近年來，隨著國際間食品貿易合作的加強，國外食品企業先進的生產技術和理念影響著國內企業的發展，食品工業機械化、標準化的程度明顯提高。在“機器人換人”的制造業改革浪潮下，食品工業也緊跟步伐。

食品工業是勞動密集型產業之一，歷經幾十年，在食品機械行業發展的推動下，自動化水平逐漸提高，但并未擺脫“勞動力成本高”的劣勢。近年來，隨著國際間食品貿易合作的加強，國外食品企業先進的生產技術和理念影響著國內企業的發展，食品工業機械化、標準化的程度明顯提高。在“機器人換人”的制造業改革浪潮下，食品工業也緊跟步伐。

當下，全球制造業格局正面臨重大調整，新一代信息技術與制造業深度融合，正在引發影響深遠的產業變革。在《中國制造2025》規劃中，智能制造是主攻方向，是未來制造業發展的重大趨勢和核心內容，也是推動我國制造業由大變強的根本路徑。

近年來，全球機器人產業規模快速擴大。數據顯示，2005年—2014年，全球新裝工業機器人年均增速約為14%。預計到2025年，全球工業機器人裝機量將達1500萬—2500萬臺，年均增速為25%—30%。

食品產業是我國國民經濟的支柱型產業，隨著對智能機器人的需求快速增長，國家也不斷加強在此方面的研發，“食品智造”無疑將成為未來的一大風向。

國家規劃“智能”戰略

從政策面看，《中國制造2025》明確強調推動高端數控機床及機器人產業發展。從產業面看，國內布局已初見成效，國外機器人生產巨頭將研發中心逐漸遷至中國市場，客觀上進一步帶動中國機器人產業鏈研發制造實力的提升。

有關數據顯示，工業機器人的高速增長將延續，預計中國工業機器人在2015年—2018年的銷量分別為75000臺、95000臺、120000臺、150000臺，年均增長率25%左右。機器換人的優先領域包括危險、惡劣、有害的作業環境；勞動密集的工序；勞動強度大的工種；高精密、高清潔的作業；自動化生產線上下料。

目前，食品加工等服務類機器人雖加快增長，但國內真正運用機器人的服務型企業數量不足1%，機器人向服務領域的延伸發展前景廣闊，市場潛力巨大。

機器人成食品展會常客

食品工業有別于其他行業，工人越多不僅生產成本居高不下，也增加了食品安全風險。因此，不管是從企業自身的發展來看，還是保障食品安全來考慮，機器人代替人工操作正成為一種趨勢。在歷年國內外知名的機器人展會、食品工業展會上，總少不了機器人的身影。

在2016食品飲料創新論壇上，庫卡作為全球頂級的工業機器人制造商之一，與來自全球食品及包裝企業的高管、知名研究學者等800余人，共同探討工業4.0時代食品生產面臨的機遇和挑戰。庫卡機器人（上海）有限公司銷售總監華臻認為：“越來越多的食品飲料企業開始打造‘智能工廠’，未來食品加工及包裝實現機器人智能化是大勢所趨。工業機器人恰逢其時，為實現工廠智能化而被廣泛使用，成為助力食品包裝行業轉型升級的關鍵。”

全球機器人家族的三個代表瑞士ABB、日本發那科和瑞士史陶比爾悉數亮相今年第94屆全國糖酒會。ABB全方位展出高速袋狀產品智能包裝生產線，運用IRB360和IRB460機器人進行包裝堆垛，速度快、柔性強、負載大，可達到每分鐘360袋。

在今年初于湖南長沙舉行的瑞森可機器人大中國區戰略合作發布會上，湖南瑞森可機器人科技有限公司與美國RethinkRobotics公司簽訂戰略合作協議，將世界領先的智能協作機器人技術引入中國，現場展示了迎賓、倒水、戴帽子、智能識別和批量搬運等場景應用，并與來賓們頻頻互動，充分展現了協作機器人打破傳統工業機器人的局限性，實現人與機器人并肩工作。

今年日本東京國際食品工業展展出了多種食品加工機器人和機械設備，其中不僅有切蔬菜和水果并區分種類的機器人，甚至還有能挖去土豆芽的機器人。該機器人能用手臂抓住土豆，使用激光和攝像頭定位發芽的位置，然后挖除發芽部分。

人機協作引領食業升級

“在過去5年間，勞動力成本翻了一倍，我們也越來越難招聘到愿意從事手工分揀工作的年輕人。一臺分選設備可替代生產線上的40名手工分揀工人，且能保持每小時1噸產品的加工能力。更重要的是，分選機能辨識出人眼難以識別出的細小外來雜質。此外，該設備的雙面檢測功能甚至能夠發現嵌入葡萄干內部的葡萄柄等異物，相對于人工分揀具有顯著優勢。”山東煙臺魯順食品董事長張魯霞表示。

