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包装机械行业在我国的起步较晚,发展历史较短,改革开放以后,随着我国经济的发展,包装机械行业迅速发展,随着人们生活水平的不断提高,包装机械行业面临着光明的发展前景,因此,充分了解我国包装机械行业的发展现状,有助于行业内的更新换代,实现包装机械行业的可持续发展。
1 包装机械行业的发展现状
我国包装机械行业起步于20世纪80年代,由于我国包装机械行业起步较晚,在很长时间内我国的包装机械都需要从国外进口,严重依赖于国外的设备。统计显示,从20世纪80年代开始,我国的包装机械进口总额高达20亿美元,成为世界上第二大包装机械设备进口国。这些进口设备为我国的饮料、乳品、啤酒行业的发展提供了强有力的支撑,同时在进口设备的基础上,我国包装机械设备进行了技术革新,保持和发达国家的同步发展,尤其是我国的部分灌装与封口一体设备已经达到较高水平,包括塑料饮料瓶、酸奶杯、无菌包装成型设备和贴标机等水平得到了提升,已经可以满足中型企业的需要,甚至部分包装机械设备的生产水平已经处于世界领先位置。
但是在我国包装机械行业飞速发展的同时,也应当看到我国的包装机械行业和国外的先进设备之间依然存在着差距,部分机械设备依然依赖于进口,这是因为进口包装机械需要的包装物也相应需要是进口的,例如塑料瓶包装机械设备,由于我国的部分塑料瓶要求是进口,因此就需要采用进口的机械设备进行生产,从而增加对于外国机械设备的需求量。当前我国的部分机械设备如饮用水、碳酸饮料和茶饮料的前处理设备基本可以满足生产需求,热灌装环境下的包装机械设备也能满足国内需求。随着热茶、果汁饮料的需求量增大,近两年,各大饮料厂相继推出大容量的茶或果汁饮料,普遍采用的是多次吹瓶工艺。目前,乳品企业在前处理方面基本上是选用国产设备,价格便宜,而在包装材料、灌装、喷码等关键工序大多采用进口设备。
2 当前我国包装机械存在的问题
虽然我国的包装机械行业飞速发展,已经能够满足国内包装需求,但是,其生产技术、相对质量、技术开发能力、自动化程度等方面和发达国家存在着明显的差距,从而制约了我国包装机械行业的进一步发展,下面详细的分析了我国包装机械行业内存在的问题。
2.1 质量方面的差距性
当前我国包装机械行业存在的首要问题是质量问题,在世界范围内,包装机械质量最好的当属德国产品,凭借着其质量优势,德国包装机械产品受到了市场的青睐,占据了整体市场的25%左右,但是高质量产品同时也带来了高价格,部分企业很难承受德国机械产品的成本。当前我国的包装机械生产技术较为落后,同时生产方式较为落后,甚至部分设备还是20世纪90年代进口设备,因此其生产产品的质量较差,产品的规格型号的差异性较大,因此在市场竞争中处于劣势。
2.2 独立开发能力的欠缺
包装机械的发展离不开机械技术的进步,当前我国的包装机械升级研发依然停留在仿制的阶段,对于进口的机械设备进行重新的测绘后再进行适当的改造,但是不能够掌握外国先进设备的核心技术。同时我国包装机械的科研和开发投入较少,产品缺少科技含量,相应的创新工作跟不上,从而造成包装机械产品难以更新换代,更不能够紧跟市场研发相应的机械设备。我国的知识产权意识缺乏,对于知识产权的保护也缺乏有利的法律制约,这就导致产品的模仿现象严重,部分研究人员历经心血研发的先进设备在段时间内就会出现仿制产品,并短时间内投放试产,造成了知识产权的侵权,给研发人员带来了巨大的经济损失,从而在一定程度上也降低了企业对于新技术的研发。
2.3 设备自动化程度不足
随着电气自动化技术的发展,包装机械设备也向着自动化的方向发展,国外先进的包装机械重要的特征之一就是其自动化程度较大,提高了产品精度,同时减少了人力的使用。但是,我国对于自动化包装机械的研发较少,再加上我国的人力资源充足,劳动力成本较大。因此,部分包装设备严重依赖于人力资源,从而造成包装机械行业逐渐落伍。此外,包装机械产品功能上的不足,也造成了其市场竞争力较差,没有核心基础作为支撑,产品的利润率大大降低。
3 我国包装机械行业的发展趋势
我国的包装机械行业有了长足的进步,但是,在包装机械产品需求量逐渐增大的背景下,我国的包装行业必须摆正发展位置,提高机械设备的功能,努力把产品做的更加精细化、合格化、智能化,才能够在激烈的市场竞争中占据有利位置。
3.1 高新技术的应用
高新技术的应用是发展包装机械行业的关键,随着科学技术的发展,传统的包装机械已经不能满足实际的生产需求,逐渐退出了历史舞台,例如在早期阶段使用的机械式控制设备已经不能适应需求,逐渐发展为后来的光电控制、气动控制等控制形式。但是随着加工工艺的发展,对于包装参数要求也越来越高,这就需要新技术的研发和应用。当前包装机械涉及到机、电、气、光、磁等各个方面,在设计过程中,要提升包装机械的功能,就需要实现机电一体化控制,尤其是把计算机技术和包装机械结合在一起,实现整体结合的最佳化。
3.2 模块化的设计趋势
包装机械是由不同的模块组成,在整个设备中由不同的功能系统组成,不同的系统发挥着不同的功能,因此,要实现各个系统模块之间的独立性设计,避免某一模块的故障影响到整体的系统运行,例如对于用于设计不同形式的计量装置,螺杆式、量杯式、称量式等等,要保证其机架总体设计符合产品需求。此外要提高系统运行的可监控度,对于出现的故障问题可以通过智能化方式进行检测和维修,提高其运行可靠度。
3.3 智能化的应用
当前随着智能化技术的发展,也为包装机械的发展提供了良好的借鉴,采用智能化控制技术可以实现精确计量、高速充填和包装过程自动控制等生产过程,极大的提高了包装产品质量。同时智能化技术提高了生产率,例如采用伺服技术,可以直接驱动设备,减少机械传动,缩短传动链,并根据生产状况来自动调节生产参数。智能化技术是当前包装机械行业发展的重点,也是市场竞争的焦点。
3.4 卫生和安全性的要求
随着人们对于食物安全性要求的提升,包装机械也面临着卫生和安全的挑战,当前我国开始重视包装机械的质量要求,并对不同的设备进行了详细的要求,如设备的使用环境、用材、结构设计、外观、用后清洗等标准制定都应有详细的规定和要求。
结语
随着我国经济的发展,我国的包装机械行业飞速发展,为其他行业的发展提供了有力的支撑,但是我国的包装机械行业也面临着很大的挑战,这就需要包装机械行业认清我国行业内发展存在的问题,寻找和国外行业的差距,并提高包装设备的高新技术应用,实现智能化应用,并注重设备的卫生和安全性要求,实现包装机械行业的可持续发展。
参考文献
[1]陈建民.我国包装机械行业发展现状[J].机械工业标准化与质量,2012(4).
