食品機械與包裝機械領(lǐng)域的主要技術(shù)問題

經(jīng)過近三十年的建設(shè)和發(fā)展，行業(yè)取得巨大成就，較好的支撐了食品工業(yè)、農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)、包裝工業(yè)等行業(yè)的發(fā)展，為國家的經(jīng)濟建設(shè)、社會發(fā)展、人民生活水平的提高做出了重要貢獻。但是，我國食品機械和包裝機械的發(fā)展還沒完全適應國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的戰(zhàn)略要求，與國外同行業(yè)也存在一定的差距。因此，我們必須正視現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)問題，加快發(fā)展。

我國的食品與包裝機械企業(yè)規(guī)模小，數(shù)量多；產(chǎn)品型號多，批量??；企業(yè)之間關(guān)聯(lián)小，支撐配套差；嚴重缺少競爭力和發(fā)展實力；企業(yè)以傳統(tǒng)制造裝備為主，現(xiàn)代數(shù)控裝備少，機械制造水平和信息化程度低，難以保證產(chǎn)品質(zhì)量；產(chǎn)品缺乏自主知識產(chǎn)權(quán)，原創(chuàng)性產(chǎn)品更少，產(chǎn)品技術(shù)含量低，生命周期短；專業(yè)工程技術(shù)人才缺乏，國內(nèi)大學未專門開設(shè)食品機械、包裝機械本科專業(yè)，大多是在機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)、包裝工程專業(yè)設(shè)立專業(yè)方向，專業(yè)人才的培養(yǎng)數(shù)量不足，更缺少具有學科交叉背景、系統(tǒng)掌握本領(lǐng)域科學技術(shù)的高級工程人才；現(xiàn)代機械設(shè)計方法使用不普遍，產(chǎn)品研發(fā)周期長，綜合設(shè)計、制造、工程、配套能力差，嚴重影響企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新和新產(chǎn)品的開發(fā)，制約企業(yè)的跨越發(fā)展；傳統(tǒng)食品加工工藝不適應食品工業(yè)化、機械化、智能化的要求，食品加工工藝的開發(fā)與裝備的設(shè)計脫節(jié)，制約了食品加工工業(yè)的發(fā)展；適應大工業(yè)化食品生產(chǎn)的裝備和生產(chǎn)線技術(shù)含量低、生產(chǎn)規(guī)模小。不適應食品工業(yè)發(fā)展的需求，只能從國外引進。

食品加工的主要通用裝備的能耗較高、出品率較低、產(chǎn)能較小、技術(shù)含量低。不適應大規(guī)模工業(yè)化食品生產(chǎn)的需要；食品加工設(shè)備和包裝機械的在線質(zhì)量檢測，產(chǎn)品安全措施，人與機器和環(huán)境的協(xié)調(diào)重視不夠；主要零部件的加工精度低、主要通用件的質(zhì)量和技術(shù)水平不高，嚴重影響機械的工作速度和工作質(zhì)量；伺服電機、步進電機、PLC、傳感器等關(guān)鍵元件還依賴國外技術(shù)及進口；科技創(chuàng)新條件和能力不足，企業(yè)的研發(fā)資金投入少，據(jù)統(tǒng)計不足1％，嚴重制約企業(yè)的發(fā)展；新技術(shù)、新材料、信息化的應用滯后，在新產(chǎn)品開發(fā)、技術(shù)創(chuàng)新、重大裝備研發(fā)中缺少技術(shù)集成、學科交叉、技術(shù)融合等的支撐。

擴大企業(yè)規(guī)模、提高產(chǎn)品技術(shù)水平的主要措施

為使食品機械和包裝機械適應食品工業(yè)、農(nóng)產(chǎn)品加工工業(yè)、包裝工業(yè)的發(fā)展需求，應不斷提高產(chǎn)品的技術(shù)水平，增強企業(yè)的自主創(chuàng)新能力和競爭力，擴大企業(yè)規(guī)模，實現(xiàn)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

加強產(chǎn)品的專業(yè)化生產(chǎn)，不斷擴大企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模，建立基于某一類產(chǎn)品或生產(chǎn)流程或核心關(guān)鍵裝備的集團公司，做大、做強企業(yè)，全面提升企業(yè)的生存能力和競爭力。

加強自主創(chuàng)新，開發(fā)具有核心競爭力和自主知識產(chǎn)權(quán)的食品機械和包裝機械，提高企業(yè)產(chǎn)品的技術(shù)水平。

