美國包裝機械發(fā)展新趨勢

　　美國包裝工業(yè)起步于20世紀(jì)初期，自二戰(zhàn)以來得到快速發(fā)展，逐步建立并形成包括包裝材料、包裝工藝和包裝機械完整而獨立的工業(yè)體系。其包裝工業(yè)總產(chǎn)值占國民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值的3%.據(jù)美國行業(yè)調(diào)查分析，其包裝機械最大的使用行業(yè)是食品產(chǎn)業(yè)，其次是家庭清潔用品與化妝品產(chǎn)業(yè)、醫(yī)藥用品及煙草業(yè)。

　　創(chuàng)新速度始終處于首位

　　食品產(chǎn)業(yè)作為美國包裝機械的最大使用行業(yè)，幾乎所有機型、機種均在食品產(chǎn)業(yè)中使用。其中，軟飲料對包裝機械的年需求量最大，2005年占50%;食品產(chǎn)業(yè)對包裝機械的需求1994年到2005年年均增長率為7%.正是由于美國食品業(yè)每年推出成千上萬種新產(chǎn)品，從而加快了包裝機械的更新?lián)Q代，因此美國食品業(yè)所需的包裝機械創(chuàng)新速度始終處于首位。

　　重視品牌

　　品牌是企業(yè)的靈魂，從包裝機械市場占有率來看，美國前十位的包裝機械企業(yè)依次為：Barry-wehmillre公司、Beinis公司、SA-SIBSPA公司、AveryDeeeison公司、Bosch公司、CrownCork&ha公司、DougalsMachine公司，RAJouesCohpany公司、Kliklk公司和Krones公司。它們在經(jīng)營方面取得成功，主要取決于三個方面：一是努力提高本企業(yè)包裝機械品牌的知名度;二是重視本企業(yè)的銷售業(yè)績;三是十分重視本企業(yè)產(chǎn)品的售后服務(wù)。

　　包裝機械的自動化、高效率化、節(jié)能化

　　美國當(dāng)前前景看好的包裝機械是：水平枕式微機控制并且配有伺服電機和薄膜張力好的電力控制裝置的包裝機械，今后微電子、電腦、工業(yè)機器人、智能型、圖像傳感技術(shù)和新材料等在包裝機械中將會得到越來越廣泛的應(yīng)用，包裝機械日趨向自動化、高效率化、節(jié)能化方向發(fā)展。

　　自動化操作程序已應(yīng)用于更多的先進(jìn)包裝系統(tǒng)之中，如PLG設(shè)備、數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)的應(yīng)用代表了先進(jìn)包裝系統(tǒng)的走向。為確保高水準(zhǔn)的生產(chǎn)力，自動檢驗系統(tǒng)和高效率的自動化系統(tǒng)是必不可少的。

　　包裝工業(yè)使用較輕的材料來減少裝運成本，采用特殊設(shè)計的組件、系統(tǒng)來縮短生產(chǎn)時間，與供應(yīng)商、制造商朝著以最少的用料提供多種包裝作業(yè)的目標(biāo)努力。

　　新技術(shù)的應(yīng)用

　　包裝自動化操作程序已獲得廣泛應(yīng)用，為迎合消費者，美國包裝界趨向大量使用信息標(biāo)貼系統(tǒng)。因政府要求包裝產(chǎn)品標(biāo)有營養(yǎng)成分、使用說明、條形碼，故令標(biāo)貼系統(tǒng)朝向具有多功能信息發(fā)展。

