עוד בתקופת שושלת טאנג, לו יו הציגה באופן שיטתי 19 סוגים של כלים לקטיף תה ב"תה קלאסי", והקים את אב הטיפוס של מכונות תה. מאז הקמתה של הרפובליקה העממית של סין,סִיןלפיתוח מכונות התה של החברה יש היסטוריה של יותר מ-70 שנה. עם תשומת הלב הגוברת של המדינה לתעשיית מכונות התה,סִיןעיבוד התה של תה השיג בעצם מיכון ואוטומציה, וגם מכונות תפעול גן התה מתפתחות במהירות.

על מנת לסכםסִיןההישגים של תחום מכונות התה ומקדמים פיתוח בר קיימא ובריא של תעשיית מכונות התה, מאמר זה מציג את הפיתוח של מכונות תה בסִיןמההיבטים של פיתוח מכונות תה, שימוש באנרגיה של מכונות תה ויישום טכנולוגיית מכונות תה, ודן בפיתוח מכונות תה בסין. הבעיות מנותחות ומוצעים אמצעי נגד תואמים. לבסוף, צפוי פיתוח עתידי של מכונות תה.

 01סקירה כללית של מכונות התה של סין

סין היא המדינה המייצרת תה הגדולה בעולם, עם יותר מ-20 מחוזות לייצור תה ויותר מ-1,000 מייצרים תה.עיירות. תחת הרקע התעשייתי של עיבוד תה מתמשך והדרישה התעשייתית לשיפור איכות ויעילות, הייצור הממוכן של תה הפך לדרך היחידה לפיתוח שלסִיןתעשיית התה של. כיום, ישנם יותר מ-400 יצרני מכונות לעיבוד תהסִין, בעיקר במחוזות ג'ג'יאנג, אנהוי, סצ'ואן ופוג'יאן.

על פי תהליך הייצור, ניתן לחלק מכונות תה לשתי קטגוריות: מכונות תפעול לגן תה ומכונות לעיבוד תה.

הפיתוח של מכונות לעיבוד תה החל בשנות ה-50, בעיקר מכונות לעיבוד תה ירוק ותה שחור. עד המאה ה-21, העיבוד של תה ירוק בתפזורת, תה שחור והתה המפורסמים ביותר עבר מיכון. בכל הנוגע לשש קטגוריות התה העיקריות, מכונות העיבוד העיקריות של תה ירוק ותה שחור בוגרות יחסית, מכונות העיבוד העיקריות לתה אולונג ותה כהה בשלות יחסית, ומכונות העיבוד העיקריות לתה לבן ותה צהוב. נמצא גם בפיתוח.

לעומת זאת, הפיתוח של מכונות תפעול לגן התה החל מאוחר יחסית. בשנות ה-70 פותחו מכונות תפעול בסיסיות כגון משטחי אדמה לגן תה. מאוחר יותר פותחו בהדרגה מכונות הפעלה אחרות כמו גוזמים ומכונות לקטיף תה. בשל ניהול הייצור הממוכן של רוב גני התה Extensive, המחקר והפיתוח והחדשנות של מכונות לניהול גן התה אינם מספיקים, והיא עדיין בשלב הפיתוח הראשוני.

02מצב פיתוח של מכונות תה

1. מכונות הפעלה לגן התה

מכונות תפעול לגן התה מחולקות למכונות גידול, מכונות עיבוד, מכונות להגנת הצומח, מכונות גיזום וקטיף תה וסוגים אחרים.

משנות ה-50 ועד היום, מכונות תפעול של גן התה עברו את שלב הניצנים, שלב החקר ושלב הפיתוח הראשוני הנוכחי. במהלך התקופה, אנשי המו"פ של מכונות התה פיתחו בהדרגה משטחי אדמה לגן תה, גוזמי עץ התה ומכונות עבודה אחרות העונות על הצרכים בפועל, במיוחד המכון לחקר המיכון החקלאי של נאנג'ינג של משרד החקלאות והכפר פיתח את "המכונה האחת עם מספר משתמש בציוד רב תפקודי לניהול גן התה. למכונות התפעול של גן התה יש פיתוח חדש.