前言
包装机械是包装行业重要机械,是机械加工的重要类型,新时期,我国已经进入到商品社会和市场时代,需要包装机械的大量供应,来满足产品和商品的包装需求,包装机械行业已经成为包装工业和机械工业的交叉,是促进商品进一步走向流通,进一步走向市场的关键支撑。由于我国的市场经济还处于初期,商品包装理念和水平与先进国家比存在很大差距,特别是机械制造行业长期徘徊在低水平,导致包装机械行业出现了诸多问题。应该在科学定位我国包装机械行业的基础上,展开对包装机械行业深层次地分析,形成技术创新、投资增加、大力支持的局面,在包装机械模块化和标准化上下功夫,形成包装机械行业新时期发展的新支撑,在满足商品包装的前提下,促进商品经济和市场化的深入发展。
1.包装机械行业的概述
包装机械行业的发展起始于改革开发,在此之前我国商品包装存在作坊式生产、散装销售的实际现象,即便存在简单的糖果包装机械和香烟包装机械也存在水平不高、机械简单、技术落后等诸多问题。进入到上世纪80年代后,商品和交换得到了提升,包装机械行业得到了不断地发展,并已经成为初具规模的产业,截止到2010年,我国包装机械行业的产量已经达到156万万台(套),成为一个发展迅猛的产业,根据2005年的统计数据:包装机械的产值已经达到500亿人民币,并存在有将近5000各品种,包装机械行业已经变成重要的门类,在支撑商品销售和交换的同时,促进着经济的发展。
2.我国包装机械行业与先进水平的差距
在当前,我们应该肯定包装机械行业的发展成就,同时也要看到包装机械行业的不足和差距,特别是与先进国家和国际水平相比包装机械行业存在着不小的距离,特别是包装机械的自动化水平不高,包装机械生产中新技术应用还处于低级阶段,包装机械应用的材料和工艺还存在速度和范围的问题,总体上讲,我国包装机械行业距离包装机械行业发达国家有将近20年的差距,特别在灌装机械、印刷机械、真空包装机、封装机械、封口包装、无菌包装机械等重要机械类型上具有相当大的差距,这为包装机械行业提出了发展的要求,也指明了新时期包装机械行业发展的方向,应该在承认这一差距的基础上,立足包装机械行业的实际,更好地利用市场经济和新科技浪潮的良机,发展包装机械行业,在打造我国包装机械行业核心技术的同时,促进包装机械行业对先进水平的靠拢和追赶。
3.包装机械行业产品技术升级的探索
3.1.用新技术充实包装机械行业
要实现包装机械行业的发展就必须应用新技术,要从包装机械行业的实际出发推动新工艺和新材料在包装机械中的应用,要形成以人工智能、生物技术、网络技术、自控技术应用为契机的包装机械行业发展基础。在包装机械的设计和生产中要推广CAD技术、CAPP技术以及CIMS系统,在获得优化设计和精密加工的基础上,使包装机械得到提升,达到结构紧凑、运行平稳、延长寿命、降低造价的目标。
3.2.加快包装机械行业的模块化和标准化
应该在包装机械的制造和设计中采用模块化的思想,将包装机械的计量装置、制袋成形
器、物料输送、包装材料输送、热封装置和打码装置等设计成多种标准模块,通过标准模块的合理组合,以适应不同物料特性、不同材料种类和不同包装容量的要求。逐步加大包装机标准件与外购部件的比例,突出包装机械的特殊制造功能,促进包装机械生产在一定范围内实现标准化、通用化和系列化。同时引进国际上承认的标准来规范企业的生产行为也是提高包装机械产品标准化水平的重要途径。
3.3.提高基础配套的技术水平
当前应该重视基础件的研制以及配套件的技术水平的提高,研制与包装机配套的高水平的真空泵、真空阀、灌装高速电磁阀、传感器、变频电机及电器控制元件,开发各种在线或离线的检测设备,以进行重量检测、异物检测、金属检测和真空度检测等,提高整体技术水平。
3.4.加大对包装机械行业的科技和资金投入
只有加大科技投入,鼓励科研院所加入企业集团,多渠道多层次的增加科研经费,才能开发出产销对路的高技术产品。
3.5.重视包装机械行业的网络化发展
根据2009年的数据:有35%的包装企业经常使用互联网,15%的包装机械企业建有网站,10%建有企业内部的电子商务管理系统,有60%企包装机械企业认为需要电子商务服务。我国包装机械行业由于产品自身的特点,非常适合网上贸易。网络经济的发展,从根本上打破了传统产业的经营运作模式,建议企业要加强自身的信息化和网络化建设,将传统的营销模式尽快与网络营销接轨,利用已有的电子商务平台开展产品的供求信息,利用网络探索新的业务合作伙伴,提升企业的产品服务和营销水平。
结语:
综上所述,商品需要包装来体现内涵和功能,这是市场经济的规律,为了进一步促进市场经济的进步应该加速包装机械行业的发展。要认清我国包装机械行业的实际和距离国际水平的差距,在应用新技术和新工艺的前提下,以包装机械标准化、网络化和模块化为导向,提升包装机械设计和生产的水平,达到新时期对包装机械行业发展的促进和振兴作用。
参考文献:
[1]赵淮,林泽梅,张世荣.我国包装机械行业现状和提高技术水平思路[J].中国机械工程.2011(05)
[2]王海朋,陈伟,夏杨.涡轮转子结构参数化设计、分析及其软件集成[J].机械制造与自动化.2005(05)
1.包装机械行业发展的现状以及要求分析
1.1包装机械行业发展的现状分析
我国的包装机械行业的发展方面,起步相对比较晚,在这些年的发展中有了迅速的进步。在包装机械行业多是民营以及少部分合资企业,这一发展现状就使得企业自身发展的资金容量相对比较小,在整体的生产规模上也不大,整体的生产水平得不到有效提升。在包装机械行业内的发展过程中,还存在着重复性生产发展的问题,这就对企业的市场竞争力的提升有着很大的阻碍影响[1]。在我国的国有包装机械行业的发展数量相对比较少,自主科技方面相对薄弱。在自动化技术的应用发展下,对包装机械行业的整体生产水平就有着提升作用,在当前的包装机械行业的自动化水平也在技术的支持下不断加强提升。
1.2自动化包装机械行业发展的要求分析
包装机械自动化发展有着相应的要求,只有按照这些要求才能有助于自动化程度的提升。从自动化包装机械的具体要求层面来看,主要体现在生产效率的高要求,只有达到了高效率的生产,才能将产品成本得到有效降低。自动化要能对产品更新变化的要求得以满足,由于包装机械的灵活性以及柔性比较高,对包装产品的尺寸大小也要能够灵活性的变化,满足实际产品生产的需求。
