包装机械的发展 -中文翻译

中文译文包装机械的发展包装是必要的产品进入流通领域,包装是主要的手段,包装机械包装是产品进入流通领域的必要条件，而实现包装的主要手段是包装机械。简单来说，包装机就是把产品包装起来的机器，起着保护，美观的作用。包装机主要分为两个方面，一是流水线式的整体生产包装，二是产品外围包装设备随着时代的发展，科技的进步，包装机械在包装领域中正起着越来越大的作用。我国包装机行业起步于 20 世纪 70 年代，在 80 年代末和 90 代中期的到了迅速发展。已经成为机械行业中的 10 大行业之一，无论产量，还是品种上，都取得了令人瞩目的成就，为我我国的包装工业的快速发张提供了有力的保障目前。目前，我国已成为世界包装机械工业生产和消费十大国之一。新型包装机往往是机、电、气、一体化的设备.充分利用信息产品的最新成果，采用气动执行机构、伺服电机驱动等分离传动技术，可使整机的传动链大大缩短，结构大为化简，工作精度和速度大大提高。机电一体化的实质就是从系统观点出发，运用过程控制原理，将机械、电子与信息、检测等有关技术进行有机组合，实现整体最佳化。21 世纪包装机发展趋势1.高生产率。包装机的生产效率已经从每分钟数件发展到数 10 件，热成型-充填-封口机的生产率可达 500 件每分钟以上。2.自动化。3.单机多功能。在单机上实现多功能，可方便地扩大使用范围，代表性的是德国 BOSCH公司所属的 HESSER 厂生产的心轴轮多工位制袋真空包装，其制袋、称重、充填、抽真空、封口等多功能可在一台单机上完成。4.组成生产线。当需要的功能越来越多是，将所有的功能集中在一个单机上结构非常复杂，这是可以把功能不同、效率相比配的几种机器组合成功铰齐全的生产线上。外国包装机的发展现状：德国：德国的包装机械在计量、制造、技术性能方面均属于世界一流。该国生产的啤酒、饮料灌装成套设备生产速率快、自动化程度高、可靠性好。主要体现在：工艺流程的自动化、生产效率高，满足了交货期短和降低工艺流程成本的要求；设备具有更高的柔性和灵活性。主要体现在生产的灵活性、构造的灵活性和供货的灵活性，以适应产品更新换代的需要；利用计算机和仿真技术提供成套设备，故障率低可以进行远程诊断服务；对环境污染少，主要包括噪音、粉尘和废弃物的污染。意大利：意大利生产的包装机械中，40%是食品包装机械，如糖果包装机、茶叶包装机、灌装包装机等。产品的特点是外观考究、性能优良、价格便宜。意大利包装机械行业的最大优势就是在于可以按照用户的要求进行设计和生产，并能保证很好地完成设计、生产、实验，实现监督、组装、调整和用户需求分析等。我国包装机械行业起步于 20 世纪 70 年代，在 80 年代末和 90 年代中期得到迅速发展。已成为机械工业中的 10 大行业之一，无论是产量，还是品种上，都取得了令人瞩目的成就，为我国包装工业的快速发展提供了有力的保障。目前，我国已成为世界包装机械工业生产和消费大国之一。当前我国食品和包装机械的一个突出问题是新产品开发周期长、模仿多、创新少，这不仅与设计人员的知识水平有关，也和相关行业的发展有关。 国际先进的作法是运用仿真技术，由计算机自动合成三维模型，将过去曾经发生过的生产线故障数据输入计算机，即可演示实际工况，在用户面前根据需要进行修改，最终完善。包装机械作为一种产品，它的含义不仅仅是产品本身的物质意义，而是包括形式产品、隐形产品及延伸产品 3 层含义。形式产品是指包装机本身的具体形态和基本功能；隐形产品是指包装机给用户提供的实际效用；延伸产品是指包装机的质量保证、使用指导和售后服务 等。