　　美國科學(xué)家研制出一種全新的集成電路檢測器，它能測出某種食品或某種飲料的變質(zhì)時間。這種食品保質(zhì)檢測新裝置，由傳感器和掃描儀構(gòu)成，其能量來自掃描儀發(fā)出的無線電波，傳感器的主要材料是鉛。包裝食品時將它一同置于食品盒內(nèi)。進(jìn)行檢測時，檢測人員只需將掃描儀對準(zhǔn)食品發(fā)射無線電波，掃描儀發(fā)出的無線電波訊號會使食品產(chǎn)生震動，同時發(fā)出樂譜波，樂譜波先反射到食品盒的盒壁上，后再傳導(dǎo)給傳感器，通過用標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫標(biāo)定震動程度，震動傳導(dǎo)的時間和樂譜的傳導(dǎo)速度，瞬間即可確定所檢測食品變質(zhì)的時間，其檢測結(jié)果相當(dāng)準(zhǔn)確。

　　包裝趨向多樣化、多用途發(fā)展

　　包裝界正迎合消費者需求的變化而迅速改變，生產(chǎn)趨向多樣化。以食品工業(yè)為例，由于當(dāng)今美國人對食品的消費需求已向多規(guī)格、多樣化、特色化方向變化，因此食品加工業(yè)已將費用投向開發(fā)具有更加靈活和機動功能的包裝線上。前幾年開發(fā)一種新的包裝產(chǎn)品通常需要2-3年，現(xiàn)只需半年就能讓新產(chǎn)品上市。這充分說明，美國包裝界在開發(fā)新品種、新產(chǎn)品時，速度快、時間短。

　　由于包裝界所追求的是組合化、簡潔化、可移動的包裝設(shè)備，所以包裝機械廠商越來越注重開發(fā)高效率、多用途、更小型、更靈活機動的包裝設(shè)備。

　　提供更方便、安全的包裝

　　根據(jù)美國人口調(diào)查局的預(yù)測，到2025年美國將進(jìn)入高齡化社會，美國包裝界充分考慮到老年消費者對于包裝產(chǎn)品潛在的需求，開始研制適應(yīng)未來老齡化社會特點的包裝，如帶有拉鏈?zhǔn)降姆馍w、便于開啟的金屬頂蓋雙指拉環(huán)等，包裝界致力于向消費者提供更方便的包裝。

　　包裝設(shè)計朝著符合國際標(biāo)準(zhǔn)的趨勢發(fā)展

　　美國各企業(yè)都在致力于從包裝材料、設(shè)備、銷售等方面尋求對全球市場具有特色的有利包裝。為了全球市場的競爭，制造商們正致力于制定一項政策，使之有符合設(shè)計師們所強調(diào)的國際標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展趨勢。

　　正如美國包裝機械制造協(xié)會會長查爾斯尤斯卡先生所說：'我們正進(jìn)入一個機電一體化、激光掃描、無線電射頻發(fā)射、納米技術(shù)和系統(tǒng)簡化的包裝新世界。'

　　德國包裝機械發(fā)展新趨向

　　德國包裝機械設(shè)計依據(jù)市場調(diào)研及市場分析，努力為客戶尤其是大企業(yè)服務(wù)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展及市場競爭的加劇，客戶對機械性能的要求也越來越高，主要有以下幾個方面的要求：1、提高生產(chǎn)率，以滿足交貨期的要求和降低工藝流程成本的需要;對一些產(chǎn)品，還要求包裝機械和生產(chǎn)機械相銜接。2、要適應(yīng)產(chǎn)品更新的需要，包裝機械要具有更高的柔性和靈活性。3、設(shè)備故障少，出了故障能進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷服務(wù)。4、對環(huán)境污染小，包括噪聲、粉塵和廢棄物污染均要少。5、購置設(shè)備投資盡可能少，價格要盡可能低一些。

　　德國包裝機械制造廠商和設(shè)計部門，為適應(yīng)客戶要求采取了如下措施：

　　提高自動化程度

　　幾年前，自動化技術(shù)只占包裝機械設(shè)計的30%,現(xiàn)在已占50%以上，大量使用微電腦設(shè)計和機電一體化控制以達(dá)到提高包裝機械自動化程度，其目的：一是為了提高生產(chǎn)率;二是為了提高設(shè)備的柔性和靈活性;三是為了提高包裝機械完成復(fù)雜動作的能力，即采用機械手完成包裝工序。

