德國真空包裝機(jī)械市場及設(shè)計(jì)趨勢

　　德國的真空包裝機(jī)技術(shù)在世界上是絕對領(lǐng)先的，其次是日本、美國、意大利等，這些國家都是真空包裝機(jī)械大國。早在十年前，德國的包裝機(jī)械產(chǎn)值就已經(jīng)達(dá)到數(shù)十億歐元，歐洲的大部分真空包裝機(jī)都是德國生產(chǎn)的，其出口比重較高，占到了七成左右，占世界包裝機(jī)械出口市場的三成左右，排名第一。我國的食品加工及進(jìn)口真空包裝機(jī)械也主要來自德國。

 

　　德國包機(jī)出口貿(mào)易有兩大特點(diǎn):一是絕對數(shù)額大;二是相對比例高。1994年德國包機(jī)出口額為44.3億馬克，相當(dāng)于全球包機(jī)出口總額的1/3。世界五大包機(jī)出口國除德國外，還有意大利29.3億馬克?美國12.8億馬克?瑞士7.2億馬克和日本6.1億馬克。德國的出口額比居第二位的意大利竟多15億馬克，每年德國包機(jī)出口額占產(chǎn)值的比例都在70%以上，1990年至1995年平均值達(dá)74%。也就是說，德國包機(jī)進(jìn)口額相對較小，最高為1991年的10.2億馬克，1994年為7.8億馬克，只相當(dāng)于出口額的18%。德國包機(jī)的主要出口市場是歐洲，約一半出口額是在歐洲實(shí)現(xiàn)的。不過歐洲占德國出口額的比例已由1991年的57.6%下降到1995年的49.8%，而亞洲的比例在同期內(nèi)則由14.2%上升到24.3%?？梢?，亞洲市場在德國包裝機(jī)出口中的地位有了明顯提高，而歐洲市場的重要性則有所降低。1994年德國對中國的包機(jī)出口額為3.1億馬克，僅比對美國的出口額少，中國是德國包機(jī)的第二大出口國。中國現(xiàn)已成為全球第二大包裝機(jī)械進(jìn)口國，1994年進(jìn)口額為9.5億馬克，來自德國的包機(jī)居第一位，占總進(jìn)口量的3成多，其次為意大利(占25%)?日本(占12%)和臺灣(占8%)。德國進(jìn)口的包機(jī)多是小型的和結(jié)構(gòu)簡單的機(jī)構(gòu)，如軟木塞加工機(jī)?封口機(jī)?沖洗機(jī)等，進(jìn)口來源絕大部分(82%)在西歐，來自北美的占10%，來自亞洲的僅占3.8%。德國的包裝材料和容器工業(yè)也是很發(fā)達(dá)的。1995年德國包裝材料與容器的消費(fèi)總金額近400億馬克(合230億美元)，其中紙與紙板165億馬克?塑料120億馬克?金屬53億馬克?玻璃32億馬克?木材11億馬克，市場規(guī)模僅比美國和日本小，居全球第三位。德國在減少包裝廢棄物和包裝循環(huán)再利用方面，采取的措施(包括立法)是很得力的，取得的成績也是很突出的。自1991年德國頒布包裝廢棄物減少法令后，包裝材料消費(fèi)量明顯下降。1994年德國包裝材料使用量為1180萬噸，比1991年的1280萬噸減少了100萬噸，零售消費(fèi)的包裝材料1994年為696萬噸，比1993年減少30萬噸。各種包裝材料都取得了相當(dāng)有效的回收和再利用，如玻璃瓶的循環(huán)再利用量為247.4萬噸，占總消費(fèi)量347.7萬噸的71%。紙和紙板的再利用量為117.7萬噸，占總消費(fèi)量的167.7萬噸的71%。鋼鐵包裝消費(fèi)量為62.8萬噸，其中的39.2萬噸得到回收，35.4萬噸得到再利用。同年(1994年)德國包裝消費(fèi)塑料為89萬噸，54.7萬噸被回收，46.1萬噸再利用。發(fā)達(dá)的包裝工業(yè)?巨大的包裝消費(fèi)市場和嚴(yán)格的環(huán)境保護(hù)法規(guī)，不斷為德國包裝機(jī)械提供發(fā)展機(jī)會，也不斷提出新的要求，尤其是為了適應(yīng)環(huán)保規(guī)定，包裝機(jī)械正面臨著一場考驗(yàn)。

