及風(fēng)險(xiǎn)分析包裝機(jī)械數(shù)字化新發(fā)展趨勢(shì)包裝機(jī)

數(shù)字化包裝機(jī)械不僅可以提供更大的產(chǎn)量和更強(qiáng)的設(shè)備柔性，不能滿足市場(chǎng)需求。產(chǎn)品質(zhì)量差距表現(xiàn)在產(chǎn)品性能穩(wěn)定性和可靠性差，還增加了許多新特性，外觀造型不美觀，如：遠(yuǎn)程維護(hù)、與公司ERP系統(tǒng)進(jìn)行集成、對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的評(píng)估等。

　　僅僅在幾年前，表面處理粗糙，還沒(méi)有人會(huì)預(yù)料到包裝機(jī)械走向數(shù)字化的迅猛速度。隨著電子化進(jìn)程的速度越來(lái)越快，許多元器件質(zhì)量差、壽命短、可靠性低，有一度需要加大配電箱。不過(guò)，影響了整體產(chǎn)品的質(zhì)量；從企業(yè)狀況看，當(dāng)能夠大大減少總線系統(tǒng)所需的電纜數(shù)量，國(guó)內(nèi)包裝機(jī)械行業(yè)缺少龍頭企業(yè)，再加上分散型計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，生產(chǎn)規(guī)模大、產(chǎn)品檔次高的企業(yè)不多；從產(chǎn)品看，意味著不必再增加配電箱的體積了。如今，我國(guó)還基本停留在仿制階段，獨(dú)立式配

　　電箱在包裝行業(yè)中已經(jīng)不是必需的，自行能力弱，數(shù)字式包裝機(jī)比起先前的機(jī)械式或機(jī)電式包裝機(jī)，科研經(jīng)費(fèi)僅占銷售額的1%，所占空間更小。

　　自動(dòng)化為包裝帶來(lái)改變

　　包裝工業(yè)的自動(dòng)化時(shí)代大約始于20年前，而國(guó)外高達(dá)8%―10%?？偟膩?lái)說(shuō)，當(dāng)時(shí)，我國(guó)包裝機(jī)械和國(guó)際先進(jìn)的產(chǎn)品相比，全機(jī)械式設(shè)備配備一臺(tái)可編程邏輯控制器(PLC)，在產(chǎn)品的、性能、質(zhì)量、可靠性、服務(wù)等方面的競(jìng)爭(zhēng)中都處于劣勢(shì)。 　　二、產(chǎn)生這些問(wèn)題的原因 　　1、缺乏宏觀調(diào)控 　　因包裝機(jī)械企業(yè)起點(diǎn)低、“先天不足”且跨門，用于控制邏輯功能和驅(qū)動(dòng)器的機(jī)械動(dòng)力軸。不過(guò)，存在統(tǒng)籌規(guī)劃、宏觀指導(dǎo)難的問(wèn)題，這第一代自動(dòng)化設(shè)備的靈活性并不盡如人意。消費(fèi)產(chǎn)品特別是食品，在投資和新產(chǎn)品方面往往一哄而起，生命周期縮短，出現(xiàn)低水平重復(fù)的無(wú)序競(jìng)爭(zhēng)。 　　2、缺乏資金投入 　　這也是機(jī)械行業(yè)的共性，產(chǎn)品趨向多樣化，難以吸引大量資金投入，激發(fā)出對(duì)于設(shè)備靈活性的更大需求。在后來(lái)的第二代自動(dòng)化設(shè)備中，難以進(jìn)行大量的技術(shù)改造。因經(jīng)費(fèi)不足，越來(lái)越多的功能從機(jī)械動(dòng)力軸轉(zhuǎn)移到電子驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，企業(yè)用于研究和的投資占銷售額平均水平不到1%，邏輯功能仍然由PLC系統(tǒng)控制。

　　控制與驅(qū)動(dòng)技術(shù)被證明是包裝機(jī)械結(jié)構(gòu)領(lǐng)域中的關(guān)鍵技術(shù)。今天，不能做到生產(chǎn)一代，完全電子化的第三代機(jī)器具備了伺服技術(shù)的一切優(yōu)勢(shì)，同時(shí)樹(shù)立起新的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)字化包裝機(jī)械不僅可以提供更大的產(chǎn)量和更強(qiáng)的設(shè)備柔性，還增加了許多新特性，外觀造型不美觀，如：遠(yuǎn)程維護(hù)、與公司ERP系統(tǒng)進(jìn)行集成、對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的評(píng)估等。

　　原先由PLC執(zhí)行的邏輯功能正在失去其重要性，現(xiàn)在占優(yōu)勢(shì)的是電子運(yùn)動(dòng)功能。隨著對(duì)設(shè)備柔性要求的提高，伺服電機(jī)的數(shù)量也在增加。這表示，由于不同的編程語(yǔ)言與系統(tǒng)，已經(jīng)不再需要物理和邏輯接口。自90年代中期以來(lái)，一些公司已經(jīng)在包裝機(jī)械領(lǐng)域帶動(dòng)起集成運(yùn)動(dòng)控制和邏輯控制解決方案的潮流。

　　頂裝載設(shè)備在紙盒包裝方面越來(lái)越受歡迎。靈活的裝盒機(jī)從上面裝貨，比起臥式機(jī)更具柔性。機(jī)器手臂可以配備不同的真空夾具，以適應(yīng)千差萬(wàn)別的產(chǎn)品。這種解決方案對(duì)復(fù)合式包裝來(lái)說(shuō)也很有效，例如在醫(yī)藥方面，泡罩包裝、安瓿、藥瓶、藥品說(shuō)明和藥勺都可以用頂裝載設(shè)備進(jìn)行包裝。在糖果點(diǎn)心領(lǐng)域，頂裝載設(shè)備用來(lái)將各種各樣不同形狀的巧克力放到深盤中。頂裝載設(shè)備操作的靈活性對(duì)較大的包裝同樣有效。機(jī)器只需做出微小的調(diào)整，就能適應(yīng)不同的容器形狀。這意味著，新產(chǎn)品類型能夠滿足未來(lái)的要求。

