淺析美、德包裝機(jī)械狀況
更新時間:2010-10-12 點擊次數(shù):2789
據(jù)資料統(tǒng)計的包裝機(jī)械2005年達(dá)到290億美元,預(yù)計未來將以每年5.3%的速度增長,包裝機(jī)械生產(chǎn)增長快的是在發(fā)展中的和地區(qū)。發(fā)達(dá)將從刺激國內(nèi)需求中獲利,并在發(fā)展中尋找當(dāng)?shù)睾线m的生產(chǎn)廠家,是在食品加工廠進(jìn)行投資,提供包裝機(jī)械設(shè)備。目前,、德國、瑞士、意大利包裝機(jī)械將配合產(chǎn)業(yè)自動化趨勢,朝著培養(yǎng)研發(fā)技術(shù)人才及更高速度包裝機(jī)等方向發(fā)展,現(xiàn)介紹和德國的發(fā)展趨勢如下。
包裝機(jī)械發(fā)展新趨勢
包裝工業(yè)起步于20世紀(jì)初期,自二戰(zhàn)以來得到快速發(fā)展,逐步建立并形成包括包裝材料、包裝工藝和包裝機(jī)械完整而獨立的工業(yè)體系。其包裝工業(yè)總產(chǎn)值占國民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值的3%.據(jù)行業(yè)調(diào)查分析,其包裝機(jī)械使用行業(yè)是食品產(chǎn)業(yè),其次是家庭清潔用品與化妝品產(chǎn)業(yè)、藥用品及煙草業(yè)。
◆創(chuàng)新速度始終處于*
食品產(chǎn)業(yè)作為包裝機(jī)械的使用行業(yè),幾乎所型、機(jī)種均在食品產(chǎn)業(yè)中使用。其中,軟飲料對包裝機(jī)械的年需求量,2005年占50%;食品產(chǎn)業(yè)對包裝機(jī)械的需求1994年到2005年年均增長率為7%.正是由于食品業(yè)每年推出成千上萬種新產(chǎn)品,從而加快了包裝機(jī)械的更新?lián)Q代,因此食品業(yè)所需的包裝機(jī)械創(chuàng)新速度始終處于*。
◆重視品牌
品牌是企業(yè)的靈魂,從包裝機(jī)械*來看,*位的包裝機(jī)械企業(yè)依次為:Barry-wehmillre公司、Beinis公司、SA-SIBSPA公司、AveryDeeeison公司、Bosch公司、CrownCork&ha公司、DougalsMachine公司,RAJouesCohpany公司、Kliklk公司和Krones公司。它們在經(jīng)營方面取得成功,主要取決于三個方面:一是努力提高本企業(yè)包裝機(jī)械品牌的度;二是重視本企業(yè)的銷售業(yè)績;三是十分重視本企業(yè)產(chǎn)品的售后服務(wù)。
◆包裝機(jī)械的自動化、率化、節(jié)能化
當(dāng)前前景看好的包裝機(jī)械是:水平枕式微機(jī)控制并且配有伺服電機(jī)和薄膜張力好的電力控制裝置的包裝機(jī)械,今后微電子、電腦、工業(yè)機(jī)器人、智能型、圖像傳感技術(shù)和新材料等在包裝機(jī)械中將會得到越來越廣泛的應(yīng)用,包裝機(jī)械日趨向自動化、率化、節(jié)能化方向發(fā)展。
自動化操作程序已應(yīng)用于更多的先進(jìn)包裝系統(tǒng)之中,如PLG設(shè)備、數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)的應(yīng)用代表了先進(jìn)包裝系統(tǒng)的走向。為確保高水準(zhǔn)的生產(chǎn)力,自動檢驗系統(tǒng)和率的自動化系統(tǒng)是*的。
包裝工業(yè)使用較輕的材料來減少裝運成本,采用特殊設(shè)計的組件、系統(tǒng)來縮短生產(chǎn)時間,與供應(yīng)商、制造商朝著以少的用料提供多種包裝作業(yè)的目標(biāo)努力。
◆新技術(shù)的應(yīng)用
