食品加工與包裝機械自動化的發展趨勢

據了解，食品加工和包裝機械制造業是為食品工業提供技術裝備的重要產業，近年來逐步發展為我國國民經濟中增長最快、最具活力的支柱產業之一。但由于起步較晚、技術資源不夠集中等原因，我國的食品加工和包裝機械制造業技術創新能力非常薄弱。國民生活水平的提高對食品工業的推進作用顯而易見，食品機械工業市場前景被普遍看好，但對國內食品機械廠經營者來說，這個市場到底是一塊美味的蛋糕還是一塊燙手的山芋呢？

中國食品和包裝機械工業協會常務副理事長何南至在接受采訪時就表示：“目前很多國內的食品加工和包裝機械制造企業的發展是被動的，很多技術方面的改進也都是無奈之舉。”

何理事長指出，從自動化技術應用的角度來看，我國的食品機械工業與國外發達國家的差距較為明顯。近年來，本土企業也有意在這方面提高競爭力，但是技術方面的改進工作也是隨著市場接受度的變化而逐漸展開的。在國外應用較為成熟的技術較容易被國內企業采納，但同時這也制約了本土食品機械制造業的主動發展。所以，轉變發展模式需要的是在借鑒先進技術的同時，本土企業經營理念的轉變。

傳感技術應用范圍逐漸擴大

目前，食品加工與包裝過程中的檢測技術不僅僅局限于生產線上雜質的檢測，隨著食品檢驗受重視程度逐漸加大，檢測技術應用領域進一步擴大。

在食品加工與包裝機械行業中，傳感器的應用場合繁多，在食品飲料存儲罐的監控、灌裝封裝、混合及加工、冷卻及加溫、清潔、包裝等工序都要用到傳感器。近年來，傳感技術的應用又出現了很多新的亮點，市場的缺口也成為了眾多自動化廠商的必爭之地。

隨著食品安全問題的日益突出，國家對食品安全重視程度也逐漸加大，這就對食品檢測技術提出了更加細化的要求。何理事長介紹說：“以往我們的食品機械制造廠對于食品檢測技術關注較少，相對于整機性能的提升，食品檢測技術發展空間很大。”傳感技術的應用無疑是推動食品檢測技術的重要因素，在溫度、位置等物理量的采集方面，傳感技術也有更高的要求。據了解，一種全新的集成電路檢測器已經開始應用于國外的食品加工廠，它能測出某種食品或某種飲料的變質時間。這種食品保質檢測裝置由傳感器和掃描儀構成，檢測人員只需將掃描儀對準食品發射無線電波，掃描儀發出的無線電波訊號會使食品產生震動，同時發出樂譜波，然后再傳導給傳感器。通過用標準的數據庫標定相關參數，瞬間即可確定所檢測食品變質的時間，其檢測結果相當準確。

何理事長指出，目前食品加工與包裝過程中的檢測技術不僅僅局限于生產線上雜質的檢測，隨著食品檢驗受重視程度逐漸加大，檢測技術應用領域進一步擴大。在機器視覺產品中，彩色機器視覺產品在食品檢測方面應用較為突出，我們可以通過食物的顏色來確定成熟度以及質量等級等參數。另外，近年來隨著無線傳感器網絡應用的逐漸普及，國外一些大型的食品加工廠已經將其應用到保障食品安全的食品信息采集系統中。通過無線傳感器網絡，食品加工廠能夠讓消費者完全地了解食品在生產、運輸、存儲等過程的相關信息，這樣直觀、透明的信息大大消除了他們對于食品安全的顧慮。與此同時，這也有利于監管部門及時發現問題，并有據可查，能夠制止食品安全問題的發生。 

現場總線、終端包裝物流技術發展較快

現場總線技術在國內的大型食品加工企業應用較為普遍，這為整個生產線的無人化操作以及傳動、檢測等工序的無縫銜接提供了便利；物流自動化技術最直接的體現就是使得人力得到節省，盡管中國的勞動力較為充足，但物流的發展是大勢所趨。