נכון לעכשיו, חלק מהאזורים הגיעו לרמה של ייצור ממוכן של פעילויות גן תה, כגון Rizhao City במחוז שאנדונג ומחוז Wuyi במחוז ג'ה-ג'יאנג.

עם זאת, באופן כללי, במונחים של מחקר ופיתוח מכאניים, האיכות והביצועים של מכונות הפעלה עדיין זקוקות לשיפור נוסף, ויש פער גדול בין הרמה הכוללת ליפן; מבחינת קידום ושימוש, שיעור הניצול והפופולריות אינם גבוהים, יותר מ90% ממכונות קטיף התה וקוצני התה הם עדיין דגמים יפניים, וניהול גני התה באזורים הרריים מסוימים עדיין נשלט על ידי כוח אדם.

1. מכונות לעיבוד תה

   ·ינקות: לפני שנות ה-50

בשלב זה, עיבוד התה נשאר בשלב הפעולה הידנית, אך כלים רבים להכנת תה שנוצרו בשושלות טאנג וסונג הניחו את הבסיס לפיתוח של מכונות תה לאחר מכן.

· תקופת התפתחות מהירה: שנות ה-50 עד סוף המאה ה-20

מתפעול ידני לתפעול חצי ידני וחצי מכני, במהלך תקופה זו פותחו ציוד עצמאי ובסיסי רבים לעיבוד תה, המייצרים תה ירוק, תה שחור, במיוחד עיבוד תה מפורסם.

· תקופת פיתוח מואצת: המאה ה-21 ~ הווה

ממצב עיבוד הציוד העצמאי הקטן ועד לצריכת אנרגיה בעלת קיבולת גבוהה, צריכת אנרגיה נמוכה, מצב קו ייצור נקי ורציף, ולהגשים בהדרגה את "ההחלפה המכנית".

ציוד עצמאי לעיבוד תה מחולק לשתי קטגוריות: מכונות ראשוניות ומכונות זיקוק. המכונות העיקריות לייצור תה של ארצי (green קיבוע תהמכונה, מכונת גלגול, מייבש וכו') התפתחה במהירות. רוב מכונות התה הצליחו לממש פעולה עם פרמטרים, ואפילו יש להם את הפונקציה של בקרת טמפרטורה ולחות. עם זאת, מבחינת איכות עיבוד התה, מידת האוטומציה, חיסכון באנרגיה יש עדיין מקום לשיפור. לשם השוואה,סִיןמכונות הזיקוק של (מכונת סינון, מפריד רוח וכו') מתפתחות לאט, אך עם שיפור חידוד העיבוד, גם מכונות כאלה משתפרות ומוטבות באופן מתמיד.

פיתוח ציוד תה עצמאי יצר תנאים נוחים למימוש עיבוד תה מתמשך, וכן הניח בסיס איתן למחקר ובניית קווי ייצור. כיום פותחו יותר מ-3,000 קווי ייצור לעיבוד ראשוני עבור תה ירוק, תה שחור ותה אולונג. בשנת 2016, קו הייצור של הזיקוק וההקרנה יושם גם על זיקוק ועיבוד תה ירוק, תה שחור ותה כהה. בנוסף, המחקר על היקף השימוש ועיבוד חפצי פס הייצור גם הוא מעודן יותר. לדוגמה, בשנת 2020, פותח קו ייצור מתוקנן עבור תה ירוק בצורת שטוח בינוני וגבוה, אשר פתר למעשה את הבעיות של קווי הייצור הקודמים של תה בצורת שטוח. ובעיות איכות אחרות.

