十三億人的吃飯問(wèn)題是制約我國(guó)發(fā)展的首要問(wèn)題,由此形成的食品加工業(yè)、農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)、包裝工業(yè)、食品機(jī)械和包裝機(jī)械工業(yè)群是我國(guó)最大、關(guān)聯(lián)性最強(qiáng)的產(chǎn)業(yè)群之一,已成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè),其中,食品機(jī)械和包裝機(jī)械為支撐食品加工業(yè)、農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)、包裝工業(yè)發(fā)展的裝備基礎(chǔ)。
食品機(jī)械與包裝機(jī)械領(lǐng)域的主要技術(shù)問(wèn)題
經(jīng)過(guò)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(guó)家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)、社會(huì)發(fā)展、人民生活水平的提高做出了重要貢獻(xiàn)。但是,我國(guó)食品機(jī)械和包裝機(jī)械的發(fā)展還沒(méi)完全適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的戰(zhàn)略要求,與國(guó)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(wèn)題,加快發(fā)展。
我國(guó)的食品與包裝機(jī)械企業(yè)規(guī)模小,數(shù)量多;產(chǎn)品型號(hào)多,批量小;企業(yè)之間關(guān)聯(lián)小,支撐配套差;嚴(yán)重缺少競(jìng)爭(zhēng)力和發(fā)展實(shí)力;企業(yè)以傳統(tǒng)制造裝備為主,現(xiàn)代數(shù)控裝備少,機(jī)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(shí)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(guó)內(nèi)大學(xué)未專門開(kāi)設(shè)食品機(jī)械、包裝機(jī)械本科專業(yè),大多是在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)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(xué)科交叉背景、系統(tǒng)掌握本領(lǐng)域科學(xué)技術(shù)的高級(jí)工程人才;現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法使用不普遍,產(chǎn)品研發(fā)周期長(zhǎng),綜合設(shè)計(jì)、制造、工程、配套能力差,嚴(yán)重影響企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新和新產(chǎn)品的開(kāi)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(yīng)食品工業(yè)化、機(jī)械化、智能化的要求,食品加工工藝的開(kāi)發(fā)與裝備的設(shè)計(jì)脫節(jié),制約了食品加工工業(yè)的發(fā)展;適應(yīng)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(yīng)食品工業(yè)發(fā)展的需求,只能從國(guó)外引進(jìn)。
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(yīng)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(jī)械的在線質(zhì)量檢測(cè),產(chǎn)品安全措施,人與機(jī)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(yán)重影響機(jī)械的工作速度和工作質(zhì)量;伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、PLC、傳感器等關(guān)鍵元件還依賴國(guó)外技術(shù)及進(jìn)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(jì)不足1%,嚴(yán)重制約企業(yè)的發(fā)展;新技術(shù)、新材料、信息化的應(yīng)用滯后,在新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、技術(shù)創(chuàng)新、重大裝備研發(fā)中缺少技術(shù)集成、學(xué)科交叉、技術(shù)融合等的支撐。
擴(kuò)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(jī)械和包裝機(jī)械適應(yīng)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(yīng)不斷提高產(chǎn)品的技術(shù)水平,增強(qiáng)企業(yè)的自主創(chuàng)新能力和競(jìng)爭(zhēng)力,擴(kuò)大企業(yè)規(guī)模,實(shí)現(xiàn)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
加強(qiáng)產(chǎn)品的專業(yè)化生產(chǎn),不斷擴(kuò)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(tuán)公司,做大、做強(qiáng)企業(yè),全面提升企業(yè)的生存能力和競(jìng)爭(zhēng)力。
加強(qiáng)自主創(chuàng)新,開(kāi)發(fā)具有核心競(jìng)爭(zhēng)力和自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的食品機(jī)械和包裝機(jī)械,提高企業(yè)產(chǎn)品的技術(shù)水平。
實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的信息化。采用現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法,利用先進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)軟件,進(jìn)行食品機(jī)械、包裝機(jī)械的創(chuàng)新設(shè)計(jì),提高機(jī)械產(chǎn)品的技術(shù)水平,降低機(jī)械產(chǎn)品的成本,縮短產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期。例如:采用有限元分析、最優(yōu)設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)等現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法,進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì);利用先進(jìn)的機(jī)械設(shè)計(jì)軟件,如機(jī)械三維建模軟件(如Pro/E、Solidworks、UG、CAXA等)、有限元分析軟件ANSYS、機(jī)械動(dòng)力學(xué)分析軟件ADAMS等,進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計(jì),提高機(jī)械產(chǎn)品的動(dòng)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(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造的數(shù)字化和信息化。改進(jìn)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(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、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(kuò)大新技術(shù)、新材料的應(yīng)用。通過(guò)技術(shù)集成和信息化,不斷改進(jìn)和創(chuàng)新食品機(jī)械和包裝機(jī)械產(chǎn)品,提升企業(yè)產(chǎn)品的技術(shù)含量和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