實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計的信息化。采用現(xiàn)代機械設(shè)計方法，利用先進機械設(shè)計軟件，進行食品機械、包裝機械的創(chuàng)新設(shè)計，提高機械產(chǎn)品的技術(shù)水平，降低機械產(chǎn)品的成本，縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期。例如：采用有限元分析、最優(yōu)設(shè)計、可靠性設(shè)計等現(xiàn)代設(shè)計方法，進行機械產(chǎn)品設(shè)計；利用先進的機械設(shè)計軟件，如機械三維建模軟件(如 Pro／E、Solidworks、UG、CAXA等)、有限元分析軟件ANSYS、機械動力學分析軟件ADAMS等，進行機械產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計，提高機械產(chǎn)品的動靜態(tài)性能、降低產(chǎn)品質(zhì)量和體積、降低產(chǎn)品的加工與裝配成本、縮短產(chǎn)品的研發(fā)周期。

實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計與制造的數(shù)字化和信息化。改進和完善現(xiàn)有企業(yè)的制造設(shè)備，提高企業(yè)的數(shù)控加工能力，采用現(xiàn)代制造技術(shù)，提高產(chǎn)品的制造與裝配質(zhì)量，縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期。

提高企業(yè)產(chǎn)品的CAD／CAPP／CAM的水平，實現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計、工藝、制造的數(shù)據(jù)共享，提高產(chǎn)品的技術(shù)水平和加工精度，縮短生產(chǎn)周期。

擴大新技術(shù)、新材料的應用。通過技術(shù)集成和信息化，不斷改進和創(chuàng)新食品機械和包裝機械產(chǎn)品，提升企業(yè)產(chǎn)品的技術(shù)含量和市場競爭力。

大力推進和實現(xiàn)產(chǎn)品的自動化與智能化。加大食品加工、包裝過程的檢測與監(jiān)控系統(tǒng)的研究，采用傳感器技術(shù)、圖像識別技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機技術(shù)等先進技術(shù)，提高食品機械、包裝機械及生產(chǎn)線的光、機、電、液、氣一體化水平，實現(xiàn)單機與生產(chǎn)線生產(chǎn)過程的自動化和智能化，達到發(fā)達國家上世紀末水平。

改進和創(chuàng)新傳統(tǒng)食品生產(chǎn)工藝，開發(fā)適應大工業(yè)化生產(chǎn)的關(guān)鍵裝備。食品工業(yè)是一個有幾千年歷史的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，基于手工的傳統(tǒng)工藝在保持食品的色、香、味、型等方面起著重要的作用，但嚴重制約食品的工業(yè)化、機械化生產(chǎn)。因此，必須基于食品的質(zhì)量、風味，大膽創(chuàng)新，改進和創(chuàng)新傳統(tǒng)工藝，為實現(xiàn)食品加工和包裝的工業(yè)化奠定基礎(chǔ)，加快工業(yè)化進程，開發(fā)關(guān)鍵裝備，實現(xiàn)食品加工、包裝的機械化和現(xiàn)代化。

培養(yǎng)專業(yè)的高級工程技術(shù)人才，保證產(chǎn)品的技術(shù)創(chuàng)新和行業(yè)的跨越發(fā)展。科學技術(shù)是振興食品機械和包裝機械行業(yè)發(fā)展的第一生產(chǎn)力，加強行業(yè)科學研究和產(chǎn)品自主創(chuàng)新的關(guān)鍵是大量的高素質(zhì)的科技工作者。培養(yǎng)高素質(zhì)的食品機械與包裝機械專業(yè)人才是行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略基礎(chǔ)。因此，必須增加高等學校中食品機械和包裝機械專業(yè)方向的設(shè)置，培養(yǎng)本領(lǐng)域高級專業(yè)工程技術(shù)人才。培養(yǎng)專業(yè)人才的途徑如下：

在機械設(shè)計、制造及其自動化專業(yè)中設(shè)置食品機械、包裝機械方向，培養(yǎng)本領(lǐng)域的本科人才；在食品工程專業(yè)、包裝工程專業(yè)設(shè)置食品機械、包裝機械方向，培養(yǎng)本領(lǐng)域的本科人才；在機械設(shè)計及理論碩士點、博士點設(shè)置食品機械、包裝機械研究方向，培養(yǎng)本領(lǐng)域高級研究人才；在高等職業(yè)技術(shù)學院設(shè)立食品機械、包裝機械專業(yè)，培養(yǎng)面向行業(yè)的專門高技能人才。

借鑒國際企業(yè)發(fā)展的主導和定位原則：“一流的企業(yè)做標準，二流的企業(yè)做品牌，三流的企業(yè)做產(chǎn)品”。企業(yè)從產(chǎn)品的企業(yè)標準做起，支持和參與行業(yè)標準、國家標準的制定和貫徹。制定高水平的標準，生產(chǎn)高質(zhì)量的產(chǎn)品，創(chuàng)建——流企業(yè)。