機器人正逐步走入食品企業中，它真能全面替代人工嗎？

食品設備制造商陶朗食品事業部中國區總監StevenVanGeel在評論自動化趨勢時表示：“得益于自動化和機器人技術的不斷發展，全球食品制造和加工業安全性更強、產出率和產能更高、盈利能力也越來越強，這將是食品行業的大勢所趨。自動化的確意味著某些類型的人工將被機器取代。然而，我們在多個發達經濟體和發展中經濟體中的經驗表明，隨著自動化程度的提高，食品加工企業也將雇傭更多的技術工人來操作這些機器。”

施耐德電氣食品飲料行業全球業務總裁MikeJamieson認為，在當前全球人口總量增加、食品需求井噴式增長、供應鏈體系越來越復雜以及環境污染日益嚴重的背景下，實現安全高效、可追溯且可持續的發展運營是全球食品飲料行業的共同訴求。在“智慧工廠”的提法中，智慧不是目的，而是實現可持續發展的手段。“智慧工廠”的建設就是讓涉及生產的各個環節都可以“自行思考”，從而避免不必要的損耗。

據MikeJamieson介紹，目前國外機器人在生產制造領域的應用主要集中在包裝和物料搬運環節，而對于食品飲料行業而言，并不像汽車制造行業一樣具有流程的連續性，一些生產環節無法通過機器人手段實現。為此提出“泛智慧”概念，通過整合上層軟件產品、咨詢服務、運營升級等，加之機器人應用，從而實現整個產業的提升。他認為，中國將會引領此次全球產業升級的進程。

延伸:食品和包裝機械工業頂層設計勾畫“智能”藍圖

《食品和包裝機械工業“十三五”發展規劃》明確提出，“十三五”期間，我國食品和包裝機械行業將以《中國制造2025》發展綱要為指導，全面推進智能制造、綠色制造和優質制造，努力實現中國制造向中國創造轉變、中國速度向中國質量轉變、中國產品向中國品牌轉變。

重視現代設計方法、先進制造技術及數控裝備的應用

食品機械和包裝機械行業應構建現代設計技術體系，采用創新設計、智能設計、可靠性設計和數字化設計等先進設計方法，實現信息化和智能化的深度融合，實現智能化設計與分析、標準化集成、互聯服務增值，提高產品開發與設計的質量與水平。

積極采用快速制造、精密加工、表面處理、數控加工等先進制造技術和裝備，實現關鍵工序智能化、關鍵崗位機器人替代、生產過程智能化控制、供應鏈優化、建設重點領域智能工廠、車間，搭建智能制造網絡系統平臺，提高關鍵零部件的制造質量，實現食品裝備制造的現代化。

食品裝備制造與食品加工網絡化自動管理系統

基于食品原料快速檢測及分級技術、MES制造執行系統、SCADA和互聯網技術等，開發食品原料品質、加工安全、成品質量無損快速檢測儀器、食品質量在線監控裝備、食品裝備柔性制造生產管理及食品加工廠網絡自動化管理系統，建設數字化車間，實現運行數據、質量體系、制造管理等全程監控及互聯網數據訪問、遠程調試、視頻監控、質量跟蹤等管理服務功能，并優先在食品包裝設備制造企業和飲料加工企業等應用示范。

高效食品粉碎技術與裝備

重點開展濕法超細粉碎技術的創新研究，解決傳統濕法粉碎設備效率低、能耗高的缺陷，研發高效節能的食品粉碎裝備，提升產品綜合品質、生產效率和降低能耗。重點開展干法超細粉碎技術研究及大型裝備研發、氣流沖擊磨粉碎技術與裝備研發，解決目前干法超細粉碎物性不穩、產量低、能耗高、效率低的問題。

食品殺菌技術與智能裝備

重點開展殺菌技術的創新研究、殺菌技術集成應用研究、節能技術的研究、智能控制技術的研究，降低殺菌對食品品質的影響程度，提高殺菌效率、降低能耗。重點開發智能型全自動多工位間歇殺菌釜與高效連續殺菌釜、固態食品微波殺菌和高溫短時蒸汽殺菌裝備，面向工業化生產應用的電磁場殺菌設備、輻射殺菌設備、電子束滅菌無菌灌裝設備以及基于微波技術的流態食品UHT加工新技術與裝備等。