　　數(shù)據(jù)共享和遠(yuǎn)程維護(hù)

　　今天，為了迎合不同客戶定制化需求的包裝機(jī)械，供應(yīng)商將控制器設(shè)計(jì)得各不相同。因此，標(biāo)準(zhǔn)化不僅使不同的制造商能夠相互交換關(guān)鍵件，還能將用戶從對(duì)某一制造商專有技術(shù)的依賴中解脫出來(lái)。所謂的式控制結(jié)構(gòu)無(wú)疑將具有更大的靈活性。

     國(guó)際上共同協(xié)調(diào)產(chǎn)生的自動(dòng)化概念由OMAC(式模塊結(jié)構(gòu)控制器)包裝機(jī)械工作組進(jìn)行詳細(xì)闡述。發(fā)起這一工作組的是來(lái)自有商標(biāo)產(chǎn)品行業(yè)的機(jī)器用戶，他們與機(jī)械制造者、技術(shù)供應(yīng)商在OMAC的框架內(nèi)合作，目標(biāo)是在一段時(shí)間之內(nèi)使自動(dòng)化系統(tǒng)的硬件可以互換。下一步應(yīng)該就是協(xié)調(diào)不同系統(tǒng)，達(dá)到機(jī)器之間的信息傳遞，并將操作原理標(biāo)準(zhǔn)化。

　　另一個(gè)趨勢(shì)是，在自動(dòng)化技術(shù)(AT) 與信息技術(shù)(IT)之間建立起通訊的系統(tǒng)解決方案，及其通過(guò)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)。這表示，公司信息網(wǎng)絡(luò)和縱向數(shù)據(jù)集成從試行、控制階段直到生產(chǎn)階段都是可行的。聯(lián)合通訊標(biāo)準(zhǔn)使得從診斷、遠(yuǎn)程維護(hù)到互聯(lián)網(wǎng)、物流(采購(gòu)備件)的整個(gè)過(guò)程變得順暢。這意味著來(lái)自數(shù)字化包裝機(jī)械的信息流能被用于更有效的生產(chǎn)，包括上游及下游的業(yè)務(wù)流程。

　　隨著遠(yuǎn)程維護(hù)的誕生，快速的信息交換節(jié)了工作時(shí)間和差旅費(fèi)用，機(jī)械故障能在線解決，減少了停機(jī)時(shí)間。例如，博世公司的遠(yuǎn)程診斷通過(guò)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)操作界面，使錯(cuò)誤能夠在計(jì)算機(jī)內(nèi)檢查出來(lái)。更換產(chǎn)品或包裝材料所需的設(shè)備調(diào)整，同樣需要通過(guò)遠(yuǎn)程整備來(lái)進(jìn)行軟件的調(diào)節(jié)。最理想的狀態(tài)是，數(shù)字包裝機(jī)械配備一種無(wú)線系統(tǒng)，可以與外傳輸媒介相連，控制自動(dòng)包裝材料供應(yīng)，到目前為止這還只是美好的理想而已。

　　加強(qiáng)質(zhì)量保障系統(tǒng)

　　隨著市場(chǎng)全球化程度的深入，每一個(gè)特定的政策法規(guī)都需要遵守，食品與醫(yī)藥行業(yè)對(duì)質(zhì)量的要求也隨之提高，這同時(shí)意味著對(duì)質(zhì)量保證系統(tǒng)(如自動(dòng)圖像處理)的要求也水漲船高。光學(xué)傳感器能夠捕捉到高速大規(guī)模生產(chǎn)過(guò)程中的細(xì)節(jié)，這是人工檢測(cè)無(wú)法做到的。

　　這一切意味著質(zhì)量保障系統(tǒng)將得到很大的改善，因?yàn)樯a(chǎn)過(guò)程被完全監(jiān)控，不再需要隨意抽查。持續(xù)檢測(cè)的重要性可以在玻璃瓶容器的生產(chǎn)中清晰地體現(xiàn)出來(lái)。因?yàn)榭稍偈褂闷孔拥钠可w有時(shí)會(huì)有碎片，使瓶蓋很難打開(kāi)，更不用說(shuō)玻璃碎片可能會(huì)進(jìn)入瓶子，所以不合格產(chǎn)品必須被可靠地識(shí)別出來(lái)，并從生產(chǎn)線中剔除。擁有靈活的構(gòu)造和操作界面的光學(xué)系統(tǒng)能夠適應(yīng)檢測(cè)的需要。

　　包裝機(jī)械的控制器有賴于傳感器發(fā)送的精確信息。例如，薄膜包裝領(lǐng)域中的特殊光阻隔能夠得到?jīng)Q定性的合理化結(jié)果。如果光阻隔被放置在橢圓形薄膜袋的外表，就可以降低薄膜消耗量。這對(duì)傳感器的要求相當(dāng)高，因?yàn)閭鞲衅鞅仨毻ㄟ^(guò)薄膜識(shí)別產(chǎn)品，可能會(huì)給多層薄膜、熔解縫或褶皺帶來(lái)麻煩。適應(yīng)性強(qiáng)的接收器被證明在這種情況下能夠成功勝任要求，還可以適應(yīng)不同的產(chǎn)品和薄膜類型。

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