浅谈食品机械对智能控制技术的应用

赵贵军

摘要：高新技术不断创新发展的背景下，智能控制技术应运而生并实现了在多个领域内的应用，取得了有效的应用成果。新时期，人们对于食品的需求呈现出多样化趋势，这极大地推动着食品行业发展。工业4.0背景下，传统食品机械技术逐渐无法满足生产制造需求，将智能控制技术应用于食品机械领域，有助于促进食品工业智能化发展，助推机械制造领域创新转型，提高核心竞争力，实现稳定可持续发展。本文首先概述了我国食品机械发展史;其次分析了食品机械应用智能控制技术的价值;接着分析了食品机械应用智能控制技术的现状;最后探讨了食品机械与应用智能控制技术的发展趋势。

关键词：食品机械;智能控制技术;应用;价值;现状;发展

在过去，食品机械生产技术水平低，产品生产处于半机械化状态，同时需要消耗较高的能源，不利于食品机械化发展。工业4.0时代，将智能控制技术和食品机械相融合，能够极大地提升食品生产加工效率、质量，促进食品资源更新，节省人力、节约能源，提高食品机械化生产制造水平，为食品工业发展提供了重要的推动力。因此，智能控制技术在食品机械领域中的应用成为必然趋势。

一、食品机械发展史概述

食品机械指的是在食品生产加工期间所应用的机械装置设备。目前，食品机械主要分为两类，一类是食品加工机械，另一类则是食品包装设备。我国食品机械发展史，主要包括三个阶段，具体如下：

第一阶段为20世纪50年代前，在这期间，食品生产加工方式为传统作坊式，主要以手工操作为主，对于机械设备的应用极少，仅有个别地区应用了机械设备，但大多是从国外引进的。在这一时期，食品生产加工主要以面粉等食品为主，大部分面粉制造厂所应用的设备，均引自国外，并没有建立正式的、规模化的食品机械生产制造线。

第二阶段是20世纪50年代到70年代，在这一时期，食品生产加工逐步应用机械化设备为满足食品需求，全国各地大力建设粮食类、粮油类食品生产加工厂，食品生产加工实现了半手工、半机械化状态，简单操作以人工为主，复杂关键环节以机械操作为主。在近30年的发展历程中，食品机械化发展水平显著提升，在一定程度上满足了食品生产加工需求，形成了一定规模的食品机械化生产加工线。

第三阶段是20世纪80年代后，随着改革开放进程的不断加快，外资的不断引进，极大地推动着我国食品加工工业的快速发展，并建立了诸多的外资、合资食品加工企业，引入了诸多新型食品生产加工技术与设备，极大地提升了食品机械化水平。但是，在这一阶段，对于食品生产加工数量、品质、种类等提出了更高的要求，为满足新时期消费者需求，我国创新引入应用食品机械加工技术和设备，在有效提升食品加工机械化水平的同时，更好地满足了消费者需求。步入20世纪90年代后，食品机械生产加工设备更新换代，基本实现了机械化作业，并形成了完善的食品机械化作业模式。现如今，在社会发展中及国民经济增长中，食品生产制造业已成为支柱性产业，同时也极大地满足了人们对于食品的多元化需求。此外，21世纪后，人们的生活条件显著提升，食品质量安全问题引发了社会各界的高度关注，这为食品机械化发展提供了契机，食品机械和智能控制技术的融合应用成为发展的必然趋势。

二、食品机械应用智能控制技术的价值分析

现阶段，随着计算机信息技术、网络技术、人工智能技术的创新发展，智能控制技术应运而生，人类逐渐踏入“智能”时代，这极大地便利了人们的生产及生活，使得生产作业效率和质量显著提升。智能控制技术，指的是无人干预情况下自主驱动智能机器进行生产操作，整个过程具备较高的智能性、自动性，是建立在现代控制理论的基础之上的。和传统控制技术及模式相比较而言，智能控制对象的特点主要体现在非线性和不确定性方面，任务内容较为复杂化，如果依然采用传统控制技术，不利于任务内容的完成，同时也会增加设备投资。新时期，食品机械生产作业任务与控制更加的复杂化，智能控制技术在食品机械中的应用显得尤为重要。智能控制技术的创新应用，是建立在传统控制技术和模式的基础之上的，并结合控制理论、人工智能技术、计算机信息技术等多项学科技术，实现智能化控制。智能控制技术涵盖多项技术，包括：自学习控制技术、自组织控制技术、自适應控制技术等等，凭借自身较强的先进性、智能性，智能控制技术被广泛应用于各个领域当中，并取得了显著的应用成果。

当前，由于受到利益因素的影响，我国食品机械企业将重点放在做大做强方面，而国外企业则更为注重的是技术创新研发和应用，便于树立良好的核心竞争力。我国食品机械企业在市场竞争过程中，其制胜法宝在于数量、价格，由于缺乏核心技术，导致食品品质参差不齐，再加上当前市场材料成本及劳动力成本逐年升高，极大地压缩了企业利润。

工业机器人作为智能控制技术的重要体现，主要依靠的是运动控制，这是确保食品机械精度的关键技术。站在这一角度上来看，食品机械制造和智能控制技术的联系是非常密切的，所以近年来以工业机器人为代表的智能控制技术在食品机械企业的应用越来越广泛。当前，在智能控制技术的支撑下，削面机器人、炒菜机器人均已出现，无论是我国自主研发的技术还是国外引进的技术，食品生产制造企业均越来越重视与其应用。智能控制技术的长期应用，离不开网络化技术、信息化技术、传感技术的强有力支撑。未来的食品机械设备，将会是物联产品，这是食品机械领域发展的必然趋势，有助于促进食品机械智能化生产、控制水平的提升。当前，传统食品生产制造企业的利润越来越低，人口红利逐渐消失，食品生产加工企业属于劳动密集型企业，当前所面临的压力越来越大。因此要高度重视食品机械自动化、智能化改造工作，在改善食品生产作业环境，提高生产作业效率和质量的同时，降低劳动强度，提升智能化生产水平，助推传统食品机械及食品工业的转型升级发展。

十三五以来，食品机械行业高度重视生产作业的智能化、信息化控制水平的提升，尤其是在远程智能控制方面，当前已基本实现，充分满足了新时期食品工业发展需求。工业4.0背景下，食品机械智能化控制势在必行，由于受到经济全球化发展因素的影响，当前我国企业竞争越来越激烈，过去依靠数量、价格取胜的优势不复存在。通过应用智能控制技术，自动化、智能化控制食品生产制造全过程，提高食品生产效率和质量，助推食品行业转型升级发展，在竞争中树立较强的核心竞争力，达到稳定可持续发展的目的。