所以包装机的设计应该包括：市场调研、原理图设计、结构设计、施工图设计、使用说明书编写及售后服务预案等。新型包装机械往往是机、电、气一体化的设备。充分利用信息产品的最新成果，采用气动执行机构、伺服电机驱动等分离传动技术， 可使整机的传动链大大缩短，结构大为简化，工作精度和速度大大提高。其中的关键技术之一是采用了多电机拖动的同步控制技术。其实 掌握这种技术并不很难，只是一些设计人员不了解包装机械的这一发展趋势。如果说以前我国包装机械设计是仿制、学习阶段，那么现在 我们应该有创新设计的意识。“十五”期间，我国包装机械工业发展迅速，近几年进口的设备都是国内不能制造或者制造水平相差甚远的，从进口可以看出我们的差距所在。 食品安全问题举国关注。 “十一五”期间应提高食品安全领域的科技和装备水平，研制快速、准确鉴定食品中危害因子的技术和装备，进一步研发病原微生物的抗性、病原的控制等预防技术及储藏技术和装备。食品和包装机械形成行业已 20 年，相对于食品包装，还是一个新行业。这 20 年又是世界技术发展最快的时期，新技术不断在行业上应用，而国内行业的基础薄弱，技术及科研力量不足，其发展相对滞后，在某种程度上拖了食品和包装工业的后腿。总体发展虽然较快，但食品包装机械工业发展更快。“十一五”的目标是要缩小这个空间，为食品工业赶上世界先进水平，为使包装大国向包装强国迈进，提供先进的技术装备，让进口设备在国内市场上只起到拾遗补缺的作用。这就要求国内食品和包装机械的年发展速度超过 18%，新产品产值率达到 25%。 国际上包装和食品机械的发展是以大客户的要求为目标，带动相关机械的发展。大客户的要求主要体现在以下方面： 一是对生产效率要求越高越好。这样可以降低产品的成本，满足交货期。高速包装机要求与前道工序要有相关衔接，不需搬运环节，包括控制衔接，整个生产线按生产及包装工序排列要做到倒序启动，顺序停机。如冷灌装生产线从塑料原料自动上线到饮料灌装、大包装码垛全部自动在封闭车间内进行。 二是可适应产品的更新变化。包装机械要具有很高的柔性和灵活性，生产线允许在一定的尺寸范围内包装物大小可以变化。因为产品的生命周期远短于设备使用寿命，变更产品及包装不至于更换昂贵的包装生产线。 三是设备常见故障迅速排除。解决方案预先输入电脑，当设备出现常见的故障时可以自行诊断，亦可实行远程诊断并排除故障。 四是要求具有自动识别功能。一方面可以自动识别包装材料的厚度、硬度、反弹力等，通过电脑反馈到机械手调整动作幅度，保证不反弹。另一方面，各种不同的产品，如形状各异的巧克力或点心等，装到同一盒中，其排列是有规律的。生产线传递的产品是无序的，可用探头扫描，确定不同形状的物料位置，再反馈到不同的机械手，它会准确无误地将物品按准确的位置及方向放入托盘中，快而且准，排除人工操作的视觉及手指的疲劳。 五是可以尽量减少环境污染。减少包括噪声、粉尘污染，并尽量减少废弃物，这一点在食品加工过程中尤为重要。食品原料在加工时不仅收获主要产品，如玉米加工，产品除了玉米淀粉外，还有玉米油、色拉油、人造黄油、葡萄糖、玉米蛋白及饲料，以及污水处理等生产全过程，均为自动化。没有废弃物、没有污染，其它产品的价值已大大超过玉米淀粉的价值。 包装机械设计方法的改进思路：首先在设计理念上要借鉴先进国家的经验，以用户的需求为设计的目标，并结合柔性设计、模块化设计的理念，一机多用，或更换少 量的零、部件就可以完成不同的功能，或满足不同的产品需求。