自动化包装机械的发展要求还体现在对传感器技术的需求层面,这一技术应用能够对内部自主控制得到有效加强。对自动化水平的提升,就必须要要能在传感器技术的要求方面得以满足[2]。还要能注重物流自动化技术的要求满足,这是对包装生产线传动的一个基础技术,在这一技术要求下才能够将生产线连成整体,将包装机械的自动化水平得以有效提升。
另外,对包装机械的自动化水平的提升,还要能在设备故障的排除效率上进行提升,在这一要求上得到了满足,才能有助于包装机械的应用水平提升。
2.包装机械发展过程中存在的问题和应用及前景探究
2.1包装机械发展过程中存在的问题分析
从当前我国的包装机械发展的实际情况来看,还有诸多方面存在着问题有待解决,这些问题主要体现在创新意识不强。在包装机械设计人员的整体素质上还有待加强,对于包装机械发展的顶端技术还没有得到有效掌握,在进行设计中的规范和理论的参考都相对的陈旧,创新力不强。在进行理论研究方面,没有注重研究结果的可行性,这样就造成了理论和实践没有得到有效的结合问题出现。
再者,包装机械的实际发展中,由于在发展资源配置层面没有得以合理化呈现,也对这一行业的发展有着阻碍,我国在对这一行业的宏观控制没有和实际的发展相结合,对集中力量做事的优势就没有得到充分有效的发挥。还有是包装机械设计在方法上没有得到充足化体现,在进行对包装机械设计中主要是结合任务证书的,由于在整体创新方面相对比较低,这就造成了性能指标方面没有自主,参数也没有得到契合等[3]。这些层面的问题对包装机械的进一步发展都有着很大的影响。
2.2自动化技术在包装机械中的应用
自动化技术在包装机械中的应用体现在多个层面,其中在包装机械的传统系统中的应用方面,有着积极作用发挥。传动系统能将没有包装的物品进行运送到包装机械当中,将物品能运送到指定位置。在自动化技术应用下,就能对电机的有效控制来对生产速度进行控制。在变频控制器的应用下,就能够结合设备检测的信号对生产的速度以及精度得以良好控制,从很大程度上对响应的速度以及运行效率得以有效提升。
再者,将自动化技术在检测系统当中的应用,就能够对整个产品检验的过程得以优化。能够将生产产品检验的可靠性能得以有效提升,这就在生产成本上能得以有效降低。而将自动化技术在控制系统中的应用,也能对自动化程度得到有效提升,满足实际的应用需求。将自动化技术在模块化设计中的应用也比较重要,模块化的设计在自动化技术的应用下,在功能上能多样化的呈现,将设计的指标以及原则能综合,使得设计的系统化目标能得以有效实现。
2.3包装机械发展过程中自动化发展前景
自动化技术的应用下,对包装机械的进一步发展就有着积极促进作用,在整体的发展趋势上也会向着良好的方向迈进。在自动化技术下包装机械的生产效率会得到进一步的提升,生产成本就会因此而降低,这些方面也是企业追求的目标[4]。自动化包装机械的发展要能对产品变化得以适应,由于商品包装的变化性相对比较大,在对包装机械的柔性要求就比较高,在未来的发展中包装机械对新产品适应的能力也要能得以提升。
自动化包装机械之所以能得以广泛的应用,就是因为其生产的连续性比较强,在生产故障上比较少,对故障的排除也比较简单。自动化下是通过计算机技术的应用,从而对包装机械进行的控制,这样在故障的诊断效率上也能得到有效提升,能对系统故障进行自动的监测,在故障解决的效率层面就能大幅提升,保障了包装机械应用的持续性[5]。
包装机械有较长时间的发展历程,包装机械是包装工业的一大门类产品,在包装工业中有着举足轻重的地位和作用,它给行业提供必要的技术设备。随着人们生活水平的提高,对食品包装行业提出了更高的要求,同时也给食品包装机械行业带来前所未有的机遇。它为包装工业提供先进的技术装备,保证包装产品质量高、生产效率高、品种多、生产环境好、生产成本低、环境污染小,因而获得较强的生命力,带来巨大的社会效益和经济效益。没有现代化的包装机械,就没有现代化的包装工业。
1 我国包装机械的现状
我国包装机械总体呈现低出发点趋势。由于企业的性质不同,企业之间资金和设备存在区别,自动化水平也不一致,大多数企业在低水平设备上徘徊。随着控制与驱动技术、伺服技术及数字化理念的介入,包装机械市场已经经历了多轮变革。目前,中国已经成为世界最大的商品生产和出口大国,全球的目光也聚焦在发展最快、规模最大、最具潜力的中国包装市场。
经过多年的发展,我国包装机械已成为机械工业中十大行业之一,为我国包装工业快速发展提供了有效的保障。我国包装产品需求的突飞猛进带动了整个包装行业的蓬勃发展,其中包装机械企业也同样面临着非常好的发展机会,但是却有诸多因素制约着包装机械行业的发展。
2 国内包装机械存在的问题
我国包装机械尽管市场前景广阔,但诸如企业规模较小、产品层次低和可靠性差、进口依赖严重、开发能力低下、研发投入不足、专业技术人才缺乏等问题也使国内包装机械产品饱受诟病。包装机械自动化还基本停留在测试仿制阶段,自行开发能力弱,缺少科研生产中试基地,产品质量差距表现在产品性能低、稳定性和可靠性差、外观造型不美观、表面处理粗糙,许多元器件质量差、寿命短、可靠性低,影响了整体产品的质量。
(1)企业规模较小。我国包装企业多,产量多,产品结构零散成为制约我国包装机械行业发展的重要因素之一。包装机械行业存在着严重的重复建设问题,进入门槛低和调控手段不够是造成这个问题的主因。因为包装机械企业起点低、企业规模较小,“先天不足”且跨部门,存在统筹规划、宏观指导难的问题,在投资和开发新产品方面往往一哄而起,出现低水平重复的无序竞争。
(2)产品层次低。国内包装机械企业主要生产比较简单的设备,低水平重复太多,产品技术含量低,制造工艺简单,加工设备精度要求不高,多数企业靠这种产品起步,一部分企业靠低水平产品积累资金和经验,向中高档产品靠近,一部分企业则停滞不前。我国包装机械和国际先进产品相比,在产品的开发、性能、质量、可靠性、服务等方面都处于劣势。
(3)进口依赖严重。我国高端设备主要依赖进口,只有少数国内企业能够提供成套的生产线。我国与国外先进的包装机械的差距还很大,最主要是技术上的差距。我国进口的多为成套或大型设备,出口结构中呈现“小而散”的状况,以单件产品为主。可见我国目前的包装机械出口与进口相比,无论从产品质量、数量还是技术含量等各方面而言,都与国外产品存在着相当大的差距。
