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我國(guó)包裝機(jī)械行業(yè)現(xiàn)狀
包裝機(jī)械是指能完成全部或部分產(chǎn)品和商品包裝過程的機(jī)械。包裝過程包括充填、裹包、封口等主要工序,以及與其相關(guān)的前后工序,如清洗、堆碼和拆卸等。此外,還包括計(jì)量或在包裝件上蓋印等工序。
經(jīng)過20多年的發(fā)展,我國(guó)包裝機(jī)械已成為機(jī)械工業(yè)中行業(yè)之一,為我國(guó)包裝工業(yè)快速發(fā)展提供了有效的保障。但目前,我國(guó)包裝機(jī)械出口額還不足總產(chǎn)值的 5%,進(jìn)口額卻與總產(chǎn)值大抵相當(dāng),與發(fā)達(dá)國(guó)家相去甚遠(yuǎn)。包裝機(jī)械行業(yè)缺少,生產(chǎn)規(guī)模大、產(chǎn)品檔次高的企業(yè)不多。根據(jù)食品和包裝機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì),中國(guó)目前有包裝機(jī)械廠商3,600多家,但產(chǎn)值及銷售額超過億元的現(xiàn)在只有20家。
我國(guó)還基本停留在測(cè)試仿制階段,自行開發(fā)能力弱,缺少科研生產(chǎn)中試基地。統(tǒng)計(jì)顯示,我國(guó)包裝機(jī)械品種只有1300多種,配套數(shù)量少,缺少高精度和大型化產(chǎn)產(chǎn)品,不能滿足市場(chǎng)需求:產(chǎn)品質(zhì)量差距表現(xiàn)在產(chǎn)品性能低,穩(wěn)定性和可靠性差、外觀造型不美觀、表面處理粗糙,許多元器件質(zhì)量差,壽命短、可靠性低,影響了整體產(chǎn)品的質(zhì)量。
包裝機(jī)械發(fā)展新趨勢(shì)
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步,各種食品加工品的出現(xiàn),對(duì)包裝技術(shù)和包裝設(shè)備都提出了新的要求,包裝機(jī)械在流通領(lǐng)域中發(fā)揮著越來越大的作用。目前包裝機(jī)械競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈,而高度自動(dòng)化、智能化、多功能、率、低消耗的包裝設(shè)備越來越受到行業(yè)的青睞。
進(jìn)入21世紀(jì)以來,較之傳統(tǒng)包裝機(jī)械,新型包裝機(jī)械要求具有簡(jiǎn)潔化、高生產(chǎn)率、配套更完善,更具自動(dòng)化等特點(diǎn)。未來的包裝機(jī)械將配合產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化趨勢(shì),促進(jìn)包裝設(shè)備總體水平提高。如高智能數(shù)控系統(tǒng)、編碼器及數(shù)字控制組件、動(dòng)力負(fù)載控制等新型智能設(shè)備已經(jīng)普遍應(yīng)用到包裝機(jī)械設(shè)備中,使設(shè)備使用者在操作過程中更具有獨(dú)立性、靈活度、操作正確性、率和兼容性。
據(jù)了解,目前國(guó)外包裝和食品機(jī)械水平高的國(guó)家主要有美國(guó)、德國(guó)、日本、意大利和英國(guó)等。而德國(guó)的包裝機(jī)械在設(shè)計(jì)、制造及技術(shù)性能等方面則居于地位。zui近幾年,這些國(guó)家包裝和食品機(jī)械設(shè)備發(fā)展呈現(xiàn)出新的趨勢(shì)。
工藝流程自動(dòng)化程度越來越高。目前自動(dòng)化技術(shù)在包裝生產(chǎn)線中已占50%以上,大量使用了電腦設(shè)計(jì)和機(jī)電一體化控制,提高生產(chǎn)率、設(shè)備的柔性和靈活性,增加機(jī)械手以完成復(fù)雜的包裝動(dòng)作。每個(gè)機(jī)械手均由單獨(dú)的電腦控制,攝像機(jī)監(jiān)控包裝動(dòng)作并將信息反饋到電腦以調(diào)整動(dòng)作幅度,保證包裝的質(zhì)量。
實(shí)現(xiàn)包裝機(jī)械自動(dòng)化的技術(shù)
包裝機(jī)械集機(jī)、電、光、聲、磁、化、生、美為一體的高技術(shù)、高智能、高競(jìng)爭(zhēng)的產(chǎn)品。發(fā)展速度快、更新速度快是它的一大特點(diǎn)。世界上一切高科技產(chǎn)品都可以應(yīng)用其中。包裝機(jī)械上使用的自動(dòng)化產(chǎn)品主要有控制系統(tǒng)、傳動(dòng)控制、運(yùn)動(dòng)控制、機(jī)器視覺,人機(jī)界面和傳感器等幾類,具體包括:控制系統(tǒng)(嵌入式產(chǎn)品、PLC、IPC、現(xiàn)場(chǎng)總線)、傳動(dòng)控制(變頻器,直流調(diào)速)、運(yùn)動(dòng)控制(伺服、步進(jìn)電機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制器)、人機(jī)界面(文本顯示器、觸摸屏、平板電腦),電器元件及傳感器(溫度傳感器、壓力傳感器,光電開關(guān)、行程開關(guān),RFID等)以及機(jī)器視覺(遠(yuǎn)程監(jiān)控、工業(yè)相機(jī))。具體來說,主要涉及到以下幾種自動(dòng)化技術(shù):
