机械自动化技术在茶叶分拣包装中的作用

2020-12-22陈星宁

福建茶叶 2020年9期

陈星宁

（湖南高速铁路职业技术学院，湖南衡阳 421002）

1 引言

茶叶产业长期以来就属于劳动密集型产业，对于人工劳动的需求量极大，机械化程度极低，投入与产出严重不成比例，对于茶叶产业的进一步发展起到了不小的阻碍作用；以往单纯依靠人工进行茶叶的采摘、晾晒、炒制、分拣和包装等工作，会造成极大的人力成本消耗，而且效率低下，难以形成规模化效益，导致利润率偏低，单纯依靠人工的时代已经过去，如今是机械化的时代，机械设备对于茶叶产业生产力的提高已经上升到一个新的阶段，不仅在茶叶的采摘、更是在茶叶的分拣包装等各个阶段都有着特殊意义，是影响茶叶产业发展的重要因素。本文以茶叶的分拣包装为例，分析机械自动化技术在茶叶产业发展中的作用。

2 茶叶产业普及机械自动化的现状以及不利影响

2.1 我国地形复杂多样，茶叶产业机械化普及困难

在我国这样一个地形复杂多变的国家，地形地貌十分多样且复杂，客观上山地较多的地理特征给茶叶产业的发展带来了双重影响，可以在一方面为茶叶产业的发展贡献一定的地理条件，但是另一方面由于地形的阻隔又增加了茶叶产业发展的难度；在山地较多，占我国国土面积的三分之二的情况下，由于茶叶种植本身对于气候和地理位置的要求，即光照微弱、气候湿润等条件，茶叶产业也只能因地制宜地在山区开展，部分丘陵地区也有涉及，而在这些地区难以真正开展机械化作业，地面崎岖不平，机械自动化设备难以驶入和搭建，即使得以建设也会造成巨大的成本开销，后期维修保养等工作也会难以开展，而且茶园多建立在有一定坡度的斜面上，机械设备容易不稳导致事故，也会给机械自动化的普及带来相当大的困难，这都是客观条件带来的不利因素。

2.2 茶叶产业劳动工人素质较低，机械化难以铺开

我国教育事业在近代以来虽然有了较大发展，但是人均文化程度仍然偏低，特别是对于茶叶这种劳动密集型产业，对于工人的素质要求不高，工人文化程度偏低；在机械自动化技术对于操纵者技术要求极高的情况下，熟练操控机械设备是相关工人的基本素质，但是虽然有大量的劳动工人，却因为大部分都是文化水平偏低或者对于机械设备了解很少的工人，少有能够熟练操纵机械化自动设备的人，这样，即使机械自动化在茶叶产业里大规模铺开，也会因为没有熟练工人的操纵而失去原有的价值意义，难以铺开落实；虽然机械自动化设备对于操纵者数量要求较少，但是必须要有相关熟练操作人员才可以。

2.3 旧有模式短时间难以改变，传统因素影响较大

茶叶产业长期以来就已经习惯于坚持依靠大量劳动力的模式办法，形成了相关的产业发展定律和发展规律，培养了一大批、一代代的熟练茶叶工人，对于地方发展具有深远影响，在短时间内难以改变茶叶产业旧有模式；况且茶叶作为对于当地经济发展起着重要作用的产业，是当地人民收入以及就业的重要来源，对稳定民生意义重大，不可以贸然进行变革，这样，机械自动化作为一个新兴事物，它的普及就受到了较大影响。

2.4 设备成本费用高，普及率低

在机械自动化普及具有较大难度的同时，设备的成本资金也是一个难以解决的问题；本来精密机械设备的生产制造成本就偏高，在地形复杂的山区进行安装、测试、运作等一系列流程又会加大成本，还需要配有专门的操作员来进行操作，这样下来，普及机械自动化的成本难以想象，自然会有极大的阻力；特别是在我国精密仪器加工业尚不发达、相关制造设备严重依赖国外、相关人才和经验较为短缺的情况下，国内精密机械制造成本不断走高，导致了设备的涨价和成本进一步提高。

3 机械自动化技术的应用

自动化主要是指，所有的检查、加工、控制的工作，全部由机械来完成，实现了人工向机械的转变。机械自动化的技术系统，包含了自动控制技术、系统工程技术以及信息技术等多个类型的技术，通过这些学科技术的融合与配合，最终形成具有智能化、科技化、信息化的新型技术。[1]在机械自动化的概念里，人的工作量大大减小，人的双手和智慧被解放出来，依靠机械成为机械自动化的显著特征。在茶叶的分拣和包装领域，机械自动化有着广泛的用途。

3.1 机械自动化在茶叶分拣中的作用[2]

在茶叶经过验收、杀青和烘干环节之后，茶叶的分拣环节中，机械自动化技术的参与，会提高分拣精度和效率，不仅节约人力等成本，而且分拣效果较好，具体体现在以下几个方面。

第一，可以通过设置重量控制，在茶叶进入分拣通道时，控制不同重量区间的茶叶分拣精度，区分大个茶叶、中个茶叶和小个茶叶等，比如对于整片茶叶在一克以上的进入一个通道，而低于一克的进入另一通道，这样，通过不同重量区间的划分能够有效地区分出不同重量的茶叶；而且，对于细小尘埃、砂砾以及茶叶残渣可以通过极小重量的分拣将其剔除出去，保证了茶叶整体的品质质量，不影响口感和品相；

