助可編程語言組與設(shè)備之間的互動

應(yīng)用，使得許多機械設(shè)備都能被操作人員自如控制，可以更好地適應(yīng)于生產(chǎn)環(huán)節(jié)的各種調(diào)整；如生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）可以通過PLC程控

器、數(shù)據(jù)采集器、條形碼、各種計量及檢測儀器、機械手等現(xiàn)場控制系統(tǒng)將車間作業(yè)聯(lián)系起來實現(xiàn)中央控制，又能通過信息傳遞對從訂單下達

到產(chǎn)品完成的整個生產(chǎn)過程進行優(yōu)化管理。在未來的食品包裝工業(yè)中，機械自動化將向著上述的智能化、圖像化、直觀化方向發(fā)展，可以說，要保證生產(chǎn)效率的高效性，智能化檢測系統(tǒng)和自動化機械設(shè)備在未來的應(yīng)用中是必不可少的。

（一）安全監(jiān)測在食品包裝中的應(yīng)用

      在食品包裝領(lǐng)域中，保障食品包裝的安全性是企業(yè)所有作業(yè)的基礎(chǔ)，是行業(yè)內(nèi)一切行動的指導(dǎo)方針，其重要的地位是不言而喻的。按照

傳統(tǒng)的食品安全檢測手段，多以參考加工機械的規(guī)定參數(shù)來判斷，但其中的原料質(zhì)量、包裝過程和食品自身特性等具體問題都不可能通過簡單

的參數(shù)進行判斷。隨著機械自動化技術(shù)的進步，對食品在包裝過程中所涉及到的各類型的安全問題都會有精確的監(jiān)測手段。如一些食品在整

個加工、包裝的過程中，工廠就要對產(chǎn)品所涉及到的一切流程環(huán)節(jié)進行實時的細菌含量檢測；為防止產(chǎn)品泄露或者瓶口殘留導(dǎo)致的產(chǎn)品發(fā)霉現(xiàn)場而研發(fā)的高外蓋液位檢測儀。還有的食品包裝在生產(chǎn)過程中，涉及印刷環(huán)節(jié)，大量的有機溶劑被使用在生產(chǎn)工序中，包括二甲苯、異丙醇、丁酮等。這些有害溶劑多少都會殘留于包裝材料中，這就要求生產(chǎn)企業(yè)要充分應(yīng)用機械自動化中的安全監(jiān)測技術(shù)，嚴格監(jiān)控食品包裝上的溶劑

殘留量。

      目前，國外的部分大型食品加工廠中均已大范圍應(yīng)用了集成電子檢測設(shè)備，通過這種技術(shù)可對食品的質(zhì)量安全進行精準檢測，可預(yù)知食品

的變質(zhì)時間。該類檢測設(shè)備配置掃描、傳感、照相等儀器，檢測人員可通過觀察掃描儀對食品發(fā)出的無線電波反饋，觀察所形成的樂譜波，對照相所得照片分析實現(xiàn)對食品質(zhì)量的檢測。

（二）運動控制系統(tǒng)的在食品包裝中的應(yīng)用

      我國食品包裝機械自動化發(fā)展過程中的關(guān)鍵一步就是要升級運動控制系統(tǒng)，使運動控制系統(tǒng)的技術(shù)不斷完善、成熟。在食品包裝機械中

的運動控制技術(shù)主要是對運動位置實現(xiàn)精確控制，在運行速度方面必須嚴格實行同步化，運動控制技術(shù)主要應(yīng)用在食品的灌裝、包裝等環(huán)

節(jié)。整個食品包裝作業(yè)一旦開始運行，就必須有一套精確控制生產(chǎn)節(jié)奏的技術(shù)，從整體上對生產(chǎn)流程予以控制，通過使用伺服電機技術(shù)來對設(shè)

備運行時的扭矩、運行精度、速度、運行位置等指標進行控制定位。市場中比較先進的如總線式運動控制設(shè)備，就是通過高速通訊手段，實現(xiàn)

對整條作業(yè)線的實時、精確化控制，實現(xiàn)定位多目標點，設(shè)備具有快速轉(zhuǎn)換控制模式以及信息交互端口多樣化等功能。目前我國在遠程系統(tǒng)控制做得較好的廠家，主要有上海松川包裝機、廣東精威組合秤等廠家為代表。　

　　（三）自動識別技術(shù)在食品包裝中的應(yīng)用

      在食品的包裝環(huán)節(jié)，需要系統(tǒng)對所涉及的原料和成品的質(zhì)量情況進行識別，自動剔除不合格產(chǎn)品，這就促進了自動識別技術(shù)的發(fā)展。自

動識別技術(shù)通過光電、計算機、智能信息處理等先進技術(shù)，逐步形成了一套成熟穩(wěn)定的識別體系，其中包括射頻、拍照等技術(shù)。企業(yè)通過對這

一技術(shù)的應(yīng)用，提高了生產(chǎn)效率，減少了因人工疲勞造成的操作失誤概率，為單一包裝線進行多類別食品包裝創(chuàng)造了升級條件。降低了生產(chǎn)周期，對食品的信息獲取實現(xiàn)了百分百準確，更保證了所生產(chǎn)食品的質(zhì)量安全。

      但是，我們必須深刻認識到，我國在運動控制設(shè)備上的傳感器技術(shù)相對落后。在相關(guān)傳感器的采購環(huán)節(jié)，對進口產(chǎn)品的依賴非常嚴重，國

產(chǎn)傳感器缺口巨大，據(jù)統(tǒng)計，進口傳感器的比重占據(jù)全部產(chǎn)品的75%，尖端控制芯片的進口比重超過90%。　　　

結(jié)語

       在日趨激烈的市場競爭的大環(huán)境下，我國的食品包裝也面臨著非常艱巨的挑戰(zhàn)，在食品包裝領(lǐng)域，目前我國的機械自動化技術(shù)應(yīng)用在多

變的市場對抗中還是處于下風(fēng)地位。因此，我國的食品包裝業(yè)要實現(xiàn)不利地位的扭轉(zhuǎn)，就必須進行強強合聯(lián)，避免孤軍奮斗，要科學(xué)地分析國

內(nèi)市場，組建行業(yè)協(xié)會，具有實力的生產(chǎn)企業(yè)要多聚在一起對市場環(huán)境進行探討，首先要在激烈的市場環(huán)境中站穩(wěn)腳跟，再以此為基礎(chǔ)尋求突

破。國家要加強對企業(yè)的扶植力度，讓企業(yè)走集團化的發(fā)展之路，讓行業(yè)自主奮斗與國家宏觀支持相互補充，以此為我國機械自動化在未來又

好又快發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。