לחלק ממכונות התה העצמאיות אין פונקציות פעולה רציפה (כגון מכונות לישה) או שביצועי התפעול שלהן אינם בוגרים מספיק (כגון מכונות מלית תה צהוב), מה שמפריע להתפתחות האוטומציה של קווי ייצור במידה מסוימת. בנוסף, למרות שקיים ציוד בדיקה מקוון עם תכולת מים נמוכה, לא נעשה בו שימוש נרחב בייצור בשל העלות הגבוהה, ועדיין יש לשפוט את איכות מוצרי התה בתהליך על פי ניסיון ידני. לכן, היישום של קו ייצור עיבוד התה הנוכחי יכול להיות אוטומטי, אך הוא לא השיג אינטליגנציה אמיתיתאוּלָם.

03שימוש באנרגיה של מכונות תה

השימוש הרגיל במכונות תה אינו נפרד מאספקת האנרגיה. אנרגיה מכנית תה מחולקת לאנרגיה מאובנים מסורתית ואנרגיה נקייה, ביניהן אנרגיה נקייה כוללת חשמל, גז נפט נוזלי, גז טבעי, דלק ביו-מסה וכו'.

תחת מגמת הפיתוח של דלקים תרמיים נקיים וחסכוניים באנרגיה, דלקי גלולה ביומסה העשויים מנסורת, ענפי יער, קש, קש חיטה וכו' זכו להערכה של התעשייה, והם החלו להיות פופולריים יותר ויותר בגלל שלהם. עלויות ייצור נמוכות ומקורות רחבים. יותר ויותר בשימוש בעיבוד תה.

 Iבאופן כללי, מקורות חום כגון חשמל וגז בטוחים וקלים יותר לשימוש ואינם דורשים ציוד עזר אחר. הם מקורות האנרגיה המרכזיים לעיבוד תה ממוכן ופעולות פס ייצור.

למרות שהשימוש באנרגיה של חימום עצי הסקה וצליית פחמים אינו יעיל יחסית ואינו ידידותי לסביבה, הם יכולים לעמוד בשאיפה של אנשים לצבע וארומה הייחודיים של התה, ולכן הם עדיין בשימוש כיום.

בשנים האחרונות, בהתבסס על תפיסת הפיתוח של חיסכון באנרגיה, הפחתת פליטות והפחתת אנרגיה, חלה התקדמות רבה בהשבת אנרגיה וניצול מכונות תה.

לדוגמה, מייבש צלחות השרשרת מסדרת 6CH משתמש במחליף חום של מעטפת וצינור להשבת חום פסולת של גז פליטה, שיכול להעלות את הטמפרטורה הראשונית של האוויר ב-20 ~ 25℃, מה שפותר באופן יצירתי את הבעיה של צריכת אנרגיה גדולה ; שימוש במכונת ערבוב וקיבוע אדים מחוממים מכשיר השחזור ביציאת העלים של מכונת הקיבוע משחזר את הקיטור הרווי בלחץ אטמוספרי, ומסייע לו שוב ליצור אדים רווי מחוממים ואוויר חם בטמפרטורה גבוהה, המוובל חזרה לעלה כניסת מכונת הקיבוע למיחזור אנרגיית החום, שיכולה לחסוך כ-20% מהאנרגיה. זה יכול גם להבטיח את איכות התה.

04 חדשנות בטכנולוגיית מכונות תה

השימוש במכונות תה יכול לא רק לשפר באופן ישיר את יעילות הייצור, אלא גם לייצב או אפילו לשפר את איכות התה בעקיפין. חדשנות טכנולוגית יכולה לעתים קרובות להביא לשיפור דו-כיווני בתפקוד המכני וביעילותו של התה, ולרעיונות המחקר והפיתוח שלו יש בעיקר שני היבטים.

①בהתבסס על העיקרון המכני, המבנה הבסיסי של מכונת התה משופר באופן חדשני, וביצועיה משופרים מאוד. לדוגמה, במונחים של עיבוד תה שחור, תכננו רכיבים מרכזיים כמו מבנה התסיסה, מכשיר הפיכה ורכיבי חימום, ופיתחנו מכונת תסיסה אוטומטית משולבת ומכונת תסיסה מועשרת בחמצן דמיונית, אשר פתרו את הבעיות של טמפרטורת תסיסה לא יציבה ו לחות, קושי להסתובב וחוסר חמצן. , תסיסה לא אחידה ובעיות אחרות.

