食品机械对智能控制技术的应用探讨

◎ 张 辉

（山东省泰安市技师学院，山东 泰安 271000）

随着我国居民生活质量的提升，食品市场也发生了较大的变化，消费者在食品消费的过程中，越来越注重食品质量，并喜欢追求新奇事物，导致食品加工工艺变得越来越复杂，从而对食品机械功能提出了更高要求。智能控制技术的发展为完善食品机械的功能提供了可靠的技术基础，也有效提升了食品机械在加工过程中的精准度和效率，从而为提升企业的市场竞争力提供了多方面的技术保障。

1 食品机械概述

食品机械将各种原材料通过机械化的方式加工为成品进行出售，使用较多的食品机械为食物加工机械、包装机械。随着我国工业机械化发展的逐步成熟，食品加工行业也逐渐从粮食保障转向市场消费的发展过程中。在引进大量先进食品机械的同时，食品机械的种类、数量、加工方式得到了快速发展，使我国食品加工获得了机械化发展的空间[1]。在进入21 世纪后，计算机技术、信息技术的快速发展使食品机械的功能得到了进一步完善，而近年来食品机械的智能化发展使各种炒菜机器人、食品加工机器成为食品行业发展的主要内容。

2 食品机械应用智能控制技术的优势

2.1 满足食品机械的复杂化、多样化控制需求

随着食品行业的不断发展，消费者对食品加工的需求变得越来越复杂，食品加工任务、控制难度也随之变得越来越高。而在自动化技术、智能技术、人工智能技术的快速发展过程中，机器可处理的数据规模变得越来越大，其控制的精准度和效率越来越高。特别是智能控制技术的应用，相较于传统的自动化、机械控制技术，智能技术可用于多项任务的同步控制过程中，同时可针对食品机械的工作状态对具有不确定性的问题进行有效控制，从而满足因食品机械的复杂化带来的多样化控制需求。

2.2 提升食品机械的市场竞争力

在我国食品机械行业的发展过程中，由于利益、技术等多方面因素的影响，我国食品机械更注重扩大生产效率、生产规模。相比国外注重新技术的研究与应用，一味追求规模、效率的发展方式使我国食品机械的发展受到阻碍。在缺乏核心技术的情况下，我国食品机械的加工效果、质量参差不齐。在完善食品机械的功能、加工能力的过程中，智能技术的应用可有效应对食品加工较为复杂的加工环境和流程，进一步提升对加工过程的标准化控制。在智能控制技术的加持下，可以更有效地控制食品加工过程，采用更有效的方式降低生产、加工、劳动力成本，为提升食品机械的竞争力提供了发展基础。

2.3 适应食品机械自动化、智能化的发展趋势

“十三五”以来，我国在各行各业展开了对智能化、信息化技术的深入应用，特别是在远程智能控制技术的应用方面，已取得了巨大的进步。在未来食品机械发展的过程中，远程智能控制技术的应用会成为食品机械行业的发展趋势[2]。在利用自动化、智能化技术的过程中，可进一步提升食品生产效率、确保食品生产质量，并在此基础上，对食品机械的加工范围进行有效延伸，通过有效控制技术支持，为食品机械建立良好的核心竞争力。如炒菜机器人的应用在一定程度上已经可以自动完成家常菜谱的智能加工。

3 食品机械对智能控制技术的应用现状

3.1 取得的应用成就

食品机械中对智能控制技术的有效应用在一定程度上解决了传统控制技术中过于死板、机械化的控制方式。例如，在某产品加工线上，传统的机械控制方式中一小部分的产品质量不合格，会导致整个批次的产品直接报废。而在采用智能控制技术时，可使用各种传感器对食品的加工状态进行全面的收集和记录，并使用人工神经网络对食品的加工情况进行逆向推理，在发现问题时可针对性地选择控制措施，从而快速、有效地避免问题产品对整个生产线带来的不良影响[3]。同时，食品机械在长期使用、运行的过程中，设备的老化和故障问题无法避免，智能控制技术可对食品机械的工作状态进行全面记录，使维护工作人员可从历史信息中对设备出现的问题进行准确判断。

3.2 智能化水平不足

虽然我国食品机械已应用了较多的智能控制技术，但依然低于国际先进水平。由于我国食品机械行业起步较晚，同时前期食品加工行业的发展也多依赖于食品机械的进口，导致食品加工行业缺乏自主研发的动力。而我国食品机械加工的智能化水平虽不高，但仍有75%左右的企业采用传统的半自动化食品加工设备[4]。由于我国食品加工企业大部分是规模较小的民营企业，受制于资金、技术等多方面的影响，食品加工企业的智能控制技术应用水平具有极大的差异。各个企业之间也缺乏良好的沟通与合作，导致食品机械的创新能力不足，无法满足食品加工行业的发展需求。特别是民营中小型加工企业，融资难度较高，智能技术的建设成本可能影响其正常经营，无法获得技术革新的动力。