包裝自動化操作程序已獲得廣泛應(yīng)用,為迎合消費者,包裝界趨向大量使用信息標(biāo)貼系統(tǒng)。因政府要求包裝產(chǎn)品標(biāo)有營養(yǎng)成分、使用說明、條形碼,故令標(biāo)貼系統(tǒng)朝向具有多功能信息發(fā)展。
科學(xué)家研制出一種全新的集成電路檢測器,它能測出某種食品或某種飲料的變質(zhì)時間。這種食品保質(zhì)檢測新裝置,由傳感器和掃描儀構(gòu)成,其能量來自掃描儀發(fā)出的無線電波,傳感器的主要材料是鉛。包裝食品時將它一同置于食品盒內(nèi)。進(jìn)行檢測時,檢測人員只需將掃描儀對準(zhǔn)食品發(fā)射無線電波,掃描儀發(fā)出的無線電波訊號會使食品產(chǎn)生震動,同時發(fā)出樂譜波,樂譜波先反射到食品盒的盒壁上,后再傳導(dǎo)給傳感器,通過用標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫標(biāo)定震動程度,震動傳導(dǎo)的時間和樂譜的傳導(dǎo)速度,瞬間即可確定所檢測食品變質(zhì)的時間,其檢測結(jié)果相當(dāng)準(zhǔn)確。
◆包裝趨向多樣化、多用途發(fā)展
包裝界正迎合消費者需求的變化而迅速改變,生產(chǎn)趨向多樣化。以食品工業(yè)為例,由于當(dāng)今人對食品的消費需求已向多規(guī)格、多樣化、特色化方向變化,因此食品加工業(yè)已將費用投向開發(fā)具有更加靈活和機(jī)動功能的包裝線上。前幾年開發(fā)一種新的包裝產(chǎn)品通常需要2-3年,現(xiàn)只需半年就能讓新產(chǎn)品上市。這充分說明,包裝界在開發(fā)新品種、新產(chǎn)品時,速度快、時間短。
由于包裝界所追求的是組合化、簡潔化、可移動的包裝設(shè)備,所以包裝機(jī)械廠商越來越注重開發(fā)率、多用途、更小型、更靈活機(jī)動的包裝設(shè)備。
◆提供更方便、的包裝
根據(jù)人口調(diào)查局的預(yù)測,到2025年將進(jìn)入高齡化社會,包裝界充分考慮到老年消費者對于包裝產(chǎn)品潛在的需求,開始研制適應(yīng)未來老齡化社會特點的包裝,如帶有拉鏈?zhǔn)降姆馍w、便于開啟的金屬頂蓋雙指拉環(huán)等,包裝界致力于向消費者提供更方便的包裝。
◆包裝設(shè)計朝著符合標(biāo)準(zhǔn)的趨勢發(fā)展
各企業(yè)都在致力于從包裝材料、設(shè)備、銷售等方面尋求對市場具有特色的有利包裝。為了市場的競爭,制造商們正致力于制定一項政策,使之有符合設(shè)計師們所強(qiáng)調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展趨勢。
正如包裝機(jī)械制造協(xié)會會長查爾斯·尤斯卡所說:“我們正進(jìn)入一個機(jī)電一體化、激光掃描、無線電射頻發(fā)射、納米技術(shù)和系統(tǒng)簡化的包裝新世界。”
德國包裝機(jī)械發(fā)展新趨向
德國包裝機(jī)械設(shè)計依據(jù)市場調(diào)研及市場分析,努力為客戶尤其是大企業(yè)服務(wù)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展及市場競爭的加劇,客戶對機(jī)械性能的要求也越來越高,主要有以下幾個方面的要求:1、提高生產(chǎn)率,以滿足交貨期的要求和降低工藝流程成本的需要;對一些產(chǎn)品,還要求包裝機(jī)械和生產(chǎn)機(jī)械相銜接。2、要適應(yīng)產(chǎn)品更新的需要,包裝機(jī)械要具有更高的柔性和靈活性。3、設(shè)備故障少,出了故障能進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷服務(wù)。4、對環(huán)境污染小,包括噪聲、粉塵和廢棄物污染均要少。5、購置設(shè)備投資盡可能少,要盡可能低一些。
