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张俊博士和“一罐”橘子的故事

2023/04/21

眼下，走进浙江台州一罐食品有限公司的生产车间，你会看到自动化生产线井井有条，成千上万的橘子经过自动剥皮机后，直接实现了皮肉分离，剥皮后的橘子球进入传送带，再经过自动分瓣、自动灌装、密封、巴氏杀菌等一系列流程，变成了一罐罐美味的橘子罐头。流水线上不停运转的自动化设备，让以前旺季时三四千人挤在车间里剥皮分瓣的热闹场景成为了历史。

作为水果罐头企业中的“老字号”，台州一罐的柑橘罐头生产线能够实现人力向科技自动化的跃升，离不开背后的一位“功臣”——浙江省农科院食品所智能装备学科主任、国家现代农业产业技术体系柑橘罐头加工岗位科学家张俊博士。

“机器换人”的领头雁

我国柑橘罐头产量占全球80%以上，台州一罐柑橘罐头年产量达3.5万吨，是全国最大的柑橘罐头企业。但柑橘罐头加工是一项劳动密集型产业，剥皮、分瓣、称重、检测等工序都依赖人工，这些岗位是季节性工种，劳动时间长、强度大，环境潮湿，人员密集，愿意从事这类工作的劳动力越来越少。随着工人老龄化、招工难、人工成本高等问题不断凸显，通过智能化改造推动产业升级迫在眉睫。

△多年前柑橘人工剥皮、分瓣的现场

2008年起，台州一罐与浙江省农科院食品科学研究所的张俊博士团队合作，研发柑橘罐头加工相关的智能设备，并成立“农产品加工智能装备联合研究中心”，共同推进中国柑橘加工产业的自动化水平。经过16年坚持不懈的研发工作，张俊博士与其团队终于将柑橘罐头加工领域中的自动剥皮、自动分瓣、橘片分拣、橘片称重、罐头打拣等十多道技术壁垒逐个攻克，拥有24项授权发明专利，获得多项行业、省部级奖励。“柑橘罐头加工智能装备关键技术研究开发”和“基于人工智能柑橘分瓣设备关键技术研究及万吨级产业化示范应用”分别获得中国食品工业协会科学技术奖一等奖、二等奖。

小罐头里的大讲究

“分瓣是柑橘罐头生产中需要人工最多的工序。西班牙等国也有相关设备，不过他们采用的是水力冲击方法，通过高压水流实现分瓣，实际这种设备并不适合橘瓣结合较为紧密的中国产温州蜜柑等加工常用的原料品种。”台州一罐总经理黄洪舸表示，如何实现中国柑橘分瓣的自动化，是整个中国柑橘罐头食品加工行业亟需解决的技术难题之一。

为此，台州一罐与张俊博士团队强强联手，共同致力于攻克这一技术难题。得益于双方多年的合作和技术积累，中国的第一台智能化的柑橘自动分瓣设备在台州一罐成功示范运行。

△ 柑橘自动剥皮、分瓣的生产现场

“我们根据人工智能算法，数据给出每一瓣果肉的‘缝’在哪里，每一个橘子有多少个瓣，从哪里分割，由机器视觉传递给机械系统，几秒就能完成橘子的分瓣。”张俊博士介绍说，“以前工厂生产橘子旺季时分瓣工要上千人，使用自动化设备后，这个工序的人工耗直接减了75%。”

据了解，该自动化装备生产线每天可实现300—500吨柑橘原料分瓣，单个罐头产季可实现3—4万吨罐头产量，工厂生产的自动化率明显提高。

老产业焕发新生机

多年来，张俊博士带领团队与台州一罐深度合作，创新开发出多道划皮机构、自适应剥皮机构、橘球瓣位在线检测机构、渐开线分瓣刀、弹射在线检测机构等装置，应用机器视觉、人工智能、运动控制等技术，研发出具有自主知识产权的柑橘剥皮设备、自动分瓣设备、软包装杯沿自动检测等装备，具有适应性强、破损低、效率高等优点，在人工减少30%的情况下，产能却可提高50%以上，远超国外类似装备。

“世界柑橘产业几经变迁，我们中国柑橘罐头产业也在不断发展、壮大和调整，从日本橘子罐头的仿制者变成赶超者、再成为全球行业的领跑者。我们企业在做好每一罐的宗旨之下，只有不断技术创新，提高生产的自动化程度，才能适者生存。”黄洪舸谈起产业变化，感触颇深。“以前我们旺季要招三四千个工人，这几年生产线不断增加各种自动化设备，用工明显减少，去年新鲜橘季我们只招了两千来个工人，就可以达到产能需求。”在水果罐头行业耕耘了半个世纪的台州一罐董事长吴永进介绍道。