随着科学技术的发展及市场竞争的加剧，客户的需求也越来越高。这种需求体现在以下几个方面：一是提高生产效率，以满足交货期 和降低生产成本的需要，对一些产品，还要求包装机械和生产机械相衔接；二是为适应产品更新变化的需要，包装机械要具有高的柔性和 灵活性；三是当设备出现故障时，要求能进行远程诊断服务；四是利于环境保护，噪声、粉尘和废弃物少；五是设备购置投资尽可能少， 价格要尽可能低。所以，一定要在市场调研的基础上，充分了解、认真分析用户的需求，确定包装机应该完成的功能和各项技术指标，制 订初步的原理设计方案。现代包装机的设计过程应该包括：市场调研、用户需求分析、包装机功能的确定、可行性论证、制定设计方案、用户效益分析、方案 的可行性论证、原理图设计、结构设计、施工图设计、样机制作(虚拟制造)、技术验证和施工图修改、制定售后服务预案及远程诊断方 案、改进设计、系列化设计等。市场调研是一切包装机设计的基础工作。没有市场调研，我们所做的所有设计工作都可能等于零。市场调研，可以根据政策导向、行 业供求信息、专家分析、行业展会、技术交流会等线索，找到用户的需求信息，并加以整理分析后，确定包装机应该完成的功能。在原理方案设计过程中，首先要充分了解相关的信息产品、电子产品的功能，了解气动元件的性能，并用以简化机械传动系统，还可 采用多电机拖动来缩短机械传动链。对于必不可少的机械传动系统，应尽量利用现代化设计手段，在对产品功能分析的基础上，通过创新 构思、系统建模、动力分析、动态优化，从而得到最佳设计方案。技术设计是将原理设计结构化，确定零部件的数量、形状、尺寸、材料等，对主要部件中关键零件进行动力计算、功率计算、强度计算、刚度计算。总体设计时，要全面考虑整个包装机系统的布局、运动协调性、造型设计、人-机环境以及装箱运输等。模块化设计是一种先进的设 计方法，它的核心思想是将系统根据功能分为若干模块，将包装机中同一功能的单元设计成具有不同性能、可以互换的模块，通过模块的 不同组合，使包装机多功能化、系列化。采用这种方法的优点是：(1)使包装机更新换代速度加快。因为新机型的替代，往往是局部改 进。将先进技术引进相应的模块，比较容易实现局部改进；(2)缩短设计周期。当用户提出要求后，只需更换模块，或设计制造部分模 块，即可得到新的机型，满足用户需求；(3)降低成本，便于维修；(4)性能稳定可靠。因为模块设计时，对包装机的功能划分和模 块设计，进行了精心的研究，保证了模块的性能，如：凸轮机构、伺服机构、检测系统、传动系统、控制系统、计量机构、下料机构等。另外包装机械系列化、模块化的行业标准，也到了该制定的时候，包装机械已成为我国十大机械行业之一，而系列化、模块化的行业 标准的制定必将促进我国包装机械行业跨上新的台阶。较发达的国家的包装与欠发达的国家起着不同的作用，原因很简单，他们不明白，各自包装的重点是完全不同的，有时有困难。同样，解决发展中国家试图向北美市场出售令他们无法理解图形的商品包装是我们的当务之急。显著的区别是，包装在市场中起着不同的作用，产品价值将单独出售，因为它是可用的。在北美市场上，消费者可能会面临由五个不同的公司提供各种不同范围的选择。如果所有的产品是好的，都不逊色，卖家如何让消费者产生对自己产品的偏好？他是如何区分的？包装在这一过程中起着很大的作用。包密集型发达国家有时也批评了包装，当然不存在过度包装。然而，北美也享有世界上最便宜的食品，要求我们的可支配收入仅约 11至 14。欧洲食品成本是可支配收入的约20，而在欠发达国家的食品可以支配家庭收入的 95。