(4)研发投入不足。我国包装机械行业没有自己的研发力量,研究投入极少,只靠低价竞争。这也是机械行业的共性,难以吸引大量资金投入,难以进行大量的技术改造。因经费不足,自行开发能力弱,不能做到生产一代,开发一代,研究一代。
(5)专业技术人才缺乏。因包装机械业利润不高,难以吸引优秀的技术人才,以致人才队伍参差不齐,自主开发产品和创新能力薄弱,甚至消化吸收国外同类产品的能力都很弱,造成产品多年一贯制。在包装机械行业的研究所里,人员流失的情况比较严重,研究所与企业的相互信任度不高。
3 包装机械发展趋势
包装机械未来总的趋势是各种高新技术、新机械、新方法不断得到应用,其技术将向高速、高效、高质量方面发展。发展重点将趋于节能降耗、质量和性能可靠、控制水平先进、稳定性好、自重轻、结构紧凑、噪音低、效率高、有利环保等方面。
我国包装机械工业要追求精与专。进入21世纪以来,较之传统包装机械,新型包装机械要求具有简洁化、高生产率、配套更完善、更具自动化等特点。未来的包装机械将配合产业自动化趋势,促进包装设备总体水平提高。目前,世界各国对包装机械发展十分重视,集机、电、气、光、生、磁为一体的高新技术产品不断涌现。生产高效率化、资源高利用化、产品节能化、高新技术实用化、科研成果商业化已成为世界各国包装机械发展的趋势。其次,要进行我国包装机械业的结构调整。在未来我国包装机械业要着重进行产业结构、产品结构和组织结构的调整。
面对不利因素,最紧迫的是改变包装机械行业中各企业的发展方式,企业要站在新的起点上去审视和解决好以上的矛盾和问题,以科学发展观为统领,转变发展理念,强化自主创新,增强市场意识,卓有成效地推进国内包装机械行业发展。要改变包装机械行业现状,促进包装机械的发展,星火公司建议应该从以下几个方面做:
(1)创新经营理念。经营理念创新,包括科技创新、服务创新、企业文化创新、领导方式创新、激励方式创新等,顺应时代的发展,只有创新才会有发展,但是创新不是一个层面上的创新而是要多方面发展,具体来讲应该从以下几个方面抓起:
一是科技创新。“科学技术是第一生产力”只有在技术方面获得创新才能真正促进包装机械行业生产能力提高、生产质量提升,所以说科技创新应该放在企业发展的第一位。
二是营销创新。营销观念的确立与发展是企业争得市场的基础。一方面利用现代信息网络,以最快的速度掌握市场信息,并对信息进行有效的处理。另一方面,以现代网络营销为企业提供全新有效的营销模式,使企业营销不但降低成本,减少人力投入,而且可以在更大的市场范围内寻找客户,为企业创造更富有弹性的运作空间。
一、我国包装机械行业的现状
中国包装机械起步较晚,起于上个世纪70年代,北京市商业机械研究所在研究了日本的包装机械后,制造了中国第一台包装机。包装机械经过20多年的发展,已成为机械工业中十大行业之一,为我国包装工业快速发展提供了有效的保障。
我国食品包装机械大部分以单机控制为主,应用PLC和工控机、DCS及现场总线技术不到设备总数的10%。食品和包装生产线的传动以机械传动为主,控制技术和驱动技术的综合应用水平低,系统不能达到最优化设计。由于生产企业技术水平不高,传感和检测技术、定位控制、在线监测等得不到充分应用,与国外先进控制技术有较大的差距。食品和包装机械高中低档产品自动化水平差距大。中高档食品和包装机械中自动化产品平均约占销售额的8%~12%,普遍应用PLC、变频器、合资低压电器产品,部分应用人机界面。低档食品和包装机械中,自动化产品平均约占销售额的3%~5%,大部分还是应用继电器控制,没采用变频器,应用国产低压电器产品,基本不应用人机界面。
总之,最近的十年时间中国包装机械的技术水平上有较大的提高,但是和发达国家相比,还存在一定的差距。所以要想加快包装机械发展速度,赶超世界先进水平,我国必须采取强有力的措施,可以从以下几个方面来做:
(1)要坚持自主创新,走产学研相结合的道
路。由于我国研发经费非常少,所以可以在大学知识研发应用的基础上,加强科研机构技术开发、成果转化与工程成套,并与企业规模化生产制造相结合的产学研一体化的技术创新。
(2)重大关键技术进行引进、消化吸收、再创新。我国目前的技术绝大部分是仿制国外的,真正自主研发的只有5%~10%,还太少。我们要在空白领域和重大关键技术方面通过引进,消化与吸收,然后再创新,开发具有自主知识产权的技术。
(3)提高企业内部的信息化管理,顾及到上下游的需求和安全。制造本身是一个系统工程,要建立以市场信息为先导、原料信息、加工信息、销售与物流信息等一体的完整的产业信息体系,实现各产业链之间信息的有效反馈和衔接。
二、传动系统
传动产品在包装机械上的使用主要是为了调整主工艺速度和控制电机在生产过程速度的期性变化。在现代包装机械自动化中,变频器充当了极为重要的角色,它是计算机技术、现代控制技术和网络技术的有机结合,具有调速范围宽、调速精度高、动态响应快、运行效率高、功率因数高、操作方便、节能效果显著等一系列的优点。由于变频器具有上述优点,因而在大型包装机和包装生产线上得到了广泛地应用。应用在包装机械行业的变频器品牌主要有台达和施耐德、富士、安川、SEW、西门子等。
三、人机界面
包装机械的HMI以文本显示器为主,通常与PLC或者单片机配合使用,用以设定生产工艺参数,监控设备运行状态,记录设备生产历史。少数高端机械使用了触摸屏。人机界面厂家主要有DIGITAL、HITECH、三菱、OMRON、西门子和EASYVIEW。
四、运动控制
运动控制产品在包装机上的应用主要是实现精确的位置控制和严格的速度同步,主要通过伺服电机来实现,伺服电机具有自动调整、响应速度快、低振动等优点,故广泛应用于装卸,输送,打标,码垛,卸垛等工序。如台达ASDA-A2高性能伺服控制器的送标、切标系统,使套标速度达到600~800瓶/min,可以满足果汁饮料、啤酒等快速消费品生产需求。伺服控制器应用主要有松下、台达、富士、三菱等进口及合资企业产品。
五、控制系统
PLC控制系统具有可靠性高、程序设计方便灵活、抗干扰能力强、运行稳定等诸多优点,包装机械的大部分控制系统选择使用了PLC控制系统。调查显示PLC系统在5年以内将是包装机械的主流控制系统。PLC、变频器和人机界面的应用主要集中在啤酒和饮料包装设备、方便食品生产线、全自动包装机、瓦楞纸板(箱)生产设备、乳品包装设备上,应用在食品包装机械市场的PLC主要有三菱、OMRON、西门子、施耐德和台达等品牌。