②החל טכנולוגיית מחשב, טכנולוגיית ניתוח וזיהוי מכשירים מודרניים, טכנולוגיית שבבים וטכנולוגיות גבוהות וחדשות אחרות לייצור מכונות תה כדי להפוך את פעולתה לניתנת לשליטה ולגלויה, ולהגשים בהדרגה את האוטומציה והאינטליגנציה של מכונות תה. התרגול הוכיח שהחדשנות והיישום של הטכנולוגיה יכולים לשפר את תפקוד מכונות התה, לשפר את איכות עלי התה ולקדם את ההתפתחות המהירה של תעשיית התה.

1.טכנולוגיית מחשבים

טכנולוגיית המחשב מאפשרת פיתוח מתמשך, אוטומטי וחכם של מכונות תה.

כיום, טכנולוגיית תמונת מחשב, טכנולוגיית בקרה, טכנולוגיה דיגיטלית וכו' יושמו בהצלחה לייצור מכונות תה, והשיגו תוצאות טובות.

באמצעות טכנולוגיית רכישת תמונה ועיבוד נתונים, ניתן לנתח באופן כמותי את הצורה, הצבע והמשקל בפועל של התה ולדרג אותו; באמצעות מערכת הבקרה האוטומטית, מכונת הורקת התה החדשה בקרינת חום יכולה להשיג את טמפרטורת פני השטח של עלים ירוקים ואת הלחות בתוך הקופסה. זיהוי מקוון בזמן אמת רב ​​ערוצי של פרמטרים שונים, מפחית את התלות בחוויה ידנית；באמצעות טכנולוגיית בקרה לוגית ניתנת לתכנות (PLC), ולאחר מכן מוקרנת באמצעות אספקת חשמל, זיהוי סיבים אופטיים אוסף מידע תסיסה, מנגנון התסיסה ממיר לאותות דיגיטליים, והמיקרו-מעבד מעבד, מחשב ומנתח, כך שמכשיר הערימה יכול להשלים את הערימה של דגימות התה הכהה שייבדקו. באמצעות בקרה אוטומטית וטכנולוגיית אינטראקציה בין אדם למחשב, מכונת הגלגול TC-6CR-50 CNC יכולה לשלוט בצורה חכמה על הלחץ, המהירות והזמן כדי לממש את הפרמטריזציה של תהליך ייצור התה; באמצעות חיישן הטמפרטורה טכנולוגיית ניטור בזמן אמת, ניתן לסדר את התה באופן רציף. היחידה מתאימה את טמפרטורת הסיר לפי הצורך כדי להבטיח שהתה בסיר יתחמם באופן שווה ובעל אותה איכות.

2.טכנולוגיית ניתוח ואיתור מכשירים מודרניים

מימוש האוטומציה של מכונות תה תלוי בטכנולוגיית המחשב, והניטור של המצב והפרמטרים של עיבוד התה צריך להסתמך על טכנולוגיית הניתוח והזיהוי של מכשירים מודרניים. באמצעות מיזוג של מידע חישה מרובה מקורות של מכשירי זיהוי, ניתן לממש הערכה דיגיטלית מקיפה של גורמי איכות כגון צבע, ארומה, טעם וצורה של תה, ולהגשים את האוטומציה האמיתית והפיתוח המושכל של תעשיית התה.

נכון לעכשיו, טכנולוגיה זו יושמה בהצלחה במחקר ופיתוח של מכונות תה, מה שמאפשר זיהוי מקוון ואפליה בתהליך עיבוד התה, ואיכות התה ניתנת לשליטה רבה יותר. לדוגמה, שיטת הערכה מקיפה למידת ה"תסיסה" של תה שחור שנקבעה על ידי שימוש בטכנולוגיית ספקטרוסקופיה קרובה לאינפרא אדום בשילוב עם מערכת ראייה ממוחשבת יכולה להשלים את השיפוט תוך דקה אחת, דבר המסייע לשליטה בנקודות טכניות מרכזיות של שחור. עיבוד תה; השימוש בטכנולוגיית האף האלקטרונית כדי לקבוע את הארומה בתהליך הירוק ניטור דגימה מתמשך, ולאחר מכן בהתבסס על שיטת ההבחנה של פישר, ניתן לבנות מודל אבחנה למצב קיבוע תה כדי לממש ניטור ובקרה מקוונים של איכות התה הירוק; השימוש בטכנולוגיית הדמיה אינפרא אדום רחוק והיפרספקטרלית בשילוב עם שיטות דוגמנות לא ליניאריות יכול לשמש לייצור מושכל של תה ירוק לספק בסיס תיאורטי ותמיכה בנתונים.