大力推進(jìn)和實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的自動(dòng)化與智能化。加大食品加工、包裝過(guò)程的檢測(cè)與監(jiān)控系統(tǒng)的研究,采用傳感器技術(shù)、圖像識(shí)別技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等先進(jìn)技術(shù),提高食品機(jī)械、包裝機(jī)械及生產(chǎn)線的光、機(jī)、電、液、氣一體化水平,實(shí)現(xiàn)單機(jī)與生產(chǎn)線生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化和智能化,達(dá)到發(fā)達(dá)國(guó)家上世紀(jì)末水平。
改進(jìn)和創(chuàng)新傳統(tǒng)食品生產(chǎn)工藝,開(kāi)發(fā)適應(yīng)大工業(yè)化生產(chǎn)的關(guān)鍵裝備。食品工業(yè)是一個(gè)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(yán)重制約食品的工業(yè)化、機(jī)械化生產(chǎn)。因此,必須基于食品的質(zhì)量、風(fēng)味,大膽創(chuàng)新,改進(jìn)和創(chuàng)新傳統(tǒng)工藝,為實(shí)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(jìn)程,開(kāi)發(fā)關(guān)鍵裝備,實(shí)現(xiàn)食品加工、包裝的機(jī)械化和現(xiàn)代化。
培養(yǎng)專業(yè)的高級(jí)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(xué)技術(shù)是振興食品機(jī)械和包裝機(jī)械行業(yè)發(fā)展的第一生產(chǎn)力,加強(qiáng)行業(yè)科學(xué)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(jī)械與包裝機(jī)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(xué)校中食品機(jī)械和包裝機(jī)械專業(yè)方向的設(shè)置,培養(yǎng)本領(lǐng)域高級(jí)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(jī)械設(shè)計(jì)、制造及其自動(dòng)化專業(yè)中設(shè)置食品機(jī)械、包裝機(jī)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(jī)械、包裝機(jī)械方向,培養(yǎng)本領(lǐng)域的本科人才;在機(jī)械設(shè)計(jì)及理論碩士點(diǎn)、博士點(diǎn)設(shè)置食品機(jī)械、包裝機(jī)械研究方向,培養(yǎng)本領(lǐng)域高級(jí)研究人才;在高等職業(yè)技術(shù)學(xué)院設(shè)立食品機(jī)械、包裝機(jī)械專業(yè),培養(yǎng)面向行業(yè)的專門高技能人才。
借鑒國(guó)際企業(yè)發(fā)展的主導(dǎo)和定位原則:“一流的企業(yè)做標(biāo)準(zhǔn),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(biāo)準(zhǔn)做起,支持和參與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的制定和貫徹。制定高水平的標(biāo)準(zhǔn),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(shì)
根據(jù)行業(yè)“十一五”發(fā)展規(guī)劃,預(yù)計(jì)2010年食品機(jī)械與包裝機(jī)械工業(yè)總產(chǎn)值預(yù)計(jì)達(dá)1400億元,預(yù)計(jì)“十二五”行業(yè)中期的工業(yè)總產(chǎn)值將達(dá)到6000億元。通過(guò)總結(jié)國(guó)內(nèi)、外行業(yè)的現(xiàn)狀,我國(guó)食品機(jī)械與包裝機(jī)械領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)如下;
企業(yè)及產(chǎn)品發(fā)展的戰(zhàn)略與趨勢(shì):企業(yè)集團(tuán)化,產(chǎn)品專業(yè)化,質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化,合作聯(lián)盟,化;企業(yè)及產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)國(guó)際化;產(chǎn)品自主創(chuàng)新與知識(shí)產(chǎn)權(quán)化;企業(yè)及產(chǎn)品節(jié)能減排環(huán)保化;產(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(wèn)題及發(fā)展趨勢(shì):開(kāi)發(fā)適應(yīng)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(kāi)發(fā)適應(yīng)食品安全、食品質(zhì)量要求的在線檢測(cè)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(jì)及制造將全面實(shí)現(xiàn)信息化;新技術(shù)、新材料的集成化應(yīng)用,支撐產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì),提高產(chǎn)品的質(zhì)量和性能;單機(jī)產(chǎn)品向自動(dòng)生產(chǎn)線發(fā)展;產(chǎn)品智能化,生產(chǎn)線信息化。
食品機(jī)械領(lǐng)域發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù):傳統(tǒng)食品形式勵(lì)口工工藝的改進(jìn)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(kāi)發(fā);餃子、包子等成型技術(shù)和工業(yè)化裝備開(kāi)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(jìn)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(kāi)發(fā)研究;食品加工機(jī)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(guò)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(guò)程在線檢測(cè)技術(shù)與控制裝置的開(kāi)發(fā)與研究。
包裝機(jī)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(kāi)發(fā)和研究;包裝物料的整理、計(jì)量、供送技術(shù)和裝置的開(kāi)發(fā)研究;傳統(tǒng)包裝形式及工藝的改進(jìn)和創(chuàng)新設(shè)計(jì);高速包裝機(jī)的設(shè)計(jì)與控制開(kāi)發(fā);多軸伺服控制技術(shù)及應(yīng)用研究;在線檢測(cè)、圖像識(shí)別、故障診斷、智能控制等技術(shù)的應(yīng)用研究;
經(jīng)過(guò)幾代人近30年的建設(shè),我國(guó)的食品機(jī)械和包裝機(jī)械行業(yè)已經(jīng)發(fā)展成為支撐國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要行業(yè),為我國(guó)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(jī)械和包裝機(jī)械的進(jìn)口依賴度,節(jié)約外匯并實(shí)現(xiàn)出口創(chuàng)匯,,一批關(guān)鍵的技術(shù)與裝備水平已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,我國(guó):也已經(jīng)成為食品機(jī)械和包裝機(jī)械裝備制造大國(guó)。
我們堅(jiān)信,再經(jīng)過(guò)全行業(yè)5年至10年的努力,堅(jiān)持科技自主創(chuàng)新與國(guó)際合作,堅(jiān)持企業(yè)集團(tuán)化、產(chǎn)品專業(yè)化、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化、合作聯(lián)盟化,我國(guó)必然會(huì)涌現(xiàn)更多、更好的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、技術(shù)含量高、生產(chǎn)質(zhì)量好、國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)的食品機(jī)械和包裝裝機(jī)械裝備,我國(guó)也必然成為一個(gè)食品機(jī)械與包裝機(jī)械制造強(qiáng)國(guó)。