综上所述,包装行业虽属于配套行业,但涉及国民经济的许多领域,特别是食品与饮料行业,更是依赖于包装行业的技术进步和配套服务,因此,我们努力积极推动包装业走上快速健康发展的自动化道路。我国包装机械发展对自动化的要求自动化改变着包装机械行业的制造方法及其产品的传输方式,实现自动控制的包装系统能够极大地提高生产效率和产品质量,有效减轻职工的劳动强度并降低能源和资源的消耗。
食品原料在加工时不仅收获主要产品,还收获附加产品,如玉米加工,产品除了玉米淀粉外,还有玉米油、色拉油、人造黄油、葡萄糖、玉米蛋白及饲料等。另外还进行污水处理。生产全过程均为自动化,没有废弃物、没有污染,其他产品的价值已大大超过玉米淀粉的价值。为了适应食品包装机械对自动化趋势发展的要求和日益提高的加工工艺,设计时将包装机械的研发与计算机结合,实现机电一体化控制。从系统观点出发,运用过程控制原理,将机械、电子与信息、检测等有关技术进行有机组合,实现整体最佳化。具体来说,主要涉及到以下几种自动化技术:
(1)现场总线技术现场总线技术的应用首先“解放”了大部分的硬件,其次简化了安装环节;可以将现场总线技术与ERP系统集成,这样管理层就可以通过ERP系统十分便利地调取、分析运行数据,了解生产的实时情况,监测车间的运行情况。现场总线技术在国内的大型食品加工企业应用较为普遍,这为整个生产线的无人化操作以及传动、检测等工序的无缝衔接提供了可能。
(2)传感器技术在包装机械与食品加工行业中,传感器的应用场合繁多,对食品饮料存储罐的监控,对食品饮料的灌装封装、混合及加工、冷却及加温、清洁、包装等工序都要用到传感器。
在过去五年中,英国包装行业的年均复合增长率为4.07%,2010年产值达到200亿美元。由于受到全球经济危机的影响,预计未来五年,英国包装行业的增速会略有下降,年均复合增长率将达到3.16%。总的来看,尽管未来几年英国仍会面临国内需求疲软及经济复苏缓慢的问题,但英国包装行业将呈现持续增长的趋势。
从应用领域来看,食品饮料行业占到英国包装行业总消耗量的70%,医药行业占到10%,个人护理用品约占6%。预计未来五年,英国包装行业的增长动力主要来自食品、饮料和医药等终端市场。特别是食品饮料行业,即使在整个经济危机中仍保持一定活力,预计未来几年的年均复合增长率将达到6.5%。此外,医药行业也将成为英国包装行业背后的主要推动力之一。医药行业的进步、人口老龄化、人们健康意识的提升以及对处方药和OTC药、维他命和矿物质等的需求,将会推动英国医药行业的发展,同时也将带动泡罩、软管、瓶子和纸盒等医药包装的需求的增长。
包装机械行业发展迅猛
过去几年,英国包装机械行业的年均复合增长率达到6.61%,2010年出口额超过4亿美元。预计未来几年,这种强劲的势头还将继续下去,主要是新兴经济体(如海湾地区、发展中国家)在出口增长的驱动下,对食品和医药包装机械的需求不断增加,而这些地区和国家更倾向于进口包装机械,这将给英国包装机械行业提供非常难得的发展机遇。而且,未来几年,英国国内对包装机械的需求量也会大幅增长。
此外,消费者更倾向于精致、环境友好的包装,这就需要更加精密的包装机械来实现,这种需求将进一步带动英国包装机械行业的发展。
中图分类号:F426 文献标识码:A 文章编号:1672-5336(2014)10-0081-02
1 食品包装机械自动化技术的现状
目前,在我国大型食品加工厂中应用机器总线技术比较普遍,其中机器人技术、机器总线技术、人机界面与传感器等是食品包装机械中采用的自动化技术主要几大技术。大型食品加工厂中普遍运用无人操作、检测及传动等自动化工序,另外传感器在食品的加工与包装过程中运用也极为普遍,机器人在食品的包装、堆垛、装卸及码放过程中应用。
但是随着食品加工工艺的不断提高,控制标准对原有的包装参数的要求也在不断提高,这就意味着现有的应用技术已无法满足发展需要,必须对其提出全新的创新要求。目前,我国已经注重提高包装机械的自动化水平,在今后的研发设计中,主要就是避开采用集光、电、机、磁、气于一体的机械化食品包装机械电子设备。所研发的机电一体化主要以实现机械、电子、信息、检测相结合,以系统观点为核心,运用控制原理的全过程,达到整体的最优化配置。
随着自动化技术的发展,在食品包装机械领域,计算机自动化技术将逐步被引入,根据食品包装的工艺要求,去设置全自动包装系统,并对整个生产过程进行控制与检测,以达到提高机电一体化的应用水平,同时使企业实现优质、高效、低耗、安全生产。这个目标是食品包装机械技术的总体发展方向。
2 主要技术应用
(1)传感器在在食品包装机械行业中的应用比较广,而且在当前传感技术的应用也有了新突破。目前我国对食品安全越来越重视,并且对食品检测技术提出了精细化要求,主要是因为当前食品安全问题过于突出。食品保质检测配置主要由扫描仪与传感器组成,此项配置形成的对比参数十分准确,能在短时间内检测到食品什么时间变质。另外在国外食品加工厂中,还有一种新型集成电路检测器被广泛应用,这种技术可直接检测出食品的变质时间。(2)总线型运动控制器在食品包装行业发展前景十分广阔在我国食品包装机械正面临从劳动密集型向知识密集型转变的过程,因此总线型运动控制器是当前自动化技术中在食品包装行业发展前景十分广阔一项技术。此项技术主要以高速的总线通讯方式,来实现转换多个位置控制模式、高速追踪、交换多通讯口数据信息等功能。所以企业管理者为了提高食品包装质量、以降低生产成本,也应提高对运动控制技术的重视。
3 食品包装机械的未来发展趋势