השילוב של טכנולוגיית זיהוי וניתוח מכשירים עם טכנולוגיות אחרות יושם גם בתחום של מכונות עיבוד תה עמוק. לדוגמה, Anhui Jiexun Optoelectronics Technology Co., Ltd פיתחה סדרן צבעי תה אינטליגנטי בענן. סדרן הצבע משתמש בטכנולוגיית ניתוח ספקטרלי בשילוב טכנולוגיית עין נשר, מצלמת טכנולוגיית ענן, טכנולוגיית רכישה ועיבוד של תמונות בענן וטכנולוגיות נוספות. הוא יכול לזהות זיהומים זעירים שלא ניתן לזהות על ידי ממיין צבעים רגילים, ויכול לסווג היטב את גודל הרצועה, אורך, עובי ורכות של עלי תה. סדרן צבעים חכם זה משמש לא רק בתחום התה, אלא גם בבחירת דגנים, זרעים, מינרלים וכו', לשיפור האיכות והמראה הכללי של חומרים בתפזורת.

3.טכנולוגיות אחרות

בנוסף לטכנולוגיית מחשבים וטכנולוגיית זיהוי מכשירים מודרנית, IOטכנולוגיית T, טכנולוגיית בינה מלאכותית, טכנולוגיית שבבים וטכנולוגיות נוספות שולבו ויושמו גם בקישורים שונים כמו ניהול גן התה, עיבוד תה, לוגיסטיקה ואחסנה, מה שהופך את המחקר והפיתוח של מכונות תה ופיתוח תעשיית התה למהירים יותר. קח רמה חדשה.

בפעולת ניהול גן התה, היישום של טכנולוגיות IoT כגון חיישנים ורשתות אלחוטיות יכול לממש ניטור בזמן אמת של גן התה, מה שהופך את תהליך פעולת גן התה לחכם ויעיל יותר. לדוגמה, חיישני הקצה הקדמיים (דף חיישן טמפרטורה, חיישן צמיחת גזע, חיישן לחות אדמה וכו') יכולים להעביר באופן אוטומטי את הנתונים של אדמת גן התה ותנאי האקלים למערכת רכישת הנתונים, ומסוף המחשב יכול לנהל פיקוח, השקיה מדויקת והפריה בכל זמן ובכל מקום דרך ה-APP הנייד, כדי לממש את הניהול המושכל של גני תה. באמצעות תמונות חישה מרחוק בשטח גדול של כלי טיס בלתי מאוישים וטכנולוגיית ניטור וידאו ללא הפרעה על הקרקע, ניתן לאסוף נתונים גדולים לצורך גידול מידע המכונה - עצי תה שנבחרו, ולאחר מכן ניתן לחזות את תקופת הקטיף המתאימה, התפוקה ותקופת הקטיף במכונה של כל סבב בעזרת ניתוח ו דוגמנות. איכות, ובכך לשפר את האיכות והיעילות של קטיף תה ממוכן.

בתהליך עיבוד וייצור התה, נעשה שימוש בטכנולוגיית AI להקמת קו ייצור אוטומטי להסרת זיהומים. באמצעות הבדיקה החזותית הקוגניטיבית המתקדמת ביותר, ניתן לזהות זיהומים שונים בתה, ובמקביל להשלים אוטומטית את האכלת החומר, שינוע, צילום, ניתוח, קטיף, בדיקה חוזרת וכו'. איסוף ונהלים אחרים למימוש האוטומציה והאינטליגנציה של קו הייצור של זיקוק ועיבוד התה. בלוגיסטיקה ואחסנה, השימוש בטכנולוגיית זיהוי תדר רדיו (RFID) יכול לממש תקשורת נתונים בין קוראים ותוויות מוצרים, ולעקוב אחר מידע ייצור תה כדי לייעל את ניהול שרשרת האספקה.