德國包裝機(jī)械制造廠商和設(shè)計部門,為適應(yīng)客戶要求采取了如下措施:
◆提高自動化程度
幾年前,自動化技術(shù)只占包裝機(jī)械設(shè)計的30%,現(xiàn)在已占50%以上,大量使用微電腦設(shè)計和機(jī)電一體化控制以達(dá)到提高包裝機(jī)械自動化程度,其目的:一是為了提高生產(chǎn)率;二是為了提高設(shè)備的柔性和靈活性;三是為了提高包裝機(jī)械完成復(fù)雜動作的能力,即采用機(jī)械手完成包裝工序。
包裝機(jī)械自動化設(shè)計有以下兩個主要特點:
①每個機(jī)械手均由單獨電腦控制
一臺包裝機(jī)械為完成復(fù)雜的包裝動作,需由多個機(jī)械手完成。在由電腦控制的攝像機(jī)攝取信息和監(jiān)控下,機(jī)械手按電腦程序的指令完成規(guī)定的動作,確保包裝的質(zhì)量。
②具有對材質(zhì)及厚度的高分辨能力
在包裝過程中,包裝材料的厚度及材質(zhì)變化不易為人眼所辨別,所以在設(shè)計包裝機(jī)械時常采用由電腦控制的攝像機(jī)和探測器來分辨包裝材料厚度及材料的變化。攝像機(jī)現(xiàn)已發(fā)展到能自行檢查和辨別攝像的圖片,并在顯示屏上顯示。目前,機(jī)器在加工時轉(zhuǎn)速是不能變的,今后應(yīng)根據(jù)材料的變化經(jīng)分辨后能改變轉(zhuǎn)速,從而控制在優(yōu)化狀態(tài)下工作,以短時間完成包裝工序,并且實現(xiàn)自動清理,自動和自動清潔。
◆提高生產(chǎn)率,降低成本,限度滿足生產(chǎn)要求
德國包裝機(jī)械,尤其是食品包裝機(jī)械,具有高速成套、自動化程度高和可靠性好等特點。提高機(jī)器轉(zhuǎn)速是一個復(fù)雜問題,速度越快,單件生產(chǎn)成本越低,但廠房使用面積隨之增加。另外,電動機(jī)速度也是有限度的,所以不能想多快就多快。一般而言,轉(zhuǎn)速提高15%~20%,就將帶來一系列復(fù)雜問題。
提高生產(chǎn)率除提高轉(zhuǎn)速外,還可以從另外的渠道設(shè)法解決:
①采用連續(xù)工作或多頭工作方式。包裝機(jī)械工作方式有間歇式和連續(xù)式,設(shè)計時,應(yīng)爭取設(shè)計成連續(xù)式工作,也就提高了生產(chǎn)率;一臺設(shè)備內(nèi)也可有多條生產(chǎn)線生產(chǎn),生產(chǎn)同一產(chǎn)品或幾種不同產(chǎn)品,但必須提高可靠性。
②降低廢品率,提供故障分析系統(tǒng)。廢品給生產(chǎn)造成的損失是巨大的,不僅產(chǎn)品損失,也有材料損失。因此要盡量大力降低廢品率;包裝機(jī)械出售時還應(yīng)為維修服務(wù)提供故障分析系統(tǒng),即進(jìn)行模態(tài)分析尋找故障,或通過Internal網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷,限度滿足客戶需要。今后要使包裝機(jī)械進(jìn)一步智能化,即設(shè)備自己尋找故障,自己去解決故障,以降低廢品率及故障率,使正常的生產(chǎn)率得以提高。
③使產(chǎn)品生產(chǎn)機(jī)械和包裝機(jī)械一體化。許多產(chǎn)品生產(chǎn)結(jié)束時接著就進(jìn)行包裝,這樣也有利于提高產(chǎn)品的生產(chǎn)率,如德國生產(chǎn)的巧克力生產(chǎn)設(shè)備及包裝設(shè)備就是由一個系統(tǒng)控制完成的。兩者一體化關(guān)鍵是要解決好在生產(chǎn)率上相互匹配,其中包裝機(jī)械往往成為生產(chǎn)的瓶頸,因此要提供不同生產(chǎn)率的設(shè)備。