據了解，國內早期就有部分大型食品制造企業開始使用現場總線技術，廣州珠江啤酒集團公司就是其中之一，前期的釀酒工藝和后期的包裝工藝中都應用了現場總線技術。從2003年開始到如今，珠江啤酒在四期發酵和四期糖化工藝過程中均應用了現場總線系統對車間級的現場控制進行集中管理；在啤酒包裝生產線上也一直使用現場總線技術，目前珠江啤酒集團的大部分生產線以及正在籌建的生產線已經開始普遍應用現場總線技術。何理事長解釋道：“現場總線技術在國內的大型食品加工企業應用較為普遍，這為整個生產線的無人化操作以及傳動、檢測等工序的無縫銜接提供了便利。其實在藥品的包裝線上，現場總線的應用更為廣泛。相對于人工操作來說，運用現場總線技術使得控制更為精準，并且在衛生方面更有保證。”

運用現場總線技術首先“解放”了大部分的硬件，使得繁瑣的安裝環節得到簡化；在生產應用的實際過程中，便利性與靈活性更加明顯；可以將現場總線技術與ERP系統集成，這樣管理層就可以通過ERP系統十分便利地調取、分析運行數據，了解生產的實際和即時情況，監測車間的運行情況。何理事長同時指出，現場總線技術的應用也和企業的管理與技術水平有關，有些企業并沒達到預想的應用效果。所以，他建議企業必須要考慮好是否有能力、有必要應用此項技術。

談到國內企業近十幾年來的變化，何理事長也十分驚嘆于這些企業的變化：“在20年前，我們去青島啤酒廠考察，窄小的生產車間里有很多裝箱的工人。由于生產規模的不斷加大，工人也不斷增多。而廠房不能無限制的擴大來容納不斷增多的工人，所以物流等自動化技術應運而生。”

據何理事長介紹，我國的食品和包裝機械已由簡單生產線向自動化生產線發展，其單線的生產規模也在不斷提升，如啤酒灌裝線已達到50000瓶/小時。從卸箱開始一直到裝箱下線，基本上不用人工操作，有些飲料生產車間基本上做到無人化管理。而物流自動化的進一步發展就使得整個食品加工與包裝生產線得到完善，一個完整的食品加工鏈就形成了。 

新技術推廣尚待市場需求配合

幾年前，國外的一些食品廠中應用的包裝機械產品就應用到了自動識別功能，這就為多種類的產品封裝在一起提供了極大方便。實現快速而且準確包裝的同時，排除了人工操作的視覺及體力的疲勞等因素。但這種技術在國內應用還較少，所以在國內推廣新技術必須要考慮市場需求、消費觀念等因素。

談到食品包裝新技術的應用，何理事長舉例說；“幾年前，國外的一些食品廠中應用的包裝機械產品就應用到了自動識別功能，這就為多種類的產品封裝在一起提供了極大方便。實現快速而且準確包裝的同時，排除了人工操作的視覺及體力的疲勞等因素。但這種技術在國內應用還較少，所以在國內推廣新技術必須要考慮市場需求、消費觀念等因素。”何理事長所講的自動識別功能指的就是自動識別包裝材料的厚度、硬度、反彈力等，通過電腦反饋到機械手調整動作幅度，保證不反彈；同時，保證各種不同的產品裝到同一盒中，其排列是有規律的。由于生產線傳遞的產品是無序的，那么則需要探頭掃描來確定不同形狀的物料位置，然后反饋給不同機械手，這樣它就會準確無誤地將物品按準確的位置及方向放入托盤中。

而面對如此精準而又節省人力的方法，大多數國內的企業還是說了“不”。何理事長指出，國外發達國家的知名食品廠，產品需求量很大，這樣應用一些新技術可以直接使得生產效率明顯提高，引進技術的成本就大大降低了。而國內大多本土的食品廠以中小規模企業為主，這種提高效率的優勢并不明顯。

同時，中國的食品工業，尤其是食品包裝業長期需要引進大量國外的先進技術和設備，造成的后果就是中國的大型包裝企業的高端設備市場份額幾乎被國外設備占據。這種被動的發展局面往往使得國內的食品加工廠在被逼無奈的時候，才會選擇利用自動化技術來升級設備。所以，何理事長認為中國包裝工業應該從實際出發，引進技術的同時，自主創新也必不可少，這樣才能生產出適合國內市場需求的設備。