כתוצאה מכך, טכנולוגיות שונות קידמו יחד את האינפורמטיזציה והפיתוח המושכל של תעשיית התה מבחינת שתילה, גידול, ייצור ועיבוד, אחסון ושינוע של תה.

05בעיות וסיכויים בפיתוח מכונות תה בסין

למרות שפיתוח מיכון התה בסִיןהתקדמה מאוד, עדיין יש פער גדול בהשוואה למידת המיכון של תעשיית המזון. יש לנקוט באמצעי נגד מקבילים בזמן כדי להאיץ את השדרוג והשינוי של תעשיית התה.

1.בעיות

 למרות שהמודעות של אנשים לניהול ממוכן של גני תה ועיבוד ממוכן של תה הולכת וגוברת, וחלק מאזורי התה נמצאים גם ברמת מיכון גבוהה יחסית, מבחינת מאמצי המחקר הכוללים ומצב הפיתוח, עדיין קיימות הבעיות הבאות:

(1) הרמה הכוללת של ציוד מכונות תה בסִיןהוא נמוך יחסית, וקו הייצור האוטומטי לא מימש עד תום את המודיעיןאוּלָם.

(2) המחקר והפיתוח של מכונת תהryאינו מאוזן, ולרוב מכונות הזיקוק יש רמה נמוכה של חדשנות.

(3)התכולה הטכנית הכוללת של מכונת התה אינה גבוהה, ויעילות האנרגיה נמוכה.

(4)רוב מכונות התה חסרות יישום של היי-טק, ומידת האינטגרציה עם האגרונומיה אינה גבוהה

(5)השימוש המעורב בציוד חדש וישן מהווה סכנות בטיחותיות פוטנציאליות וחסר נורמות ותקנים תואמים.

2.סיבות ואמצעי נגד

ממחקר הספרות וניתוח המצב הנוכחי של תעשיית מכונות התה, הסיבות העיקריות הן:

(1) תעשיית מכונות התה נמצאת בפיגור, ועדיין יש לחזק את תמיכת המדינה בענף.

(2) התחרות בשוק מכונות התה היא לא מסודרת, ובניית הסטנדרטיזציה של מכונות התה נמצאת מאחור

(3) תפוצת גני התה מפוזרת, ומידת הייצור הסטנדרטי של מכונות הפעלה אינה גבוהה.

(4) מפעלי ייצור מכונות תה הם קטנים בקנה מידה וחלשים ביכולות פיתוח מוצרים חדשים

(5) היעדר מתרגלים מקצועיים למכונות תה, לא מסוגלים לתת משחק מלא לתפקוד של ציוד מכני.

3.פרוספקט

נכון לעכשיו, עיבוד התה של ארצי השיג בעצם מיכון, ציוד חד-מכונה נוטה להיות יעיל, חוסך אנרגיה ופיתוח מתמשך, קווי ייצור מתפתחים בכיוון של רציף, אוטומטי, נקי ואינטליגנטי, ופיתוח גן התה גם מכונות התפעול מתקדמות. טכנולוגיות גבוהות וחדשות כמו טכנולוגיה מודרנית וטכנולוגיית מידע יושמו בהדרגה בכל ההיבטים של עיבוד התה, ונעשתה התקדמות רבה. עם הדגש של המדינה על תעשיית התה, הכנסת מדיניות מועדפת שונות כמו סובסידיות מכונות תה, וצמיחת צוות המחקר המדעי של מכונות תה, מכונות התה העתידיות יממשו את הפיתוח התבוני האמיתי, ואת עידן "החלפת המכונות". "ממש מעבר לפינה!