國(guó)內(nèi)食品包裝機(jī)械行業(yè)是保持高速增長(zhǎng)的行業(yè)。我國(guó)食品和包裝機(jī)械行業(yè)在經(jīng)歷了上世紀(jì)70年代起步，80年代發(fā)展，80年代末和90年代初的快速增長(zhǎng)(年增長(zhǎng)率高達(dá)20％），初步形成了門(mén)類(lèi)比較齊全、品種基本配套的產(chǎn)業(yè)。由于我國(guó)食品包裝機(jī)械起步晚，生產(chǎn)企業(yè)構(gòu)成形式多種多樣，從行業(yè)企業(yè)總體規(guī)模來(lái)看，95％的企業(yè)為小型企業(yè)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)集體企業(yè)、民營(yíng)企業(yè)、個(gè)體企業(yè)及少量聯(lián)營(yíng)企業(yè)和股份制企業(yè)，大中型企業(yè)只占行業(yè)企業(yè)總數(shù)的5％。這樣的企業(yè)構(gòu)成也是我國(guó)大型成套設(shè)備生產(chǎn)能力弱，高檔設(shè)備主要依靠進(jìn)口的主要原因。目前大型國(guó)營(yíng)生產(chǎn)企業(yè)、部分民營(yíng)企業(yè)、合資和獨(dú)資企業(yè)成為食品包裝機(jī)械行業(yè)的主力，但國(guó)內(nèi)沒(méi)有大型成套設(shè)備方面的設(shè)計(jì)和制造能力。

    食品包裝機(jī)械的發(fā)展趨勢(shì)主要體現(xiàn)在高生產(chǎn)率、自動(dòng)化、單機(jī)多功能。傳統(tǒng)包裝機(jī)械多采用機(jī)械式控制，如凸輪分配軸式、光電控制、氣動(dòng)控制等控制形式。機(jī)電一體化技術(shù)是在信息論、控制論和系統(tǒng)論基礎(chǔ)上建立起來(lái)的綜合技術(shù)，運(yùn)用過(guò)程控制原理，將機(jī)械、電子與信息、檢測(cè)等有關(guān)技術(shù)進(jìn)行有機(jī)組合，實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化和自動(dòng)化，提高包裝機(jī)械整體制造水平。

    自動(dòng)化產(chǎn)品在食品包裝機(jī)械行業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀

    自動(dòng)化產(chǎn)品在食品包裝機(jī)械行業(yè)的市場(chǎng)具有很大的發(fā)展?jié)摿Α?005年包裝機(jī)械使用的自動(dòng)化產(chǎn)品的市場(chǎng)規(guī)模約為8億元，2006年自動(dòng)化產(chǎn)品在包裝機(jī)械的市場(chǎng)增長(zhǎng)率在10％左右(食品包裝機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展進(jìn)程)。

    我國(guó)食品包裝機(jī)械大部分以單機(jī)控制為主，應(yīng)用PLC和工控機(jī)、DCS及現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)不到設(shè)備總數(shù)的10％。食品和包裝生產(chǎn)線(xiàn)的傳動(dòng)以機(jī)械傳動(dòng)為主，控制技術(shù)和驅(qū)動(dòng)技術(shù)的綜合應(yīng)用水平低，系統(tǒng)不能達(dá)到最優(yōu)化設(shè)計(jì)。由于生產(chǎn)企業(yè)技術(shù)水平不高，傳感和檢測(cè)技術(shù)、定位控制、在線(xiàn)監(jiān)測(cè)等得不到充分應(yīng)用，與國(guó)外先進(jìn)控制技術(shù)有較大的差距。

    1.自動(dòng)化產(chǎn)品的應(yīng)用概況

    該行業(yè)使用的自動(dòng)化產(chǎn)品主要有控制產(chǎn)品、驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品和低壓電器。具體包括：控制產(chǎn)品：PLC、工控機(jī)、單板機(jī)和人機(jī)界面等；驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品：交流變頻器、直流調(diào)速器、三相電機(jī)等；低壓電器：主要包括小型斷路器、低壓熔斷器、漏電斷路器、接觸器、繼電器、接近開(kāi)關(guān)等。PLC、變頻器和人機(jī)界面的應(yīng)用主要集中于啤酒和飲料包裝設(shè)備、方便食品生產(chǎn)線(xiàn)、全自動(dòng)包裝機(jī)、瓦楞紙板(箱)生產(chǎn)設(shè)備、乳品包裝設(shè)備等。但電機(jī)主要以普通電機(jī)和國(guó)產(chǎn)變頻電機(jī)為主，只有少量的進(jìn)口。伺服電機(jī)和變頻電機(jī)在啤酒和飲料包裝設(shè)備中得到應(yīng)用，低壓電器主要應(yīng)用合資企業(yè)產(chǎn)品及進(jìn)口產(chǎn)品。

    食品和包裝機(jī)械高中低檔產(chǎn)品自動(dòng)化水平差距大。高中檔食品和包裝機(jī)械中自動(dòng)化產(chǎn)品平均約占銷(xiāo)售額的8％～12％，普遍應(yīng)用PLC、變頻器、合資低壓電器產(chǎn)品，部分應(yīng)用人機(jī)界面。低檔食品和包裝機(jī)械中，自動(dòng)化產(chǎn)品平均約占銷(xiāo)售額的3％～5％，大部分還是應(yīng)用繼電器控制，不應(yīng)用變頻器，應(yīng)用國(guó)產(chǎn)低壓電器產(chǎn)品，基本不應(yīng)用人機(jī)界面(食品包裝機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品的應(yīng)用情況見(jiàn)表2)。