　　包裝機械自動化設(shè)計有以下兩個主要特點：

　?、倜總€機械手均由單獨電腦控制

　　一臺包裝機械為完成復(fù)雜的包裝動作，需由多個機械手完成。在由電腦控制的攝像機攝取信息和監(jiān)控下，機械手按電腦程序的指令完成規(guī)定的動作，確保包裝的質(zhì)量。

　?、诰哂袑Σ馁|(zhì)及厚度的高分辨能力

　　在包裝過程中，包裝材料的厚度及材質(zhì)變化不易為人眼所辨別，所以在設(shè)計包裝機械時常采用由電腦控制的攝像機和探測器來分辨包裝材料厚度及材料的變化。攝像機現(xiàn)已發(fā)展到能自行檢查和辨別攝像的圖片，并在顯示屏上顯示。目前，機器在加工時轉(zhuǎn)速是不能變的，今后應(yīng)根據(jù)材料的變化經(jīng)分辨后能改變轉(zhuǎn)速，從而控制在最優(yōu)化狀態(tài)下工作，以最短時間完成包裝工序，并且實現(xiàn)自動清理，自動消毒和自動清潔。

　　提高生產(chǎn)率，降低成本，最大限度滿足生產(chǎn)要求

　　德國包裝機械，尤其是食品包裝機械，具有高速成套、自動化程度高和可靠性好等特點。提高機器轉(zhuǎn)速是一個復(fù)雜問題，速度越快，單件生產(chǎn)成本越低，但廠房使用面積隨之增加。另外，電動機速度也是有限度的，所以不能想多快就多快。一般而言，轉(zhuǎn)速提高15%~20%,就將帶來一系列復(fù)雜問題。

　　提高生產(chǎn)率除提高轉(zhuǎn)速外，還可以從另外的渠道設(shè)法解決：

　?、俨捎眠B續(xù)工作或多頭工作方式。包裝機械工作方式有間歇式和連續(xù)式，設(shè)計時，應(yīng)爭取設(shè)計成連續(xù)式工作，也就提高了生產(chǎn)率;一臺設(shè)備內(nèi)也可有多條生產(chǎn)線生產(chǎn)，生產(chǎn)同一產(chǎn)品或幾種不同產(chǎn)品，但必須提高可靠性。

　?、诮档蛷U品率，提供故障分析系統(tǒng)。廢品給生產(chǎn)造成的損失是巨大的，不僅產(chǎn)品損失，也有材料損失。因此要盡量大力降低廢品率;包裝機械出售時還應(yīng)為維修服務(wù)提供故障分析系統(tǒng)，即進(jìn)行模態(tài)分析尋找故障，或通過Internal網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷，最大限度滿足客戶需要。今后要使包裝機械進(jìn)一步智能化，即設(shè)備自己尋找故障，自己去解決故障，以降低廢品率及故障率，使正常的生產(chǎn)率得以提高。

　?、凼巩a(chǎn)品生產(chǎn)機械和包裝機械一體化。許多產(chǎn)品生產(chǎn)結(jié)束時接著就進(jìn)行包裝，這樣也有利于提高產(chǎn)品的生產(chǎn)率，如德國生產(chǎn)的巧克力生產(chǎn)設(shè)備及包裝設(shè)備就是由一個系統(tǒng)控制完成的。兩者一體化關(guān)鍵是要解決好在生產(chǎn)率上相互匹配，其中包裝機械往往成為生產(chǎn)的瓶頸，因此要提供不同生產(chǎn)率的設(shè)備。

　　適應(yīng)產(chǎn)品變化，設(shè)計出具有良好柔性和靈活性的設(shè)備

　　為使包裝機械具有良好的柔性和靈活性，提高自動化程度，必須大量采用微電腦技術(shù)、模塊技術(shù)和單元組合形式。為適應(yīng)包裝產(chǎn)品品種和包裝類型的變化，包裝機械設(shè)備的柔性和靈活性常表現(xiàn)在以下三個方面：

