机械自动化在食品设备制造中的发展趋势分析
王勇 郭志期
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王勇 郭志期,. 机械自动化在食品设备制造中的发展趋势分析[J]. 中国食品与营养,2023.1. DOI:10.12721/ccn.2023.157245.
摘要:
在当今的经济和科学技术的飞速发展中,机械的设计与制造要进一步适应人们生产和生活需要,高精尖端机器设计与自动化将成为未来的发展方向。把先进的自动化和智能化技术应用到机器设计、制造和生产,可以提升机器的生产效率,推动制造企业持续发展。基于此,对机械自动化在食品设备制造中的发展趋势进行研究,以供参考。
关键词: 机械自动化;食品设备制造;发展趋势
DOI:10.12721/ccn.2023.157245
基金资助:

引言

新时代的不断发展,给人们带来了愈发优裕的生活条件,人们对于食品的需求已不再局限于吃饱,而有了更高的要求。为了能够充分满足人们对食品多元化的需求,食品企业通过引入现代化的生产设备和工艺,缩减人工控制的流程,减少因为人工疏漏而造成食品安全事件的可能性,促进食品企业的可持续性发展。

1食品自动化机械概述

食品自动化加工机械是运用自动化技术将食品原料加工成食品或半成品的专业机械。一般把自动化加工机械分成食品专用自动化加工机械和食品通用自动化机械两大类。自动化专用机械按加工食品的不同可分为粮食自动化加工机械、蔬菜自动化加工机械、豆制品自动化加工机械以及水产品自动化加工机械等。食品通用自动化机械按工作原理的不同可分为粉碎自动化机械、过滤自动化机械、干燥自动化机械、搅拌自动化机械及离心装置等。自动化食品加工机械根据食品种类、形状、鲜度、营养成分、使用原料及加工工艺的不同,在特定的自动化机械中完成食品的加工。食品自动化加工机械设备以及编程的运用不但可以大幅度提高生产效率,减少人力资源的使用,节省一定的资金成本,给企业带来较好的经济效益,而且在食品加工以及包装方面能够做得更加精细,从而保障食品安全。

2自动化食品加工机械的应用

2.1利用传感技术实现智能包装

在食品生产中,为了避免食品受到污染,通常会对其进行包装处理,大多数食品生产企业会采取机械自动化技术对食品进行食品包装。随着机械自动化技术的提升和食品生产企业的不断升级,目前,许多食品生产企业可以实现智能包装。这样人群与食品的接触频率变少,有效避免了人为干扰,从而降低了食品污染的可能性,确保了食品的安全卫生。另外,智能包装技术方便快捷、节省人工、生产效率高以及能保证包装质量。智能包装装置将物料通过螺旋输送机进入称重料斗,经过一系列流程后进入包装袋。

2.2PLC技术在食品机械自动化中的应用

2.2.1PLC技术在瓶装饮料行业中的应用

随着我国经济水平和人们生活品质的提高,在工业生产过程中,食品企业注重生产能力的同时更重视质量。在罐装饮料生产过程中,传统化的人为操控生产流水线已不适应社会的需求,逐步被自动化生产所替代。因为PLC具备迅速、灵便、功能强大等优势,进而被企业所运用。PLC依据商品加工工艺,对生产工艺流程进行编程设计,实现操作系统和加工设备间的衔接,利用简单的自动化控制,实现商品完全加工或局部加工的智能化操控,可以智能进行空罐杀菌、运送、灌入饮品、密封加盖和检验密封气密性等生产工艺流程。利用PLC技术实现快捷的生产设计和操纵,提高工作效率的同时,减少生产成本,充分满足如今的生产强度需求。

2.2.2PLC技术在食品称量中的应用

以PLC作为称重操作系统的重点,能准确地实现称重操作系统的操纵需求,一般适用于板栗、大枣和夏果等干果以及荸荠、葱头、山芋和糖块等较大颗粒物料的按量称重。该称重系统对操纵层面的一般需求有2方面。①能实现吊斗升降机的人工升降以及智能入料操作。②能控制各称重部分快、慢速送料,实现精准称重。因为操作系统存在比较严重的延迟性,控制关系比较复杂,而控制目标又以小存储量的负载居多。PLC自动控制系统能实现既简单、安全、可靠又便捷灵便地操作控制。该自动控制系统具备电源电路简易、可靠系数高、质量稳定、运行速度快、抗干扰性强及使用系统维护便捷等优势,运用该自动控制系统的称重操作系统已经在全国各地全面推广。

2.3利用机电一体化技术保证食品卫生达标

食品生产企业向机电一体化和智能控制方向发展,以完美的输送式生产系统减少在生产过程中对食品安全造成威胁的因素。例如,在制作酱卤肉制品时,可以采用真空低温的新型自动加工卤制装置,该装置能够有效地保留肉制品中的水分、蛋白质和脂质等营养物质,更能有效提高产品的出品率和品质的稳定性。另外,机电一体技术允许在食品的原料筛选、加工、检测和包装的整个过程中使用机器和设备,很大程度上可以减少生产过程中的人为干预,使食品尽可能地在全封闭的、无菌环境中进行加工,进而减少食品安全问题发生的可能性。智能控制的应用可以保证生产管理系统对食品生产的各个环节进行有效监控,分析各个生产环节的反馈数据并进行调整,从而保证生产过程的标准化和规范化,提高生产效率,降低生产风险。

3食品机械工程设计及自动化发展趋势

3.1模块化

以机器制造和自动控制为基础,生产出的产品种类繁多,产品品质也有很大的差别。为此,机械自动设备的研发需要有更高层次的提升,潜心专研的科研工作者应该克服一切困难,把每一个项目都做好。比如,在涉及电力设备应用方面、智能化生产流水线制造等方面,都需加强研发工作。此外,还需进行诸如视觉检测和距离测量等相关的控制单元的研究。对此,相关人员都应给予充分的关注,既能促进新产品的更新换代,又能使生产的规模得到扩展。同时,可以使设备生产标准化,从而推动机器自动化公司的稳定发展,在保证质量的前提下,扩大生产以及增加销售利润。

3.2实用性

机械化技术逐渐向各行业的各个方面渗透,自从延伸到微型化设计以后,大型食品机械生产设备在体积上有了很大的改变,最明显的特点就是体积更小巧,运用更加灵活,能量消耗更少。微型食品加工机器,已经进入很多小型食品加工作坊,以及一些有需求的百姓人家,微型食品设备小巧方便,实用性强,在微型机械设备应用方面取得了很好的社会效益,这种技术将来有很大的发展空间,同时也存在一些安全技术问题,有待于进一步的研究和改进。

3.3人性化

“以人为本”是我国企业发展的一个重大方针。因此,在推动工业机械的过程中,应妥善解决人与产品的问题,也就是说,应该重视推动机械自动化产业链更为人性化。生产企业目的是制造出各种各样的商品,使这些商品得到消费者的认同,满足消费者需求才能创造更丰厚的价值。因此,要将人们的喜好和消费心理等要素纳入到产品中来,使产品具有人性化的特性,进而推动机械化生产的健康、快速发展。

结束语

长久以来,机械自动化制造是我国经济发展的一个重要支柱,自动化技术是当今世界上最先进的技术之一,其在整个生产流程中的运用可以提升效率,极大降低劳动力消耗。食品设备应用自动化控制技术建立严密的作业流程,实际应用效果也非常明显,为我国经济发展和科技进步作出贡献。先进的机械设备应用于食品深加工,可以从整体上促进企业生产效率的提升。

参考文献

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