智能化包装发展

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[摘要]智能化技术的应用使包装在材料、结构、技术以及专家决策系统等方面对传统包装生产提出了新的挑战，本文介绍了这一技术在包装行业的发展与研究情况，旨在提高包装事业技术层次，拓展视野，提升我国整体商品竞争能力。

[关键词]包装材料人工智能专家系统

智能化包装是指在一个包装、一个产品或产品-包装组合中，有一个集成化元件或一项固有特性，通过此元件或特性把符合特定要求的智能成分赋予产品包装的功能中，或体现于产品本身的使用中。他具体为：利用新型的包装材料、结构与形式对商品的质量和流通安全性进行积极干预与保障；利用信息收集、管理、控制与处理技术完成对运输包装系统的优化管理等。具体到在包装行业的应用，主要体现在以下几方面：

1.智能化包装材料

智能化包装材料研发与应用是当今食品包装发展趋势，主要采用各种内部指示剂、活性包装材料等，根据被包装商品的不同将具有如下功能：

(1)能够直接提供关于产品的质量、充填气体、包装件储藏条件等信息；(2)能吸收包装食品释放的氧气，防止细菌增长，降低食品变质风险，延长货架寿命。(3)能通过外包装颜色的改变，让顾客知道食品新鲜程度，显示包装物是否败坏。(4)通过时间-温度指示剂记录食品在贮存和销售期间温度变化的连续过程，预示食品的质量变化情况。（TTI指示剂）(5)通过气调包装调节包装内气体的环境，以减缓氧化速度，延长货架寿命。（MAP包装）(6)通过包装物中微生物生长过程中产生的新陈代谢产物与某种指示剂反映的情况来直接指示产品中的微生物质量。（新鲜度指示剂）(7)利用可以同加速水果、蔬菜衰老的乙烯发生反应的指示剂（澳大利亚的CSIRO），呈现出颜色变化来指示食品情况。（乙烯指示剂）

可以预见，未来食品用智能包装会含有更复杂的、远程可读的非视觉信息，油墨技术的进步也许能用上更精细的印刷线路。标签可能会向芯片一样，电子标签可以作为时间-温度、泄露和/或新鲜度指示剂，可能会随着电子学和生物科技的进步而具有更加智能的作用。

2.智能化包装技术

智能化包装技术的发展，经历了以下几个阶段：

初期的智能化包装技术主要体现在产品造型加工工艺上。具体形式有显窃启包装（包括薄膜包装、泡罩与贴体包装、收缩包装、全封闭包装、防盗盖包装等）、儿童安全包装（包括压扭盖、掀开盖、泡罩、迷宫盖、拉拔盖等形式），特种工艺；特种包装结构（如：一次性包装）。

随着技术的发展，产品智能化有了进一步提高，从造型加工工艺发展到多种附加工艺，具有标志性进步的就是防伪包装的出现。目前防伪包装从技术上集中于以下几个方面：防伪标识；特种材料工艺；印刷工艺。主要的技术手段有：激光全息图像；激光防伪包装材料；隐形标识系统；激光编码；凹版印刷防伪。

第三个阶段的智能技术从采用各种工艺过渡到了采用计算机技术手段，使得包装不再是处于被动消极地位。如：微波炉自动加热包装；适应超市功能的带电子芯片销售包装；适应电子商务和现代物流的可跟踪性包装。

3.人工智能包装

人工智能阶段的包装从采用一项或多项智能技术发展到全面提供包装方案的专家系统阶段。专家系统是指一个（或一组）能在某个特定领域内，以人类专家水平去解释该领域中困难问题的程序集合。它同自然语言理解、机器人学并列为现代人工智能的三大研究方向，这也是目前包装行业讨论和研究最为火热的课题，主要发展有以下两个方面：

(1)产品包装设计方案智能决策系统

系统总体结构包括四个组成部分，如图。人机接口负责设计、检索和评价的调度；智能包装设计方案模块由防护包装设计、单元包装数量确定、外包装容器设计、包装标志确定和包装件试验检验5个字模块组成，各模块各司其职并相互协同；典型包装设计方案智能检索与评价主要完成针对多个相似包装设计方案的优选和排序；产品数据管理系统负责包装设计的有关数据的管理。

(2)各个包装环节的专家系统

是指在包装从设计到生产过程中，针对某一环节的专家系统。比如，基于知识库的缓冲包装CAD系统就是针对流通环节的缓冲包装专家系统。每个环节的专家系统组合在一起，就构成整个包装工业的专家系统，这正是人工智能在包装行业的未来发展方向。

4.结束语

人工智能一直处于计算机技术的前沿，人工智能研究的理论和发现在很大程度上将决定计算机技术的发展方向。今天，已经有人多人工智能研究的成果进入人们的日常生活。包装伴随商品的问世一路走来，它所肩负的功能越来越多。高新技术的浪潮，将包装推向了更高的发展境界，人工智能与包装的结合是历史必然。将来，人工智能技术的发展将会给人们的生活、工作和教育带来更大的影响，新世纪的包装业人员应该以敏锐的洞察力抓住这种机遇。

参考文献：

[1]刘志鹏:产品包装设计方案智能决策系统的设计与实现[J].包装工程,2001.02

[2]金国斌:智能化包装潜力无限.市场动态,2006.08

[3]金国斌:智能化包装技术及其发展.中国包装,2002.06

[4]袁友伟等:计算机技术在包装领域中的应用及其发展方向.中国包装工业,1999.12