(1)技术标准趋同化。全球性食品机械领域规避技术壁垒的重要举措就是为了国际间技术交流和贸易往来的一致性和协调性,这就意味着世界各国的食品加工与食品机械技术标准就必须向国际标准或欧盟标准靠拢。如果国家的食品机械市场竞争力没有上去,就说明国家的食品机械制造业在国际贸易中受阻,其主要原因就是国家没有倾向全球性食品机械领域规避技术壁垒的重要举措去做。尤其是WTO成员国,要巩固国际标准在实现全球化生产和制造中的地位,就必须以国际标准作为制定本国技术法规的基础,从而进一步强化国际标准在协调各国技术法规的作用。(2)高新技术实用化。高新技术是食品机械当今食品机械的市场竞争主要是技术竞争,此项技术的发展应用前景也是相当广阔的。在食品机械加工中,通过采用高新技术可提高生产效率、降低能耗、增加得率和附加值、保持食品营养成分、风味及保证食品安全。因此,提高食品机械技术含量已是食品机械制造业的发展主题。目前,国外发达国家不断推出技术含量更高、更人性化的新设备、新产品,主要都是采用高新技术应用到食品机械中,从而使设备性能大大提高。(3)设备高度效率化。食品机械制造企业要使生产线实现连续化生产、专业化作业、自动化调节、规模化经营等,食品加工设备局必须高度效率化,由专业化生产设备代替通用化生产设备;由人型化生产设备代替中小型生产设备;由连续式生产设备代替间歇式生产设备。其主要是采用机电一体化技术和光、电、液、自动化控制技术等来实现的,继而可显著提高生产效率和经济效益。所以,只有发展生产线高度自动化、生产规模大型化的生产设备,才能提高食品机械大型制造企业或跨国公司高效率生产,才能赢得市场的竞争能力。(4)质量控制全程化。食品机械制造企业要使食品加工技术适应质量安全的全程控制要求,就必须与国际接轨。现代国际通行的食品加工生产方式是世界食品机械的技术发展主流之一,其主要是防范在不卫生条件、可能引起污染或品质劣化的环境下作业,避免因批量生产不合格产品所造成的损失;另外一方面就是减少食品加工作业过程中人为或设备的差错降低到最低限度;将质量保证的重点由传统的对最终产品的检验转移到对加工工艺过程中的关键控制点进行管制。(5)技术装备安全化。基于全球性的食品安全日趋严峻,世界各国的食品机械都在与国际接轨,根据国际上食品机械研究、开发、制造的通行要求,推出大量符合质量安全要求的食品机械。制订完善的设备技术规范并且按照这些技术规范严格组织食品机械的设计、制造和应用是研发、制造加工设备本身做到食品加工的安全性主要实现方式。在这些技术规范中,最主要的是食品机械的机械安全与卫生要求,必须符合这些基本要求,才能达到与国际接轨。
4 结语
综上所述,我国的食品包装机械行业还有很大的上升空间,机械自动化技术的提高可有效提高我国食品包装行业在国际上的竞争力,对我国的食品包装业的发展有重要意义,食品包装机械自动化是我国食品包装机械行业发展的必由之路。
近些年来食品和包装机械行业取得成绩是突出的,但是在整体发展阶段由于影响因素比较多,会出现很多问题,直接对食品行业的发展造成影响。以下将对当前包装和食品机械发展现状进行分析。
产品外形和质量差。我国食品和包装机械产品的质量差距主要体现在稳定性和可靠性差的方面,造型落后,外观也存在粗糙的现象,考虑到基础条件的影响,无故障运行的时间比较短。外形和质量差会增加维修周期,缺少有效的执行标准,必然会影响包装和食品的整体应用。
开发能力差。近些年来科研技术不断发展,但是应用到具体开发阶段存在很多不足,当前科研单位规定,按照规定技术投入至少应占销售收入的3%,但是几乎没有企业能达到这个数字。当前我国食品和机械发展仍然是存在仿制和测试阶段,开发手段比较落后,存在开发周期长的现象,和传统行业的发展存在本质性的差异。在企业管理方面,通常都是重加工生产,轻研究开发,进而强化管理。因此在后续管理阶段需要从实际情况入手,提升创新意识,满足包装和食品机械发展的整体要求。
技术水平低。包装和食品机械的发展对技术水平有一定的要求,如果技术更新慢、新技术、新工艺和新材料应用比较少,则必然会无法满足实践要求,增加管理难度。技术含量比较低的产品在整个应用阶段会增加应用难度,因此必须及时对技术设备进行分析,满足特殊设备的整体要求,实现技术的有效应用和评估。
包装和食品机械的发展对策的分析
考虑到包装和食品机械发展形式的具体要求和变化,在应用过程中要从实际情况入手,对各项技术指标进行分析和利用,按照发展要求实行,适应发展趋势。以下将对包装和食品机械的发展对策进行分析。
提升技术含量。针对机电一体化发展形式的要求,在后续应用阶段,要满足智能化操作系统的具体要求,使其向着信息化的方向发展,满足技术体系的具体要求。企业对外经营环境逐渐改善,因此食品和包装机械的出口也随之增加,如果设备技术水平低,稳定性差,则无法促进其有序发展。因此要引进部分技术密集的高档产品和大型成套设备,实现技术的有效利用。当前应用广泛的包括:机、电、气、光、磁于一体的机械电子设备,在设计时,应着力于提高包装机
械的自动化程度,将包装机械的研发与计算机结合,实现机电一体化控制。
开拓产品出口。我国食品和包装机械技术适中,在后续发展阶段,需要对不同国家和地区的出口发展形式引起重视,部分设备可以向发达国家出口。在保证我国产品价格优势的同时,也需要适当提升产品的质量,增加产品品种,实现食品包装机械行业出口市场的开拓。
落实产品创新。产品创新是当前发展的关键所在,在现有基础上需要依靠科技进步,不断推进结构的优化和升级。产品创新流程如下:
食品包装机械主要就是指能够实现食品包装过程的机械,主要包括充填、封口等一些主要的步骤,同时还包括食品包装的计量与盖印等重要的步骤。食品包装机械是一个很复杂的过程,所以本文就是针对食品包装机械自动化来进行分析的。
1 食品包装机械的特点
1.1 种类多、更新快
在当今社会上食品包装机械的种类十分多,已经有2000多种了,这其中还没有包含那些辅的机械等在内。随着社会的发展,社会中产品也在不断增加,进一步导致包装工艺与材料更新速度十分快,并且向着高科技方面发展。
1.2 食品包装机械复杂
食品包装机械的内部结构很复杂,这样在一定程度上就要求动作一定要精准,速度快。同时,影响其结构性能的因素也很多,如包装的尺寸、容器质量等。对于包装的设计也有很高的要求,如精度、耐磨性等方面。
2 食品包装机械实现自动化控制的必要性
食品包装机械行业发展也有20多年了,但是相对于食品工业来说它还是一个新的行业。就我国目前的情况来看,我国的食品包装企业生产力很低,多数的食品包装机械企业还是利用单机生产,这样就会导致生产的效率低,耗能高,稳定性差,同时使用的自动化技术也很少。最近几年科技发展十分迅速,不断有科技在各行各业中应用,就我国的基本情况来看,食品包装行业基础很弱,科研情况也不是很好,这样从某种程度上说就会导致食品和包装行业发展滞后。
随着社会的发展,人们生活水平的提高,这样就会促进食品行业发展的空间不断增大。同时,为了能够满足人们的消费需求,人们对食品包装机械提出了更多的要求。
