食品包裝機械未來實現“四化”
2014-05-05 11:14 來源：中國包裝網 責編：周艷平
- 摘要：
- 食品和包裝機械形成行業已20多年，相對于食品工業，還是一個新行業。目前國內食品包裝機械企業組合化和機電一體化生產力較低，多數食品包裝機械企業以生產單機為主，生產效率低、能耗高，穩定性和可靠性差，控制技術和自動化技術應用較少。
【CPP114】訊：食品包裝機械自動化有利于提高設備的生產率，滿足人們日益增長的生活需求，保證食品包裝的一致性和安全性。指出要實現食品包裝機械自動化，需要考慮包括控制器、傳感器、伺服驅動技術、人機交互界面及網絡技術等問題；同時從食品包裝機械自動化的發展趨勢看，要加強對設備的數控化，設備信息的一體化及設備故障診斷的智能化等方面的研究。
食品包裝機械具有自己的特點：種類繁多，功能各異，更新快。目前世界上包裝機械的品種已達到2000種左右，這還不包括一些輔助機械和包裝材料機械、包裝容器的加工機械在內。
隨著社會產品不斷增多，包裝材料和包裝工藝的變換，包裝機構的運動副迅速更新，并向更高的技術水平發展。包裝機械機構復雜，要求動作精確，工序多，速度快，影響其結構性能的因素多（如被包裝物品的尺寸、形狀，包裝材料、容器的質量，包裝工藝等），對包裝機械的設計和制造要求高（如精度、剛度和耐磨性等）。
食品包裝機械實現自動控制的必要性
食品和包裝機械形成行業已20多年，相對于食品工業，還是一個新行業。目前國內食品包裝機械企業組合化和機電一體化生產力較低，多數食品包裝機械企業以生產單機為主，生產效率低、能耗高，穩定性和可靠性差，控制技術和自動化技術應用較少。這幾年是世界技術發展最快的時期，新技術不斷在行業上應用，而國內行業的基礎薄弱，技術及科研力量不足，其發展相對滯后，在某種程度上拖了食品和包裝工業的后腿。
隨著人們生活水平的迅速提高，食品行業的發展空問愈發巨大。為了滿足人們日新月異的消費需求，對食品包裝機械提出了以下要求：1）食品包裝機械的生產效率越高越好。2）食品包裝機械具有很高的柔性和靈活性，能有效保證包裝機械可根據被包裝物品的要求和包裝材料的不同，實現包裝規格化、標準化，符合集合包裝的要求。3）對食品包裝機械在工作過程中發牛的故障要迅速排除。4）食品包裝機械具有自動識別功能。5）食品包裝機械的包裝過程要實現綠色包裝。6）保證食品生產和包裝過程的安全衛生。由此可見，實現食品包裝機械的自動化，尤其是實現具有高度柔性的自動包裝線，不僅體現了現代生產的發展方向，同時也可以使企業獲得巨大的經濟效益。
食品包裝機械自動化的發展方向：
食品包裝機械的數控化
將開發數控機床的成功經驗應用到食品包裝機械的設計與開發上，采用數字控制，可以應用程序來控制食品包裝機械的包裝過程和包裝動作，提高設備使用的柔性和適應面，有利于提升食品包裝機械的設備價值。
食品包裝機械的信息一體化
CAD技術在工程領域已得到廣泛應用。將CAD技術應用到食品包裝機械上，可以大大縮短設備的設計開發周期，在設計過程中可應用人機工程學，充分考慮人操作起來方便與否來進行反復多次的設計；對設計出來的結果應用CAE軟件進行性能和結構的優化，使設計滿足綠色環保的要求；應用CAPP技術將產品的各個零件盡量標準化，對零件進行編碼歸類，對每一類零件進行加工工藝規劃，存儲到加工知識庫中；在產品的制造過程中，可應用CAM技術進行零件的加工過程仿真和數控加工代碼的生成，實現產品的虛擬制造或應用數控加工技術快速制造設備。食品包裝機械設備從市場需求和調研開始，到最后設備的維修和保養整個過程可以統一歸納到CIMS中去。在食品包裝機械上采用CAX技術，有利于適應市場快速多變的需求。
食品包裝機械監控和故障診斷智能化
為了提高食品包裝機械的自動化程度，保證設備的利用率和生產率，有必要建立食品包裝機械的故障診斷和監控系統。在廣泛收集設備在工作過程中發生的故障現象、故障原因和故障位置的基礎上，建立設備的故障診斷專家系統。利用多傳感器信息融合的監控系統，對設備進行實時監控。發現問題時，可利用設備故障診斷專家系統，通過智能的正向推理和反向推理相結合，快速幫助用戶確定和解決故障。企業利用網絡技術也很容易實現遠程監控和設備故障診斷、自動排除，減少人工參與，保證食品包裝機械生產的產品在生產中沒有人為接觸和污染，產品質量均勻統一。安全衛生。同時借助現有的商用網絡，設備制造商可以很輕松實現異地對生產線的監控、診斷和修改，提高自己的產品在市場上的競爭力。
