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我国包装机械工艺流程自动化程度越来越高

信息来源:coaoo.com  时间:2014-06-10  浏览次数:868

    包装机械是指能完成全部或部分产品和商品包装过程的机械。包装过程包括充填、裹包、封口等主要工序,以及与其相关的前后工序,如清洗、堆码和拆卸等。此外,包装还包括计量或在包装件上盖印等工序。使用机械包装产品可提高生产率,减轻劳动强度,适应大规模生产的需要,并满足清洁卫生的要求。包装机械主要产品系列有:真空包装机、打包机、捆扎机、封箱机、套袋机、纸箱成形机、装箱机、缠绕机、贴标机、堆码机、及设计各种输送流水线;同时生产和销售打包带、拉伸膜等各种包装材料。
  控制与驱动技术是包装机械结构领域中的关键技术,智能伺服驱动器的使用使第三代包装设备具备了数字化的一切优势,同时树立起新的行业标准。始于20年前的包装工业的自动化已不能适应产品的灵活性需求,越来越多的功能从机械动力轴转移到电子驱动系统中。特别是食品包装,由于产品趋向多样化,激发出对于设备灵活性的更大需求。
  1.包装机械行业基本情况
  随着科学技术的不断发展进步,各种食品加工品的出现,对包装技术和包装设备都提出了新的要求,包装机械在流通领域中发挥着越来越大的作用。目前包装机械竞争日趋激烈,而高度自动化、智能化、多功能、高效率、低消耗的包装设备越来越受到行业的青睐。经过20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。但目前,我国包装机械出口额还不足总产值的5%,进口额却与总产值大抵相当,与发达国家相去甚远。包装机械行业缺少龙头企业,生产规模大、产品档次高的企业不多。根据食品和包装机械工业协会的统计,中国目前有包装机械厂商3,600多家,但产值及销售额超过亿元的现在只有20家。
  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。如高智能数控系统、编码器及数字控制组件、动力负载控制等新型智能设备已经普遍应用到包装机械设备中,使设备使用者在操作过程中更具有独立性、灵活度、操作正确性、高效率和兼容性。我国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。统计显示,我国包装机械品种只有1300多种,配套数量少,缺少高精度和大型化产产品,不能满足市场需求: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。
  据了解,目前国外包装和食品机械水平高的国家主要有美国、德国、日本、意大利和英国等。而德国的包装机械在设计、制造及技术性能等方面则居于领先地位。*近几年,这些国家包装和食品机械设备发展呈现出新的趋势。
  工艺流程自动化程度越来越高。目前自动化技术在包装生产线中已占50%以上,大量使用了电脑设计和机电一体化控制,提高生产率、设备的柔性和灵活性,增加机械手以完成复杂的包装动作。每个机械手均由单独的电脑控制,摄像机监控包装动作并将信息反馈到电脑以调整动作幅度,保证包装的质量。
  2.伺服产品市场格局情况
  在国内伺服市场中,厂商主要分为四大派系:欧美系、日系、台系和大陆品牌。欧美厂商以博世力士乐、路斯特、西门子、丹纳赫、施耐德、罗克韦尔自动化等为代表,品牌总的市场占有率大约在35%左右。日系以安川、松下、三菱为代表,占据约22%的市场份额;以东元和台达为代表的台系伺服在大陆市场的推广也如火如荼,其技术水平和价格水平居于进口中端产品和国产品牌之间,市场占有率从几年前的微不足道提高到大约10%;大陆品牌主要有汇川、埃斯顿、和利时电机、华中数控、雷赛、东菱等,占据约33%。
  3.包装机械行业发展前景
  我国包装机械行业发展潜力巨大,随着科技的不断发展与进步,未来微电子、电脑、工业机器人、图像传感技术和新材料等在包装机械中将会得到越来越广泛的应用,各企业亟须学习和引进新技术,向生产效率高、自动化程度高、可靠性好、灵活性强、技术含量高的包装设备进军。打造出新型包装机械,引领包装机械向集成化、高效化、智能化等方向发展。
  未来几年,亚太地区将成为全球食品包装机械的主要增长市场,其中中国将是*大的市场,未来中国的需求量将超过2370亿包,特别是中高端食品机械会稳中有升。
  包装机械行业每年保持高达16%左右的增长,未来因食品包装、医药包装、日化包装等行业的发展将对包装机械行业拉动明显,将继续保持高速的增长态势。伺服产品作为自动化包装机械的重要组成部分,对伺服产品未来的市场将有显着的拉动效应,伺服市场将迎来大发展。
  目前国际品牌伺服产品在我国包装行业应用居多,几乎占据大半的市场,国产厂商相对薄弱。虽国产厂商近年来发展迅速,但应进一步调整发展战略,抓住包装机械发展机遇,迎接将来大发展。
  4.实现包装机械自动化的技术
  包装机械集机、电、光、声、磁、化、生、美为一体的高技术、高智能、高竞争的产品。发展速度快、更新速度快是它的一大特点。世界上一切高科技产品都可以应用其中。包装机械上使用的自动化产品主要有控制系统、传动控制、运动控制、机器视觉,人机界面和传感器等几类,具体包括:控制系统(嵌入式产品、PLC、IPC、现场总线)、传动控制(变频器,直流调速)、运动控制(伺服、步进电机、运动控制器)、人机界面(文本显示器、触摸屏、平板电脑),电器元件及传感器(温度传感器、压力传感器,光电开关、行程开关,RFID等)以及机器视觉(远程监控、工业相机)。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。运用现场总线技术首先’解放’了大部分的硬件,使得繁琐的安装环节得到简化;在生产应用的实际过程中,便利性与灵活性更加明显;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,了解生产的实际和即时情况,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便利。
  (2)传感器技术。在食品加工与包装机械行业中,传感器的应用场合繁多,在食品饮料存储罐的监控、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。该技术应用市场的缺口成为了众多自动化厂商的必争之地。
  (3)传动控制技术。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周期性变化。但对于大多数包装机械而言,变频器并非必选的电气产品。变频器在本行业的使用率较低,在大型标准规机和包装生产线上有较大的发展空间。
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