第一,食品包装机械的生产效率应该要越来越高。第二,食品包装应该要具有良好的灵活性,这样就可以根据包装物品种类的不同来改变使用的材料,这样在一定程度上就有利于实现食品包装的规格化。第三,对于食品包装机械中所出现的故障应该要很快地进行排查与解决。第四,食品包装机械应该要具有自动识别功能,这样对于包装的产品可以自动进行识别,减少误差的出现。第五,食品包装机械过程中应该要实现绿色包装,这样就有利于减少环境的污染,低碳环保。第六,在生产过程应该要注意安全与卫生,保证食品的安全。
这样我们可以看出,实现食品包装机械自动化在一定程度上就可以保证食品包装机械自动化朝着现代化方向前进,同时也会促进企业经济效益的提高。
3 实现食品包装机械自动化的途径
实现食品包装自动化在一定程度上有利于提高食品包装行业的国内外竞争力,对于提高我国食品包装机械行业经济效益具有重要的意义,是我国食品包装行业在发展中重要的过程。
3.1 食品包装机械的控制方式
食品生产到包装的整个过程中应该要有三种控制方式。第一,开环控制,对于那些质量与包装要求不是很高的就可以采用此种控制方式,其成本相对较低,可靠性能很高是其优势。第二,闭环控制,主要是利用食品包装机械上的各种传感器来检测食品包装设备的工作状态,这样就有利于将检测到的各种信息反馈到设备上,对于产品与包装质量要求很高的应该要选择这种控制方式。第三,半闭环控制,主要是通过食品包装机械上的某一个传感器来检测工作状态,若是对于产品与包装质量要求很高的应该要首选这种控制方式。
3.2 食品包装机械上的控制器
自动化控制正在逐渐地应用到食品包装行业上,就当前食品行业来说,若是在包装机械采用控制器的话,就应该考虑以下几个方面。第一,要使用简单的电器回路,这样按下按钮就可以进行控制,简单方便。第二,尽可能使用可以编程的控制器,因为强大的逻辑功能,可以对食品包装机械进行一定的控制,这样有利于提高食品包装机械的灵活性,提高食品包装机械自动化的使用效率,更加方便了工人们的使用操作。第三,利用计算机进行控制,利用计算机的程序进行现在控制,对设备进行控制。
3.3 食品包装机械的驱动技术
食品包装机械的动作十分复杂,程序很多,同时在设备中各个动作也应该要保持一致。传统的食品包装机械一般都是使用一个主机,其次在通过复杂的工序来完成各个动作,这样就容易造成故障的出现,而且设备维护起来也十分的困难。所以,将先进的食品包装机械技术应用到食品包装机械上,这样就会使得整个设备在使用的时候非常简单。
3.4 食品包装机械上的传感器
若想要实现食品包装机械自动化,就应该要在食品包装机械安装传感器。比如说在食品饮料中的封装、清洁等都是需要用到传感器的。在食品包装机械上的传感器一般都会用到压力传感器、光电传感器等。
4 食品包装机械自动化的发展方向
4.1 食品包装机械朝数控化方向发展
若是能够将数控机床的经验教训应用到食品包装机械上的话,在一定程度就可以采用数字控制利用程序来控制食品包装的过程,进一步提高设备的适应度,增强设备的使用价值。
4.2 食品包装机械朝信息一体化方向发展
目前,CAD技术在工程行业得到了广泛的应用,同时若是能够将CAD技术应用到食品包装行业上的话,在一定程度上就可以减少设备设计的周期,同时在设计中也应该要充分考虑到人机工程学,这样才会考虑到人工在操作起来的时候是否方便简单。为了能够满足绿色环保要求,应该要将设计出来的结果应用到CAF,将软件的功能与结构进行优化。在产品生产的过程中可以将CAM技术应用到其中,这样就可以进行零件的加工与数控加工代码的生成。食品包装机械设备应该要从市场需求等方面开始调研,这样到最后的维修等过程中都可以统一归纳到CIMS中去。
4.3 食品包装机械监控与诊断朝智能化方向发展
为了能够进一步提高食品包装机械自动化的程度,增强食品包装设备的使用效率,应该要建立食品包装机械的监控与故障诊断系统,这样就应该在日常工作中收集各种故障。针对所收集到故障的原因、现象、位置等来建立故障诊断系统,对食品包装设备进行监控,在发现问题的时候就可以第一时间来进行解决。企业利用网络技术也是可以进行远程监控与设备故障诊断的。这样在一定程度上就可以减少工人在其中的参与力度,可以减少人工参与过程中而产生的污染食品的现象,保证产品的质量卫生。同时,就目前科技发展来看,可以利用商用网络设备开发商就可以进行远程的监控,提高自身产品在市场上的监控。
结语
就我国目前情况来看,食品包装机械的发展中背后大量的技术都是来源于国外。所以,在日后的发展中应该要提高食品包装机械的技术。在发展的过程中应该要提升驱动技术与数控技术,将数字技术融入到设备的开发与研究中,这样才可以进一步提升食品包装机械自动化、绿色化等。
参考文献
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中图分类号:TH122文献标识码:A
我国包装机械行业起步于20 世纪70 年代,现已发展成为机械工业中的10 大行业之一,就其产量与使用来看,我国已成为世界包装机械工业生产和消费大国之一。但是在包装机械设计领域,绝大多数设计人员仍沿用传统的设计方法。随着科学技术的发展及市场竞争的加剧,客户的需求也越来越高。体现在以下几个方面:为了满货期和降低生产成本的需要以及包装机械和生产机械相衔接必须提高生产效率;为了适应产品更新变化的需要,包装机械要具有高的柔性和灵活性;当设备出现故障时,能进行远程诊断服务;利于环境保护、噪声、粉尘和废弃物少。而传统的设计方法根本无法满足这些要求。
1 现代机械设计方法
为了寻求保证设计质量、加快设计速度、避免和减少设计失误的方法和措施,并适应科学技术发展的要求,使设计工作现代化,引发了现代设计方法的研究。现代设计方法的特点是动态的、科学的、计算机化的方法。它将那些在科学领域内得到应用的所有科学方法论应用到工程设计中。现代设计方法实质上是科学方法论在设计中的应用。现代设计方法归纳如下:信息分析法、技术预测法;系统分析法、人机工程;动态分析法;优化设计法;CAD、计算机辅助法;可靠性及价值工程法;有限元及边界元法;模糊评价与模糊法;创造性设计法;艺术造型法等等。把以上现代设计方法应用到机械设计中来,则可称其为现代机械设计方法。
2 现代机械设计方法在包装机械设计中的应用