4 食品机械对智能控制技术的应用策略

4.1 食品机械控制目标的精细化

食品机械本身的加工类型较多，涉及的专业领域也较为广泛，随着现代食品机械的集成化发展，一台食品机械就可以完成原材料的加工、食品加工、质量检测、包装出厂等全部生产过程[5]。在此过程中，食品机械的智能控制需使用传感器、运动捕捉、控制技术、智能机器人技术等多个领域。为确保智能控制目标的准确性，并进一步对食品加工流程进行有效优化，食品机械在建立控制目标的过程中，需进一步展开精细化设计。针对不同的控制目标，精确、规范地确定加工和控制参数。并在此基础上，进一步拓展食品机械的控制内容，使其能对食品机械工作过程中的光、电、机、气、热和湿等多项参数进行精准的采集和控制，使其能调整食品机械的运转速度、运转效果。此外，智能控制技术在食品机械的加工与生产过程中，可进一步运用到数控机床等机械设备中，在加工食品机械时，进一步提升食品机械的性能、参数，通过数字化的控制方式提升食品机械的加工精度，并使用智能控制技术对其系统运行状态、运行速度进行远程管理，从而达到更理想的加工状态，并长期保持良好的加工状态，从而确保食品机械性能的不断完善。

4.2 智能控制技术的深入应用

智能控制技术的深入应用有助于提升食品机械行业的全面发展。应进一步加强智能控制技术的应用研究，提供充足的资金、人才和技术保障，确保智能控制技术深入应用的有效展开，提升食品机械加工的多元化水平，使其能创造更高的经济价值。①政府部门应重视食品机械智能化发展的重要作用，发挥政府的引导、扶植作用，根据当地的食品机械、食品加工企业的实际情况给予政策上的支持，同时积极帮助中小食品加工企业解决企业运营过程中的难点问题。营造良好投资、融资环境的同时，还需进一步发挥政府的桥梁纽带作用，鼓励企业之间的智能控制技术分享，从而帮助智能控制技术快速发展。②高校、科研单位需与企业建立长期的科研合作机制，可进一步加强对智能控制技术的研究，在校企的有效合作下，不断完善智能控制技术的内容。此外，可建立产学研一体化的智能控制技术人才培养机制，加强对高新食品机械的深入研究，并给予积极的知识产权保护，鼓励科研人员积极创新，并有效降低智能控制技术在食品机械中的应用成本。③企业应紧随市场的发展潮流与趋势，结合企业的发展需求，合理选择、应用智能控制技术，在有效控制技术建设成本的同时，为提升食品加工质量、加工创新提供可靠的保障。

4.3 结合市场需求的智能化设计

随着人们生活水平的不断提升，消费者对食物提出了更多更复杂的要求。因此，需进一步展开对食品加工技术的研究，根据市场的不同需求对食品机械的加工方式进行精准地调节，满足消费者对食物的不同需求。例如，在快消食品的加工过程中，可针对消费者对食物口感、甜味程度等要求，通过智能化设计，对食品机械进行精准地调整与控制，在满足消费者需求的同时，提升食品机械的可靠性[6]。同时，还要根据食品加工企业的需求，加强食品机械的人性化设计，通过智能控制、智能学习技术，帮助食品加工企业提升食品机械的加工水准，并有效降低智能化建设的成本。在此过程中需结合市场需求，对食品机械的应用方向进行精准的定位，确定食品机械需采用的技术，如食品包装、摆放可通过对应的食品加工机器人进行控制。并根据市场的实际需求，不断完善食品机械的加工、控制标准，使其能进一步满足市场的综合需求，从而为食品机械的持续有效发展提供可靠的技术保障。

5 结语

我国食品机械的发展起步较晚，但随着我国市场对食品的需求量越来越大，我国食品机械的发展已成为我国未来经济增长的关键点之一。智能控制技术具有精准度高、学习能力强等多方面的优势，将其应用到食品机械的控制过程中，可进一步发挥食品机械的工业化优势。食品加工企业应重视市场对食品加工的反馈，通过对食品、设备的有效控制，提升食品机械的可靠性，在迎合市场需求的同时，进一步完善食品机械的发展，使其能迎接未来市场竞争的挑战。