    2.自動(dòng)化產(chǎn)品的廠(chǎng)家市場(chǎng)概況

    活躍在食品包裝機(jī)械市場(chǎng)的PLC廠(chǎng)家主要有12家，具有競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力的有三菱、OMRON、西門(mén)子、松下電工、施耐德和臺(tái)達(dá)6家。

    活躍在食品包裝機(jī)械市場(chǎng)變頻器廠(chǎng)家主要有19家，具有競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力的有三菱、富士、安川、SEW、松下電工及松下電器、西門(mén)子、臺(tái)達(dá)和施耐德9家。

    活躍在食品包裝機(jī)械市場(chǎng)，且互為競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的人機(jī)界面廠(chǎng)家主要有6家:DIGITAL,HITECH、三菱、OMRON、西門(mén)子和EASYVIEW。

    活躍在食品包裝機(jī)械市場(chǎng)的電機(jī)廠(chǎng)家主要是國(guó)內(nèi)電機(jī)生產(chǎn)廠(chǎng)商，合資和進(jìn)口的電機(jī)基本得不到應(yīng)用。

    活躍在食品包裝機(jī)械市場(chǎng)的低壓電器的合資或進(jìn)口廠(chǎng)家主要有7家，具有競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力的有富士、OMRON、西門(mén)子、施耐德4家，大部分都是國(guó)內(nèi)生產(chǎn)。

    食品包裝機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)

    食品包裝機(jī)械市場(chǎng)中，除針對(duì)個(gè)體用戶(hù)的以手工操作為主的產(chǎn)品外，提高自動(dòng)化程度和產(chǎn)品水平已成為國(guó)內(nèi)食品包裝企業(yè)對(duì)機(jī)械設(shè)備的主要需求。同時(shí)由于高中檔食品包裝機(jī)械市場(chǎng)需求的擴(kuò)大，以及低檔食品包裝機(jī)械市場(chǎng)自動(dòng)化水平的提高，食品包裝機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)開(kāi)始開(kāi)發(fā)國(guó)際高中檔水平的食品包裝機(jī)械產(chǎn)品。國(guó)際上食品包裝機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)體現(xiàn)在5個(gè)方面：

    1.對(duì)生產(chǎn)效率要求越高越好

    這樣可以降低產(chǎn)品的成本，滿(mǎn)足交貨期。高速包裝機(jī)要求與前道工序要有相關(guān)銜接，不需搬運(yùn)環(huán)節(jié)，包括控制銜接，整個(gè)生產(chǎn)線(xiàn)按生產(chǎn)及包裝工序排列要做到倒序啟動(dòng)、順序停機(jī)。如冷灌裝生產(chǎn)線(xiàn)，從塑料原料自動(dòng)上線(xiàn)到飲料灌裝及大包裝碼垛全部自動(dòng)在封閉車(chē)間內(nèi)進(jìn)行。

    2.可適應(yīng)產(chǎn)品的更新變化

    包裝機(jī)械要具有很高的柔性和靈活性，生產(chǎn)線(xiàn)允許在一定的尺寸范圍內(nèi)包裝物大小可以變化。因?yàn)楫a(chǎn)品的生命周期遠(yuǎn)短于設(shè)備使用壽命，變更產(chǎn)品及包裝不至于更換昂貴的包裝生產(chǎn)線(xiàn)。

    3.設(shè)備常見(jiàn)故障迅速排除

    解決方案預(yù)先輸入電腦，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)常見(jiàn)的故障時(shí)可以自行診斷，亦可實(shí)行遠(yuǎn)程診斷并排除故障。

    4�币�求具有自動(dòng)識(shí)別功能

    一方面，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識(shí)別包裝材料的厚度、硬度、反彈力等，通過(guò)電腦反饋到機(jī)械手調(diào)整動(dòng)作幅度，保證不反彈；另一方面，讓各種不同的產(chǎn)品，如形狀各異的巧克力或點(diǎn)心等，裝到同一盒中，其排列是有規(guī)律的。生產(chǎn)線(xiàn)傳遞的產(chǎn)品是無(wú)序的，可用探頭掃描，確定不同形狀的物料位置，再反饋到不同的機(jī)械手，它會(huì)準(zhǔn)確無(wú)誤地將物品按準(zhǔn)確的位置及方向放入托盤(pán)中，快速而且準(zhǔn)確，排除人工操作的視覺(jué)及手指的疲勞。

    5�北M量減少環(huán)境污染

    減少包括噪聲、粉塵污染，并盡量減少?gòu)U棄物，在食品加工過(guò)程中尤為重要。食品原料在加工時(shí)不僅生產(chǎn)主要產(chǎn)品，如玉米加工，產(chǎn)品除了玉米淀粉外，還有玉米油、色拉油、人造黃油、葡萄糖、玉米蛋白及飼料，以及污水處理等生產(chǎn)全過(guò)程，均為自動(dòng)化。因此，沒(méi)有廢棄物、沒(méi)有污染的環(huán)保、綠色包裝的價(jià)值已大大超過(guò)玉米淀粉本身的價(jià)值。

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