首先在设计理念上要借鉴西方发达国家的经验,以用户的需求为设计的目标,并结合柔性设计、模块化设计的理念,一机多用,或更换少量的零、部件就可以完成不同的功能, 或满足不同的产品需求。现代包装机的设计过程与现代机械的设计过程基本一样,但设计阶段侧重点不同如:总体设计时,要全面考虑整个包装机系统的布局、运动协调性、造型设计、人—机环境以及装箱运输等。模块化设计是一种先进的设计方法,它的核心思想是将系统根据功能分为若干模块,将包装机中同一功能的单元设计成具有不同性能、可以互换的模块,通过模块的不同组合,使包装机多功能化、系列化。采用这种方法的优点是:①使包装机更新换代速度加快。因为新机型的替代,往往是局部改进。将先进技术引进相应的模块,比较容易实现局部改进;②缩短设计周期。当用户提出要求后,只需更换模块,或设计制造部分模块,即可得到新的机型,满足用户需求;③降低成本,便于维修;④性能稳定可靠。
另外,随着环保理念的加强,现代包装机设计应该满足“绿色设计”,即人性化设计的要求越来越高。它是面向质量设计、装配设计、制造设计、维修设计、可靠性设计的综合设计。我国人口众多,人均消费水平比发达国家低,而且城乡差异较大,包装系统的设计应以价廉物美为主,不能盲目追求高精尖。要考虑到可靠性、安全性、环保性、低噪音等因素。充分体现原理优化、结构优化、制造优化、造型优化。
3 包装机械可靠性的设计方法
机械可靠性设计可分为定性可靠性设计和定量可靠性设计。所谓定性可靠性设计就是在进行故障模式影响及危害性分析的基础上, 有针对性地应用成功的设计经验使所设计的产品达到可靠的目的。所谓定量可靠性设计就是充分掌握所设计零件的强度分布和应力分布以及各种设计参数的随机性基础上,通过建立隐式极限状态函数或显式极限状态函数的关系设计出满足规定可靠性要求的产品。可靠性定量设计虽然可以按照可靠性指标设计出满足要求的恰如其分的零件,但由于材料的强度分布和载荷分布的具体数据目前还很缺乏,有待进一步研究与实验。机械可靠性设计由于不同的产品其构成的差异较大,可靠性设计方法的方法也比较多,一般可分为:预防故障设计、简化设计、降额设计与安全裕度设计、余度设计、耐环境设计、人机工程设计与健壮性设计、概率设计、权衡设计、模拟设计等。将这些方法应用到包装机械设计中去即为现代包装机械可靠性设计。
4 包装机械的发展趋势
目前,包装机械市场竞争日趋激烈,产品除须注重质量外,包装也是直接关系到营销成败的关键之一。运用高效率的包装设备可提高自动化与作业效率,包装机械根据包装物与包装材料的供给方式,可分为全自动包装机械及半自动包装机械;若按包装物的使用范围划分,可分为通用包装机、兼用包装机及专用包装机;依包装种类可分为内包装机及外包装机等。随着包装机械竞争加剧,未来包装业将配合产业自动化、研发技术及发展更高速包装机等发展趋势。在技术上发展方向为:机械功能多元化、模块化、弹性化且具有多种切换功能;结构设计标准化、模组化;控制智能化;结构运动高精度化。
5 我国包装机械的现状与技术差距
我国目前生产的包装机械,在品种、质量和技术水平方面与发达国家比仍然存在很大差距。国外生产的包装机械,从大工业生产用的高速、高度自动化的智能包装机,到商品及家用销售机械、小型包装机械等, 品种达千余种。我国现在虽有不少商品采用机械自动包装或半自动包装,但仍有些商品不适宜包装机械进行包装,包装机械的品种缺口还很大(特别是食品、药品包装方面),市场潜力很大,经济效益和社会效益很高的无菌包装机械,我国还处于开发起步阶段。此外有些不规则的粉状、小顺粒和其他性状物品的称量包装也未发展起来。在科学技术水平方面,发达国家的包装机械发展紧跟当代新技术发展步伐,广泛应用现代先进技术、尖端技术、新材料、向智能化方向发展,并使之完普。高新技术在包装机械领城处于领先支配地位。而我国生产的包装机械,大多还是以机械电气控制为主,新技术的应用还比较少。由于设计、制造及配套的零部件等存在问题,我国生产的包装机械总体水平存在效率比较底、柔性还较差, 机器运行的能耗、包装辅材料和物料的损失也还较大。国内用微机控制的包装机械其品种和数量都还不多, 其他新技术的应用不够,机器的性能待提高和稳定。高新技术的人工智能包装机械和机器人包装生产系统, 以及发展高新技术人工智能包装技术装备、感知传感技术, 包装机械执行装置,自动控制技术等等,其水平与发达国家相比差距还较大。
6 发展我国包装机械的措施与对策综述
我国包装机械科技工作队伍的现代科学技术水平和管理水平有待提高,对先进包装机械的设计研究和开发制造等能力比较低,基础工业的科学技术水平差距相当大,要追赶发达国家先进包装机械的科学技术水平, 缩小差距, 还必须立足我国国情,大力推动企业的科学技术进步;特别要用电子信息技术对各包装机械行业进行技术改造, 以提高机械设备的技术水平为依托, 采取自主开发制造和开放引进相结合的全方位、多渠道策略, 来制订加快发展和提高我国包装机械科学技术水平的战略。
6.1 立足国情, 对现有包装机械的生产进行整顿,优化产品结构
要坚决淘汰能耗大、包装损耗大、质量低、效率低、可靠性低的陈旧落后的包装机械,要以实用性新技术改造技术水平低的包装机械产品, 增加新技术应用比例,发展节能降耗,高工作质量、高性能、高可靠性和自动控制水平, 能适应小批量, 多品种、多规格、高效率的包装机械,满足市场发展需要和提高国际市场上的竞争能力。
6.2加强对包装机械的技术引进和消化吸收工作
高新技术是人类社会生产力中的共同财富。为促进国际技术贸易和交流,借鉴国际上高新技术的包装机械来发展我国的包装工业,引进一些典型的当代高新技术的包装机械很有必要。高新技术产品有高的技术附加值,对引进要制定好消化吸收措施,确保引进技术在我国能及早发挥出母机的效应。对引进的高新技术包装机械的消化吸收, 要由一般性测绘仿制,国产化生产制造,提高到掌握高新技术的应用研究开发,成为能进行技术创新设计和制造的高层次消化吸收,高层次消化吸收研究开发的实现,不仅会提高我国包装机械的科学技术水平, 而且将促进相关基础工业科学技术的发展, 走上自我培育良种的发展道路, 有效地实现缩小与发达国家在先进包装机械方面科学技术水平上的差距。
6.3在研发及生产中,要充分利用国际资源,走国际合作的发展道路
包装机械应用高新技术的研究开发而言,由于我国基础薄弱,完全靠自己独立进行研究开发和生产, 必然需要较长的时间和较高的投入。所以,充分利用国际的先进科学技术和经济资源, 争取广泛的国际合作进行研究开发和生产, 是加快我国高新技术包装机械发展的有效途径之。北京联想计算机集团公司与美国惠普公司合作开发生产汉字喷墨打印机和激光打印机,都是很好的证例。