 

真空包裝機(jī)

　　德國的真空包裝機(jī)械設(shè)計(jì)主要是為大型企業(yè)服務(wù)，所以設(shè)備多是成套的自動(dòng)化設(shè)備，不像日本以單機(jī)為主，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展及市場競爭的加劇，客戶的需求也越來越高，這種需求體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是提高生產(chǎn)效率，以滿足交貨期和降低工藝流通成本的需要，對一些產(chǎn)品，還要求包裝機(jī)械和生產(chǎn)機(jī)械相銜接；二是為適應(yīng)產(chǎn)品更新變化的需要，包裝機(jī)械要具有高的柔性和靈活性；三是當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，要求能進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷服務(wù)；四是環(huán)境污染，包括噪聲、粉塵和廢棄物少；五是購置設(shè)備投資盡可能少，價(jià)格要盡可能低。

 

　　為滿足客戶要求，德國包裝機(jī)械制造廠商和設(shè)計(jì)部門采取了諸多措施。

 

　　工藝流程自動(dòng)化程度越來越高

 

　　幾年前，自動(dòng)化技術(shù)還只占包裝機(jī)械設(shè)計(jì)的30%，現(xiàn)在已占50%以上，大量使用了微電腦設(shè)計(jì)和機(jī)電一體化控制。包裝機(jī)械自動(dòng)化程度不斷提高，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，三是因?yàn)榘b機(jī)械需要完成的動(dòng)作復(fù)雜，多采用機(jī)械手來完成。如巧克力糖就用機(jī)械手替代了原來的手工動(dòng)作，使包裝保持了原來的風(fēng)格。

 

　　包裝機(jī)械自動(dòng)化設(shè)計(jì)有以下兩個(gè)特點(diǎn)：

 

　　第一，每個(gè)機(jī)械手均由單獨(dú)電腦控制。一臺包裝機(jī)械為完成復(fù)雜的包裝動(dòng)作，需由多個(gè)機(jī)械手完成。操作時(shí)，在由電腦控制的攝像機(jī)錄取信息和監(jiān)控下，機(jī)械手按電腦指令完成規(guī)定動(dòng)作，確保包裝的質(zhì)量。

 

　　第二，具有對材質(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，所以在包裝機(jī)械上常采用由電腦控制的攝像機(jī)和探測器來分辨。攝像機(jī)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(jī)器在加工時(shí)轉(zhuǎn)速是不能變的，今后應(yīng)根據(jù)材料的變化改變轉(zhuǎn)速，控制在最優(yōu)化狀態(tài)下工作，并且實(shí)現(xiàn)自動(dòng)清理、自動(dòng)消毒和自動(dòng)清潔。

 

　　提高生產(chǎn)效率，降低工藝流程成本，最大限度地滿足生產(chǎn)要求

 

　　德國包裝機(jī)械以飲料、啤酒灌裝機(jī)械和食品包裝機(jī)械見長，具有高速、成套、自動(dòng)化程度高和可靠性好等特點(diǎn)。其飲料灌裝速度高達(dá)每小時(shí)1200瓶，香煙包裝每分鐘12000支。

 

　　提高機(jī)器轉(zhuǎn)速是-個(gè)復(fù)雜問題，速度越高，單件生產(chǎn)成本越低，但廠房使用面積隨之增高，故障率也隨之提高，反會使效率降低，因此應(yīng)尋找兩曲線的結(jié)合點(diǎn)。