　?、倭康撵`活性.既能包裝單個產(chǎn)品，也能適應(yīng)不同批量產(chǎn)品的包裝

　　②構(gòu)造的靈活性。整臺設(shè)備采用單元組成，換用一個或幾個單元，即可適應(yīng)產(chǎn)品的變化。

　?、酃┴浀撵`活性。

　　采用單元組合，將各單元組合在一起供貨，如糖果包裝機，在一個共同基礎(chǔ)上，組合不同的單元，三個進(jìn)料口，四種不同的折疊包裝形式，這樣一臺機器就可同時包裝8~10種不同的糖果。由多個機械手操作，在一臺攝像機的監(jiān)控下，指揮其動作，按指令以不同的方式對不同種類的糖果進(jìn)行包裝。若產(chǎn)品改變了，只要改變攝像機內(nèi)的程序即可，從而使設(shè)備具有良好的柔性和靈活性。

　　提供成套設(shè)備

　　德國的包裝機械設(shè)計，以用戶需求為前提，為生產(chǎn)企業(yè)提供結(jié)構(gòu)性及經(jīng)濟(jì)性完整的系統(tǒng)方案，并用計算機仿真技術(shù)演示操作給用戶看，征求用戶意見后進(jìn)行修改。在為用戶提供生產(chǎn)自動線或生產(chǎn)流水線設(shè)備時，尤其注重成套設(shè)備的完整性，無論是高技術(shù)、高附加值設(shè)備，還是較簡單的設(shè)備，都按配套性要求提供。

　　德國包裝機械廠家也將提供成套設(shè)備作為自己的努力目標(biāo)。如一條飲料灌裝線，有200多個微電腦件，有許多管線顯示屏，有100多種控制各種包裝動作的軟件程序。為滿足1200瓶/分的生產(chǎn)率還須兩條線共同工作，因此整個飲料灌裝線的生產(chǎn)需占半個足球場的面積，并要求所有設(shè)備均能在一個廠家內(nèi)裝置。聯(lián)想到我國當(dāng)前包裝機械生產(chǎn)一大弱勢就是生產(chǎn)單機多，而成套流水線少;主機多，輔機少，配套性差。德國的這種做法很值得我們借鑒。

　　普遍使用計算機仿真設(shè)計技術(shù)

　　隨著新產(chǎn)品開發(fā)速度的不斷加快，德國包裝機械設(shè)計普遍采用了計算機仿真技術(shù)，即將各種機器元素以數(shù)據(jù)庫方式存入計算機，把圖紙數(shù)字化后輸入計算機，計算機即可自動合成為三維模型。再把實際生產(chǎn)時的數(shù)據(jù)和指標(biāo)輸進(jìn)去，把各種可能發(fā)生的故障輸進(jìn)去，計算機三維模型即可仿照真實工作情況進(jìn)行操作，演示出能達(dá)到的生產(chǎn)率是多少，廢品有多少，生產(chǎn)線各環(huán)節(jié)是否能匹配生產(chǎn)，瓶頸在何處，客戶根據(jù)顯示屏上顯示的曲線一目了然，并可根據(jù)客戶的意見修改模型。計算機合成速度很快，因此修改工作迅速方便，直到使客戶或設(shè)計者滿意。采用計算機仿真設(shè)計技術(shù)，大大縮短了包裝機械的開發(fā)設(shè)計周期。

　　包裝機械設(shè)計不僅要重視其功能和效率，也要注重其經(jīng)濟(jì)性。但是經(jīng)濟(jì)性不完全是機械設(shè)備本身的成本，更重要的是運轉(zhuǎn)成本，因為設(shè)備折舊費只占成本的6%~8%,其它的就是運轉(zhuǎn)成本。