食品干燥技術與裝備

以保證食品品質、提高效率、降低能耗為出發點，重點開展食品物性與干燥方法的優化及集成研究，優化食品干燥工藝，提高設備智能化水平。重點開發節能高效的熱風干燥技術與裝備、負壓紅外熱輻射干燥技術與裝備、高效熱泵干燥技術與裝備、太陽能干燥技術與裝備、真空微波干燥技術與裝備、連續真空冷凍干燥以及多熱源組合節能干燥技術與裝備，實現產業化應用。

高效食品分離技術與裝備

重點開展離心分離、膜分離、萃取分離、物態轉化分離等方法研究。開展高速離心機關鍵技術的研究和關鍵零部件的設計與制造，開發高速碟片離心機和臥式離心沉降分離機，實現國產化、替代進口。開展膜分離技術的研究，開發新型的膜分離過濾材料，提高膜分離關鍵部件的技術水平，開發高效智能的膜分離裝備。開展綠色萃取溶劑的研究，優化萃取工藝，提高萃取效率和質量，開發大生產能力的智能化超聲與微波輔助提取等萃取生產裝備。開展過濾工藝和可再生聚苯乙烯顆粒的無土過濾技術研究，采用新型過濾工藝及過濾元件徹底取代以往的添加介質過濾，研發食品多功能智能化過濾系統技術及裝備。

食品冷凍冷藏技術與裝備

重點開展高效節能制冷冰蓄冷技術、蒸發器換熱技術、高效節能配風技術和除霜技術等研究，開展高效無軌螺旋輸送裝置、連續凍干裝置等關鍵裝置的研發，開發高效節能的流態化速凍機、雙螺旋速凍機、液氮超低溫速凍機、真空凍干機、流態化制冰機等，提高裝備的生產效率、自動化水平，降低能耗。

食品物性重組關鍵技術與裝備

重點研究擠壓膨化工藝技術，開發高低水分大豆組織蛋白、大型谷物食品加工單雙螺桿擠壓膨化技術和裝備。

食品加工潔凈技術與裝備

對有潔凈、無菌要求的食品加工、食品包裝環節，積極采用潔凈技術，建立潔凈生產環境，確保食品潔凈生產和食品安全。結合食品加工工藝，研發潔凈技術與裝備。

盤點食品工業中的機器人

近年來，不同種類的機器人設備的出現，在人力成本、資源投入、產能效率、食品安全等方面影響著食品工業所有環節，為食品工業貼上現代化、智能化的標簽。

揀選機器人

揀選機器人是指根據一定的標準，按照一定的原則，將無規則堆放和散放在一起的一種或多種物品挑選、揀取、放置的機器人。原來依靠人工進行的揀選及配置到指定位置的作業實現自動化之后，有望節省勞力并減少作業錯誤。由于還可移動比較重的物體，有助于減輕作業者的負擔。食品產業的揀選機器人技術難點與其他行業的同類機器人類似，在于必須利用機器人視覺系統進行對象識別，從而實現智能揀選并進行相應的操作。

加工機器人

工業機器人在食品加工中的應用層出不窮，花樣繁多。如自動切割牛肉機器人、刀削面機器人、凝乳切片機器人等。要使機器人系統熟練地模仿一個熟練屠宰工人的動作，最終的解決辦法是把傳感器技術、人工智能和機器人制造等多項高技術集成起來，使機器人系統能自動適應產品加工中的各種變化。

包裝機器人

包裝是目前食品產業中應用工業機器人最為廣泛的領域。在食品產業中，機器人之所以受歡迎，主要是因為它們具有靈活性。包裝商要滿足消費者的不同需求，機器人比傳統包裝設備更能適應不同尺寸和形狀的包裝物。例如，一條生產兩種包裝量的薯片生產線，一個機器人就能完成包裝任務，操作人員只需調整一下抓手即可。傳統設備則需要更多的零部件調整。

碼垛機器人

使用機器人碼垛速度快、效率高，而且可以搬運較重的物品，大大節省了人力成本。

碼垛機器人定位精度能達到0.1毫米，平均2分鐘就能碼完80箱飲料，1小時基本上能碼完2000箱。而1個碼垛工人，1小時的工作量是450箱。

餐飲機器人

目前，全國多地餐廳應用的機器人均以送菜機器人為主。除了為餐廳節約人力成本外，機器人在餐飲中的普及還對餐飲產品標準化起到了積極作用。中國烹飪協會相關負責人表示，餐飲機器人的專業稱呼為烹調用機械設備，目前此類設備除了可用于前端服務的機器人外，還有后方烹飪設備，可以炒出宮保雞丁、熗炒圓白菜、酸辣土豆絲等30余種菜品，而且能保證菜肴口感和味道的一致。此類產品的優勢在于復制力強、生產速度快，適合菜式種類固定、客流量大且用工成本高的餐企選擇。餐飲機器人的應用在未來還將帶動餐飲上游原料環節的標準化進程。