行業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略、關(guān)鍵技術(shù)與趨勢

根據(jù)行業(yè)“十一五”發(fā)展規(guī)劃，預計2010年食品機械與包裝機械工業(yè)總產(chǎn)值預計達1400億元，預計“十二五”行業(yè)中期的工業(yè)總產(chǎn)值將達到6000億元。通過總結(jié)國內(nèi)、外行業(yè)的現(xiàn)狀，我國食品機械與包裝機械領(lǐng)域的發(fā)展趨勢如下；

企業(yè)及產(chǎn)品發(fā)展的戰(zhàn)略與趨勢：企業(yè)集團化，產(chǎn)品專業(yè)化，質(zhì)量標準化，合作聯(lián)盟，化；企業(yè)及產(chǎn)品市場競爭國際化；產(chǎn)品自主創(chuàng)新與知識產(chǎn)權(quán)化；企業(yè)及產(chǎn)品節(jié)能減排環(huán)?；划a(chǎn)品節(jié)約資源可持續(xù)利用化；產(chǎn)品必須保證食品安全化。

領(lǐng)域的主要技術(shù)問題及發(fā)展趨勢：開發(fā)適應食品工業(yè)、農(nóng)產(chǎn)加工業(yè)大工業(yè)化生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)、裝備及生產(chǎn)線；開發(fā)適應食品安全、食品質(zhì)量要求的在線檢測設(shè)備；通用裝備向節(jié)能、降耗方向發(fā)展；專用設(shè)備向高效、高產(chǎn)能方向發(fā)展；產(chǎn)品設(shè)計及制造將全面實現(xiàn)信息化；新技術(shù)、新材料的集成化應用，支撐產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和性能；單機產(chǎn)品向自動生產(chǎn)線發(fā)展；產(chǎn)品智能化，生產(chǎn)線信息化。

食品機械領(lǐng)域發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)：傳統(tǒng)食品形式勵口工工藝的改進和創(chuàng)新，如：米飯的改性、蒸煮、包裝生產(chǎn)技術(shù)與裝備產(chǎn)業(yè)化開發(fā)；餃子、包子等成型技術(shù)和工業(yè)化裝備開發(fā)；饅頭、面條等方便制品的工業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)與裝備；大宗食品通用加工技術(shù)及裝備的改進和創(chuàng)新，如：粉碎、干燥、分離等關(guān)鍵技術(shù)與裝備的創(chuàng)新；大規(guī)模食品加工生產(chǎn)關(guān)鍵設(shè)備和生產(chǎn)線的開發(fā)研究；食品加工機械設(shè)備的節(jié)能技術(shù)的研究；食品加工中提高產(chǎn)品出品率、利用率、質(zhì)量等技術(shù)的研究；食品加工過程及裝備保證食品的衛(wèi)生和安全技術(shù)與裝置的研究；食品加工過程在線檢測技術(shù)與控制裝置的開發(fā)與研究。

包裝機械領(lǐng)域發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)：包裝新材料、包裝新容器的開發(fā)和研究；包裝物料的整理、計量、供送技術(shù)和裝置的開發(fā)研究；傳統(tǒng)包裝形式及工藝的改進和創(chuàng)新設(shè)計；高速包裝機的設(shè)計與控制開發(fā)；多軸伺服控制技術(shù)及應用研究；在線檢測、圖像識別、故障診斷、智能控制等技術(shù)的應用研究；

經(jīng)過幾代人近30年的建設(shè)，我國的食品機械和包裝機械行業(yè)已經(jīng)發(fā)展成為支撐國民經(jīng)濟的重要行業(yè)，為我國的食品工業(yè)、農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)、包裝工業(yè)的發(fā)展提供裝備保證，降低了食品機械和包裝機械的進口依賴度，節(jié)約外匯并實現(xiàn)出口創(chuàng)匯，，一批關(guān)鍵的技術(shù)與裝備水平已達到國際先進水平，我國：也已經(jīng)成為食品機械和包裝機械裝備制造大國。

我們堅信，再經(jīng)過全行業(yè)5年至10年的努力，堅持科技自主創(chuàng)新與國際合作，堅持企業(yè)集團化、產(chǎn)品專業(yè)化、質(zhì)量標準化、合作聯(lián)盟化，我國必然會涌現(xiàn)更多、更好的具有自主知識產(chǎn)權(quán)、技術(shù)含量高、生產(chǎn)質(zhì)量好、國際競爭力強的食品機械和包裝裝機械裝備，我國也必然成為一個食品機械與包裝機械制造強國。