在“十二五”期間，食品包裝機械總產值可望突破4000億元。目前在食品包裝機械快速發展的背后，大量技術含量高的設備是依靠進口。因此，在今后的食品包裝機械設計中，應注重提高設備的自動化水平，在設備的機械結構領域中充分應用先進的控制和伺服驅動技術，將數字化技術融入到設備的研發和制造過程中，以實現設備的完全自動化、高效化、節能化、綠色化。
食品包裝機械具有自己的特點：種類繁多，功能各異，更新快。目前世界上包裝機械的品種已達到2000種左右，這還不包括一些輔助機械和包裝材料機械、包裝容器的加工機械在內。
隨著社會產品不斷增多，包裝材料和包裝工藝的變換，包裝機構的運動副迅速更新，并向更高的技術水平發展。包裝機械機構復雜，要求動作精確，工序多，速度快，影響其結構性能的因素多（如被包裝物品的尺寸、形狀，包裝材料、容器的質量，包裝工藝等），對包裝機械的設計和制造要求高（如精度、剛度和耐磨性等）。
食品包裝機械實現自動控制的必要性
食品和包裝機械形成行業已20多年，相對于食品工業，還是一個新行業。目前國內食品包裝機械企業組合化和機電一體化生產力較低，多數食品包裝機械企業以生產單機為主，生產效率低、能耗高，穩定性和可靠性差，控制技術和自動化技術應用較少。這幾年是世界技術發展最快的時期，新技術不斷在行業上應用，而國內行業的基礎薄弱，技術及科研力量不足，其發展相對滯后，在某種程度上拖了食品和包裝工業的后腿。
隨著人們生活水平的迅速提高，食品行業的發展空問愈發巨大。為了滿足人們日新月異的消費需求，對食品包裝機械提出了以下要求：1）食品包裝機械的生產效率越高越好。2）食品包裝機械具有很高的柔性和靈活性，能有效保證包裝機械可根據被包裝物品的要求和包裝材料的不同，實現包裝規格化、標準化，符合集合包裝的要求。3）對食品包裝機械在工作過程中發牛的故障要迅速排除。4）食品包裝機械具有自動識別功能。5）食品包裝機械的包裝過程要實現綠色包裝。6）保證食品生產和包裝過程的安全衛生。由此可見，實現食品包裝機械的自動化，尤其是實現具有高度柔性的自動包裝線，不僅體現了現代生產的發展方向，同時也可以使企業獲得巨大的經濟效益。
食品包裝機械自動化的發展方向：
食品包裝機械的數控化
將開發數控機床的成功經驗應用到食品包裝機械的設計與開發上，采用數字控制，可以應用程序來控制食品包裝機械的包裝過程和包裝動作，提高設備使用的柔性和適應面，有利于提升食品包裝機械的設備價值。
食品包裝機械的信息一體化
CAD技術在工程領域已得到廣泛應用。將CAD技術應用到食品包裝機械上，可以大大縮短設備的設計開發周期，在設計過程中可應用人機工程學，充分考慮人操作起來方便與否來進行反復多次的設計；對設計出來的結果應用CAE軟件進行性能和結構的優化，使設計滿足綠色環保的要求；應用CAPP技術將產品的各個零件盡量標準化，對零件進行編碼歸類，對每一類零件進行加工工藝規劃，存儲到加工知識庫中；在產品的制造過程中，可應用CAM技術進行零件的加工過程仿真和數控加工代碼的生成，實現產品的虛擬制造或應用數控加工技術快速制造設備。食品包裝機械設備從市場需求和調研開始，到最后設備的維修和保養整個過程可以統一歸納到CIMS中去。在食品包裝機械上采用CAX技術，有利于適應市場快速多變的需求。
食品包裝機械監控和故障診斷智能化
為了提高食品包裝機械的自動化程度，保證設備的利用率和生產率，有必要建立食品包裝機械的故障診斷和監控系統。在廣泛收集設備在工作過程中發生的故障現象、故障原因和故障位置的基礎上，建立設備的故障診斷專家系統。利用多傳感器信息融合的監控系統，對設備進行實時監控。發現問題時，可利用設備故障診斷專家系統，通過智能的正向推理和反向推理相結合，快速幫助用戶確定和解決故障。企業利用網絡技術也很容易實現遠程監控和設備故障診斷、自動排除，減少人工參與，保證食品包裝機械生產的產品在生產中沒有人為接觸和污染，產品質量均勻統一。安全衛生。同時借助現有的商用網絡，設備制造商可以很輕松實現異地對生產線的監控、診斷和修改，提高自己的產品在市場上的競爭力。
在“十二五”期間，食品包裝機械總產值可望突破4000億元。目前在食品包裝機械快速發展的背后，大量技術含量高的設備是依靠進口。因此，在今后的食品包裝機械設計中，應注重提高設備的自動化水平，在設備的機械結構領域中充分應用先進的控制和伺服驅動技術，將數字化技術融入到設備的研發和制造過程中，以實現設備的完全自動化、高效化、節能化、綠色化。
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