智能化包裝應(yīng)用研究論文

時間:2022-11-06 10:39:00

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智能化包裝應(yīng)用研究論文

[摘要]智能化技術(shù)的應(yīng)用使包裝在材料、結(jié)構(gòu)、技術(shù)以及專家決策系統(tǒng)等方面對傳統(tǒng)包裝生產(chǎn)提出了新的挑戰(zhàn),本文介紹了這一技術(shù)在包裝行業(yè)的發(fā)展與研究情況,旨在提高包裝事業(yè)技術(shù)層次,拓展視野,提升我國整體商品競爭能力。

[關(guān)鍵詞]包裝材料人工智能專家系統(tǒng)

智能化包裝是指在一個包裝、一個產(chǎn)品或產(chǎn)品-包裝組合中,有一個集成化元件或一項固有特性,通過此元件或特性把符合特定要求的智能成分賦予產(chǎn)品包裝的功能中,或體現(xiàn)于產(chǎn)品本身的使用中。他具體為:利用新型的包裝材料、結(jié)構(gòu)與形式對商品的質(zhì)量和流通安全性進行積極干預(yù)與保障;利用信息收集、管理、控制與處理技術(shù)完成對運輸包裝系統(tǒng)的優(yōu)化管理等。具體到在包裝行業(yè)的應(yīng)用,主要體現(xiàn)在以下幾方面:

1.智能化包裝材料

智能化包裝材料研發(fā)與應(yīng)用是當今食品包裝發(fā)展趨勢,主要采用各種內(nèi)部指示劑、活性包裝材料等,根據(jù)被包裝商品的不同將具有如下功能:

(1)能夠直接提供關(guān)于產(chǎn)品的質(zhì)量、充填氣體、包裝件儲藏條件等信息;(2)能吸收包裝食品釋放的氧氣,防止細菌增長,降低食品變質(zhì)風(fēng)險,延長貨架壽命。(3)能通過外包裝顏色的改變,讓顧客知道食品新鮮程度,顯示包裝物是否敗壞。(4)通過時間-溫度指示劑記錄食品在貯存和銷售期間溫度變化的連續(xù)過程,預(yù)示食品的質(zhì)量變化情況。(TTI指示劑)(5)通過氣調(diào)包裝調(diào)節(jié)包裝內(nèi)氣體的環(huán)境,以減緩氧化速度,延長貨架壽命。(MAP包裝)(6)通過包裝物中微生物生長過程中產(chǎn)生的新陳代謝產(chǎn)物與某種指示劑反映的情況來直接指示產(chǎn)品中的微生物質(zhì)量。(新鮮度指示劑)(7)利用可以同加速水果、蔬菜衰老的乙烯發(fā)生反應(yīng)的指示劑(澳大利亞的CSIRO),呈現(xiàn)出顏色變化來指示食品情況。(乙烯指示劑)

可以預(yù)見,未來食品用智能包裝會含有更復(fù)雜的、遠程可讀的非視覺信息,油墨技術(shù)的進步也許能用上更精細的印刷線路。標簽可能會向芯片一樣,電子標簽可以作為時間-溫度、泄露和/或新鮮度指示劑,可能會隨著電子學(xué)和生物科技的進步而具有更加智能的作用。

2.智能化包裝技術(shù)

智能化包裝技術(shù)的發(fā)展,經(jīng)歷了以下幾個階段:

初期的智能化包裝技術(shù)主要體現(xiàn)在產(chǎn)品造型加工工藝上。具體形式有顯竊啟包裝(包括薄膜包裝、泡罩與貼體包裝、收縮包裝、全封閉包裝、防盜蓋包裝等)、兒童安全包裝(包括壓扭蓋、掀開蓋、泡罩、迷宮蓋、拉拔蓋等形式),特種工藝;特種包裝結(jié)構(gòu)(如:一次性包裝)。

隨著技術(shù)的發(fā)展,產(chǎn)品智能化有了進一步提高,從造型加工工藝發(fā)展到多種附加工藝,具有標志性進步的就是防偽包裝的出現(xiàn)。目前防偽包裝從技術(shù)上集中于以下幾個方面:防偽標識;特種材料工藝;印刷工藝。主要的技術(shù)手段有:激光全息圖像;激光防偽包裝材料;隱形標識系統(tǒng);激光編碼;凹版印刷防偽。第三個階段的智能技術(shù)從采用各種工藝過渡到了采用計算機技術(shù)手段,使得包裝不再是處于被動消極地位。如:微波爐自動加熱包裝;適應(yīng)超市功能的帶電子芯片銷售包裝;適應(yīng)電子商務(wù)和現(xiàn)代物流的可跟蹤性包裝。

3.人工智能包裝

人工智能階段的包裝從采用一項或多項智能技術(shù)發(fā)展到全面提供包裝方案的專家系統(tǒng)階段。專家系統(tǒng)是指一個(或一組)能在某個特定領(lǐng)域內(nèi),以人類專家水平去解釋該領(lǐng)域中困難問題的程序集合。它同自然語言理解、機器人學(xué)并列為現(xiàn)代人工智能的三大研究方向,這也是目前包裝行業(yè)討論和研究最為火熱的課題,主要發(fā)展有以下兩個方面:

(1)產(chǎn)品包裝設(shè)計方案智能決策系統(tǒng)

系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)包括四個組成部分,如圖。人機接口負責(zé)設(shè)計、檢索和評價的調(diào)度;智能包裝設(shè)計方案模塊由防護包裝設(shè)計、單元包裝數(shù)量確定、外包裝容器設(shè)計、包裝標志確定和包裝件試驗檢驗5個字模塊組成,各模塊各司其職并相互協(xié)同;典型包裝設(shè)計方案智能檢索與評價主要完成針對多個相似包裝設(shè)計方案的優(yōu)選和排序;產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)負責(zé)包裝設(shè)計的有關(guān)數(shù)據(jù)的管理。

(2)各個包裝環(huán)節(jié)的專家系統(tǒng)

是指在包裝從設(shè)計到生產(chǎn)過程中,針對某一環(huán)節(jié)的專家系統(tǒng)。比如,基于知識庫的緩沖包裝CAD系統(tǒng)就是針對流通環(huán)節(jié)的緩沖包裝專家系統(tǒng)。每個環(huán)節(jié)的專家系統(tǒng)組合在一起,就構(gòu)成整個包裝工業(yè)的專家系統(tǒng),這正是人工智能在包裝行業(yè)的未來發(fā)展方向。

4.結(jié)束語

人工智能一直處于計算機技術(shù)的前沿,人工智能研究的理論和發(fā)現(xiàn)在很大程度上將決定計算機技術(shù)的發(fā)展方向。今天,已經(jīng)有人多人工智能研究的成果進入人們的日常生活。包裝伴隨商品的問世一路走來,它所肩負的功能越來越多。高新技術(shù)的浪潮,將包裝推向了更高的發(fā)展境界,人工智能與包裝的結(jié)合是歷史必然。將來,人工智能技術(shù)的發(fā)展將會給人們的生活、工作和教育帶來更大的影響,新世紀的包裝業(yè)人員應(yīng)該以敏銳的洞察力抓住這種機遇。

參考文獻:

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