(1)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)。運(yùn)用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)首先“解放”了大部分的硬件,使得繁瑣的安裝環(huán)節(jié)得到簡(jiǎn)化;在生產(chǎn)應(yīng)用的實(shí)際過程中,便利性與靈活性更加明顯;可以將現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)與ERP系統(tǒng)集成,這樣管理層就可以通過ERP系統(tǒng)十分便利地調(diào)取、分析運(yùn)行數(shù)據(jù),了解生產(chǎn)的實(shí)際和即時(shí)情況,監(jiān)測(cè)車間的運(yùn)行情況。現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)在國(guó)內(nèi)的大型食品加工企業(yè)應(yīng)用較為普遍,這為整個(gè)生產(chǎn)線的無人化操作以及傳動(dòng)、檢測(cè)等工序的無縫銜接提供了便利。
(2)傳感器技術(shù)。在食品加工與包裝機(jī)械行業(yè)中,傳感器的應(yīng)用場(chǎng)合繁多,在食品飲料存儲(chǔ)罐的監(jiān)控、灌裝封裝、混合及加工、冷卻及加溫、清潔、包裝等工序都要用到傳感器。該技術(shù)應(yīng)用市場(chǎng)的缺口成為了眾多自動(dòng)化廠商的必爭(zhēng)之地。
(3)傳動(dòng)控制技術(shù)。傳動(dòng)產(chǎn)品在包裝機(jī)械上的使用主要是為了調(diào)整主工藝速度和控制電機(jī)在生產(chǎn)過程速度的周期性變化。但對(duì)于大多數(shù)包裝機(jī)械而言,變頻器并非必選的電氣產(chǎn)品。變頻器在本行業(yè)的使用率較低,在大型標(biāo)準(zhǔn)規(guī)機(jī)和包裝生產(chǎn)線上有較大的發(fā)展空間。
?。?)運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)。運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品在包裝機(jī)上的應(yīng)用主要是實(shí)現(xiàn)的位置控制和嚴(yán)格的速度同步,用于裝卸,輸送,打標(biāo),碼垛,卸垛等工序。由于中國(guó)包裝行業(yè)的快速發(fā)展,國(guó)內(nèi)將需要更多的包裝機(jī)械,運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品將在本行業(yè)獲得更大的發(fā)展空間。
?。?)人機(jī)界面技術(shù)。包裝機(jī)械的HMI通常與PLC或者單片機(jī)配合使用,用以設(shè)定生產(chǎn)工藝參數(shù),監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài),記錄設(shè)備生產(chǎn)歷史。少數(shù)機(jī)械使用了觸摸屏。
?。?)物流自動(dòng)化技術(shù)。物流自動(dòng)化的進(jìn)一步發(fā)展就使得整個(gè)食品加工與包裝生產(chǎn)線得到完善,一個(gè)完整的食品加工鏈就形成了。物流自動(dòng)化技術(shù)zui直接的體現(xiàn)就是使得人力得到節(jié)省,盡管中國(guó)的勞動(dòng)力較為充足,但物流的發(fā)展是大勢(shì)所趨。
?。?)自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。自動(dòng)識(shí)別包裝材料的厚度、硬度、反彈力等,通過電腦反饋到機(jī)械手調(diào)整動(dòng)作幅度,保證不反彈;同時(shí),保證各種不同的產(chǎn)品裝到同一盒中,其排列是有規(guī)律的。由于生產(chǎn)線傳遞的產(chǎn)品是無序的,那么則需要探頭掃描來確定不同形狀的物料位置,然后反饋給不同機(jī)械手,這樣它就會(huì)準(zhǔn)確無誤地將物品按準(zhǔn)確的位置及方向放入托盤中。
?。?)安全檢測(cè)技術(shù)。食品加工與包裝過程中的檢測(cè)技術(shù)不僅僅局限于生產(chǎn)線上雜質(zhì)的檢測(cè),隨著食品檢驗(yàn)受重視程度逐漸加大,檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步擴(kuò)大。在機(jī)器視覺產(chǎn)品中,彩色機(jī)器視覺產(chǎn)品在食品檢測(cè)方面應(yīng)用較為突出。
綜上所述,包裝行業(yè)屬于配套行業(yè),涉及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的許多領(lǐng)域,特別是食品行業(yè)與飲料行業(yè),更是依賴于包裝行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和配套服務(wù),因此,我們不能忽視包裝機(jī)械落后的現(xiàn)狀,努力積極推動(dòng)包裝業(yè)走上快速健康發(fā)展的自動(dòng)化道路。
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