◆適應(yīng)產(chǎn)品變化,設(shè)計出具有良好柔性和靈活性的設(shè)備
為使包裝機(jī)械具有良好的柔性和靈活性,提高自動化程度,必須大量采用微電腦技術(shù)、模塊技術(shù)和單元組合形式。為適應(yīng)包裝產(chǎn)品品種和包裝類型的變化,包裝機(jī)械設(shè)備的柔性和靈活性常表現(xiàn)在以下三個方面:
①量的靈活性.既能包裝單個產(chǎn)品,也能適應(yīng)不同批量產(chǎn)品的包裝。
②構(gòu)造的靈活性。整臺設(shè)備采用單元組成,換用一個或幾個單元,即可適應(yīng)產(chǎn)品的變化。
③供貨的靈活性。采用單元組合,將各單元組合在一起供貨,如糖果包裝機(jī),在一個共同基礎(chǔ)上,組合不同的單元,三個進(jìn)料口,四種不同的折疊包裝形式,這樣一臺機(jī)器就可同時包裝8~10種不同的糖果。由多個機(jī)械手操作,在一臺攝像機(jī)的監(jiān)控下,指揮其動作,按指令以不同的方式對不同種類的糖果進(jìn)行包裝。若產(chǎn)品改變了,只要改變攝像機(jī)內(nèi)的程序即可,從而使設(shè)備具有良好的柔性和靈活性。
◆提供成套設(shè)備
德國的包裝機(jī)械設(shè)計,以用戶需求為前提,為生產(chǎn)企業(yè)提供結(jié)構(gòu)性及經(jīng)濟(jì)性完整的系統(tǒng)方案,并用計算機(jī)仿真技術(shù)演示操作給用戶看,征求用戶意見后進(jìn)行修改。在為用戶提供生產(chǎn)自動線或生產(chǎn)流水線設(shè)備時,尤其注重成套設(shè)備的完整性,無論是高技術(shù)、高附加值設(shè)備,還是較簡單的設(shè)備,都按配套性要求提供。
德國包裝機(jī)械廠家也將提供成套設(shè)備作為自己的努力目標(biāo)。如一條飲料灌裝線,有200多個微電腦件,有許多管線顯示屏,有100多種控制各種包裝動作的軟件程序。為滿足1200瓶/分的生產(chǎn)率還須兩條線共同工作,因此整個飲料灌裝線的生產(chǎn)需占半個足球場的面積,并要求所有設(shè)備均能在一個廠家內(nèi)裝置。聯(lián)想到我國當(dāng)前包裝機(jī)械生產(chǎn)一大弱勢就是生產(chǎn)單機(jī)多,而成套流水線少;主機(jī)多,輔機(jī)少,配套性差。德國的這種做法很值得我們借鑒。
◆普遍使用計算機(jī)仿真設(shè)計技術(shù)
隨著新產(chǎn)品開發(fā)速度的不斷加快,德國包裝機(jī)械設(shè)計普遍采用了計算機(jī)仿真技術(shù),即將各種機(jī)器元素以數(shù)據(jù)庫方式存入計算機(jī),把圖紙數(shù)字化后輸入計算機(jī),計算機(jī)即可自動合成為三維模型。再把實際生產(chǎn)時的數(shù)據(jù)和指標(biāo)輸進(jìn)去,把各種可能發(fā)生的故障輸進(jìn)去,計算機(jī)三維模型即可仿照真實工作情況進(jìn)行操作,演示出能達(dá)到的生產(chǎn)率是多少,廢品有多少,生產(chǎn)線各環(huán)節(jié)是否能匹配生產(chǎn),瓶頸在何處,客戶根據(jù)顯示屏上顯示的曲線一目了然,并可根據(jù)客戶的意見修改模型。計算機(jī)合成速度很快,因此修改工作迅速方便,直到使客戶或設(shè)計者滿意。采用計算機(jī)仿真設(shè)計技術(shù),大大縮短了包裝機(jī)械的開發(fā)設(shè)計周期。
包裝機(jī)械設(shè)計不僅要重視其功能和效率,也要注重其經(jīng)濟(jì)性。但是經(jīng)濟(jì)性不是機(jī)械設(shè)備本身的成本,更重要的是運轉(zhuǎn)成本,因為設(shè)備折舊費只占成本的6%~8%,其它的就是運轉(zhuǎn)成本。
縱觀和德國的發(fā)展趨勢,雖然各有特色,但自動化、化、節(jié)能化將是包裝機(jī)械生產(chǎn)商共同的追求。