第二，可以设置颜色自动识别系统，对于成色鲜亮、色泽度高的茶叶进行划分，将其智能化地归类为质量较高一类，而对于枯黄暗淡、品相较差的茶叶进行剔除，将其归类为质量较低；如果想进一步提升茶叶质量，可以设置更高一步的质量标准，细分各种不同质量对应的茶叶颜色，将辨识度进一步精确化，对茶叶成色、质量进行严格把关；

第三，可以设置形状识别，在茶叶经历采摘、杀青、烘干之后，加之受到了人工操作、天气气象等等不确定因素的影响，必然会有不同的形状，给分拣工作带来较大麻烦，此时需要进行智能化形状识别系统，对于形状规则的长条状、颗粒状、卷棒状、叶片状茶叶进行集中处理归类，利用细化的分拣将不同形状的茶叶得以实现各自最大的价值。

在茶叶分拣环节的机械自动化技术中，智能识别系统将发挥重要作用，能够有效地替代人力资源，同时提高了工作效率和工作量，较好地避免了以往人工分拣容易出现的容易疲劳、眼花缭乱、标准不一、分拣粗糙等缺陷，机械控制智能化系统可以长时间保持高效率运转，也大大弥补了人力在大量的分拣工作中的不足之处，同时依靠智能机械设备，实现了效率指数级的提升，无疑将大大提高茶叶产业的经济效益，可以保证分拣设备的稳定高效运行，也减少了人工出错的概率，为分拣出高质量茶叶提供的持久的保障。

3.2 机械自动化在茶叶包装中的作用

第一，在分拣之后通过评测，对于不同重量的茶叶进行分别包装，通过计算机算法进行包装袋智能匹配，避免大袋装小量等过度包装的现象出现，从而有效地节省了一定的包装成本，实现快速包装、集约包装；

第二，机械自动化设备能够大大提升包装效率，原来由人工进行的包装工作需要大量复杂的装、封等环节，如今将分拣好的茶叶可以直接送入机械自动化设备，实现全自动包装，无需人力进行多余劳动，能够大大加快包装效率，提高包装量，保证了充足的包装进度；

第三，自动化设备进行包装能最大程度的保持产品包装质量的稳定性，提高包装的合格率，避免空包、坏包等现象，降低失误率，能够提供稳定的包装产出，保证了产品的口碑，有益于品牌效益的提升；

3.3 机械自动化技术在茶叶分拣包装中的益处

在茶叶的分拣包装工作中，机械自动化技术不仅能够代替大量人力，比以往提供更多工作量，也能够大大提高工作效率，利用流水作业、大规模生产设备提高自动化水平，尽可能对工人进行解放，让机器代替某些重复性、技术含量较低的工作，从而实现茶叶产业升级进步的目标；同时，这种新式的生产工作模式一经推广，也一定会在整个茶叶产业引起较大的变革，能够有效地提升茶叶产业发展水平，同时也间接地带动了相关的机械设备制造、电器化工等产业的发展。

4 机械自动化技术进一步普及需要加强哪些方面的工作

4.1 降低机械自动化设备成本，降低推广难度

在机械自动化设备推广的第一步中，也是最难的一步，就是机械自动化设备的成本问题，由于茶叶产业附加值低，效益不高，同时也承担着大量的人力、管理、运输等成本，使得资金空间极其有限，如果要实现机械自动化，将不得不购置大量的机械设备来适应大面积茶园的作业空间，如此一来，就会造成巨大的机械设备成本；在我国精密自动化机械设备水平仍不发达，相关制造成本居高不下的情况下，这显然不符合茶叶产业发展的实际情况，因此必须想尽一切办法，将机械自动化设备的生产成本降低，才有推广的可行性。

4.2 培养专门性机械设备操作人才

在拥有相关设备之后，如何去寻找相关的高素质操作人才也是棘手的一环，由于茶叶产业工人的素质普遍偏低，要寻找相关熟练操作工人相当困难，因此必须下大功夫培养专门性机械自动化设备操作人才，寻找具有相关知识经验和一定的工作时长的操作人员，使其到茶叶产业的机械设备使用中去工作，能够有效地提高人机配合的效率，适应茶叶产业发展的自动化趋势。

4.3 进一步适应我国茶叶产业的发展模式

我国是一个多山地的地形复杂的国家，同时传统的劳动力主导茶叶产业发展的模式根深蒂固，要想顺利推广机械自动化设备，一定要对原有模式和特点进行适应，不能盲目改变导致失败；具体来说，就是在机械制造方面，要研制专门适应我国地形特点和气候条件的自动化机械，方便在我国大部分茶园地区使用，同时也要适应我国茶叶产业工人素质偏低的现状，研制亲民易懂、容易操作和上手的自动化机械设备，方便产业工人进行操控，降低操控难度。