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我國包裝機械工藝流程自動化程度越來越高

以下內容由YOKOWO連接器中國代理商東莞市堅成電子科技有限公司轉載發布:

     包裝機械是指能完成全部或部分產品和商品包裝過程的機械。包裝過程包括充填、裹包、封口等主要工序,以及與其相關的前后工序,如清洗、堆碼和拆卸等。此外,包裝還包括計量或在包裝件上蓋印等工序。使用機械包裝產品可提高生產率,減輕勞動強度,適應大規模生產的需要,并滿足清潔衛生的要求。包裝機械主要產品系列有:真空包裝機、打包機、捆扎機、封箱機、套袋機、紙箱成形機、裝箱機、纏繞機、貼標機、堆碼機、及設計各種輸送流水線;同時生產和銷售打包帶、拉伸膜等各種包裝材料。

  控制與驅動技術是包裝機械結構領域中的關鍵技術,智能伺服驅動器的使用使第三代包裝設備具備了數字化的一切優勢,同時樹立起新的行業標準。始于20年前的包裝工業的自動化已不能適應產品的靈活性需求,越來越多的功能從機械動力軸轉移到電子驅動系統中。特別是食品包裝,由于產品趨向多樣化,激發出對于設備靈活性的更大需求。

  1.包裝機械行業基本情況

  隨著科學技術的不斷發展進步,各種食品加工品的出現,對包裝技術和包裝設備都提出了新的要求,包裝機械在流通領域中發揮著越來越大的作用。目前包裝機械競爭日趨激烈,而高度自動化、智能化、多功能、高效率、低消耗的包裝設備越來越受到行業的青睞。經過20多年的發展,我國包裝機械已成為機械工業中十大行業之一,為我國包裝工業快速發展提供了有效的保障。但目前,我國包裝機械出口額還不足總產值的5%,進口額卻與總產值大抵相當,與發達國家相去甚遠。包裝機械行業缺少龍頭企業,生產規模大、產品檔次高的企業不多。根據食品和包裝機械工業協會的統計,中國目前有包裝機械廠商3,600多家,但產值及銷售額超過億元的現在只有20家。

  進入21世紀以來,較之傳統包裝機械,新型包裝機械要求具有簡潔化、高生產率、配套更完善,更具自動化等特點。未來的包裝機械將配合產業自動化趨勢,促進包裝設備總體水平提高。如高智能數控系統、編碼器及數字控制組件、動力負載控制等新型智能設備已經普遍應用到包裝機械設備中,使設備使用者在操作過程中更具有獨立性、靈活度、操作正確性、高效率和兼容性。我國還基本停留在測試仿制階段,自行開發能力弱,缺少科研生產中試基地。統計顯示,我國包裝機械品種只有1300多種,配套數量少,缺少高精度和大型化產產品,不能滿足市場需求:產品質量差距表現在產品性能低,穩定性和可靠性差、外觀造型不美觀、表面處理粗糙,許多元器件質量差,壽命短、可靠性低,影響了整體產品的質量。

  據了解,目前國外包裝和食品機械水平高的國家主要有美國、德國、日本、意大利和英國等。而德國的包裝機械在設計、制造及技術性能等方面則居于領先地位。最近幾年,這些國家包裝和食品機械設備發展呈現出新的趨勢。

  工藝流程自動化程度越來越高。目前自動化技術在包裝生產線中已占50%以上,大量使用了電腦設計和機電一體化控制,提高生產率、設備的柔性和靈活性,增加機械手以完成復雜的包裝動作。每個機械手均由單獨的電腦控制,攝像機監控包裝動作并將信息反饋到電腦以調整動作幅度,保證包裝的質量。

  2.伺服產品市場格局情況

  在國內伺服市場中,廠商主要分為四大派系:歐美系、日系、臺系和大陸品牌。歐美廠商以博世力士樂、路斯特、西門子、丹納赫、施耐德、羅克韋爾自動化等為代表,品牌總的市場占有率大約在35%左右。日系以安川、松下、三菱為代表,占據約22%的市場份額;以東元和臺達為代表的臺系伺服在大陸市場的推廣也如火如荼,其技術水平和價格水平居于進口中端產品和國產品牌之間,市場占有率從幾年前的微不足道提高到大約10%;大陸品牌主要有匯川、埃斯頓、和利時電機、華中數控、雷賽、東菱等,占據約33%

  3.包裝機械行業發展前景

  我國包裝機械行業發展潛力巨大,隨著科技的不斷發展與進步,未來微電子、電腦、工業機器人、圖像傳感技術和新材料等在包裝機械中將會得到越來越廣泛的應用,各企業亟須學習和引進新技術,向生產效率高、自動化程度高、可靠性好、靈活性強、技術含量高的包裝設備進軍。打造出新型包裝機械,引領包裝機械向集成化、高效化、智能化等方向發展。

  未來幾年,亞太地區將成為全球食品包裝機械的主要增長市場,其中中國將是最大的市場,未來中國的需求量將超過2370億包,特別是中高端食品機械會穩中有升。

  包裝機械行業每年保持高達16%左右的增長,未來因食品包裝、醫藥包裝、日化包裝等行業的發展將對包裝機械行業拉動明顯,將繼續保持高速的增長態勢。伺服產品作為自動化包裝機械的重要組成部分,對伺服產品未來的市場將有顯著的拉動效應,伺服市場將迎來大發展。

  目前國際品牌伺服產品在我國包裝行業應用居多,幾乎占據大半的市場,國產廠商相對薄弱。雖國產廠商近年來發展迅速,但應進一步調整發展戰略,抓住包裝機械發展機遇,迎接將來大發展。

  4.實現包裝機械自動化的技術

  包裝機械集機、電、光、聲、磁、化、生、美為一體的高技術、高智能、高競爭的產品。發展速度快、更新速度快是它的一大特點。世界上一切高科技產品都可以應用其中。包裝機械上使用的自動化產品主要有控制系統、傳動控制、運動控制、機器視覺,人機界面和傳感器等幾類,具體包括:控制系統(嵌入式產品、PLCIPC、現場總線)、傳動控制(變頻器,直流調速)、運動控制(伺服、步進電機、運動控制器)、人機界面(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、行程開關,RFID等)以及機器視覺(遠程監控、工業相機)。具體來說,主要涉及到以下幾種自動化技術:

  (1)現場總線技術。運用現場總線技術首先’解放’了大部分的硬件,使得繁瑣的安裝環節得到簡化;在生產應用的實際過程中,便利性與靈活性更加明顯;可以將現場總線技術與ERP系統集成,這樣管理層就可以通過ERP系統十分便利地調取、分析運行數據,了解生產的實際和即時情況,監測車間的運行情況。現場總線技術在國內的大型食品加工企業應用較為普遍,這為整個生產線的無人化操作以及傳動、檢測等工序的無縫銜接提供了便利。

  (2)傳感器技術。在食品加工與包裝機械行業中,傳感器的應用場合繁多,在食品飲料存儲罐的監控、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。該技術應用市場的缺口成為了眾多自動化廠商的必爭之地。

  (3)傳動控制技術。傳動產品在包裝機械上的使用主要是為了調整主工藝速度和控制電機在生產過程速度的周期性變化。但對于大多數包裝機械而言,變頻器并非必選的電氣產品。變頻器在本行業的使用率較低,在大型標準規機和包裝生產線上有較大的發展空間。
 
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