 

　　另外，電動(dòng)機(jī)速度也是有限度的。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)效率除提高轉(zhuǎn)速外，還可從另外的渠道設(shè)法解決。

 

　　如采用連續(xù)工作或多頭工作方式。包裝機(jī)械工作方式有間歇式和連續(xù)式，能連續(xù)工作，也就提高了生產(chǎn)效率；一臺設(shè)備內(nèi)也可有多條生產(chǎn)線，生產(chǎn)同一產(chǎn)品或幾種不同產(chǎn)品，但必須提高可靠性。

 

　　也可以降低廢品率，提供故障分析系統(tǒng)。廢品造成的生產(chǎn)損失是驚人的，包括產(chǎn)品損失和材料損失，因此要盡量減少廢品損失；包裝機(jī)械出售時(shí)還應(yīng)提供故障分析系統(tǒng)，進(jìn)行模態(tài)分析尋找故障，或通過因特網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷。今后要生產(chǎn)效率得以提高。

 

　　還可以使產(chǎn)品機(jī)械和包裝機(jī)械氣體化。許多產(chǎn)品要求生產(chǎn)之后接著就進(jìn)行包裝，以提高生產(chǎn)效率。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(gè)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)能力上相互匹配的問題。

 

　　適應(yīng)產(chǎn)品變化，設(shè)計(jì)要具有好的柔性和靈活性

 

　　由于市場的激烈競爭，產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期已越來越短。如化妝品生產(chǎn)三年一變，甚至一個(gè)季一變，生產(chǎn)量又都很大，因此要求包裝機(jī)械具有好的柔性和靈活性，使包裝機(jī)械的壽命遠(yuǎn)大于產(chǎn)品的壽命周期，這樣才能符合經(jīng)濟(jì)性要求。

 

　　包裝機(jī)械設(shè)備的柔性和靈活性常表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：

 

　　一是量的靈活性。既能包裝單個(gè)產(chǎn)品，也能包裝不同批量產(chǎn)品。

 

　　二是構(gòu)造的靈活性，整臺設(shè)備采用單元組成，換用-個(gè)或幾個(gè)單元，即可適應(yīng)產(chǎn)品的變化。

 

　　三是供貨的靈活性?？刹捎脝卧M合，將各單元組合在-起供貨。如糖果包裝機(jī)在一個(gè)共同基礎(chǔ)上，組合不同的單元，包括三個(gè)進(jìn)料口、四種不同的折疊包裝形式，這樣一臺機(jī)器就可同時(shí)包裝9-10種不同的糖果，由多個(gè)機(jī)械手操作，在一臺攝像機(jī)的監(jiān)控下，指揮其動(dòng)作，要包裝哪種糖果就可取哪種進(jìn)行包裝。產(chǎn)品改變了，只要改變攝像機(jī)內(nèi)的程序即可，從而使設(shè)備具有好的柔性和靈活性。

 

　　提供成套設(shè)備

 

　　德國的包裝機(jī)械設(shè)計(jì)尤其重視根據(jù)用戶需求，為生產(chǎn)企業(yè)提供全面考慮結(jié)構(gòu)性及經(jīng)濟(jì)性的完整系統(tǒng)方案，并用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)演示操作給用戶看，征求意見后進(jìn)行修改。在為用戶提供生產(chǎn)自動(dòng)線或生產(chǎn)流水線設(shè)備時(shí)尤其注重成套完整性，無論是高技術(shù)附加值還是較簡單的設(shè)備，都按配套性要求提供。

 

　　德國包裝機(jī)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(gè)微電腦件，有許多管線、顯示屏，有100多種控制各種包裝動(dòng)作的軟件程序，為滿足每小時(shí)1200瓶的生產(chǎn)能力還需兩條線工作，因此整個(gè)飲料灌裝線的生產(chǎn)需占半個(gè)足球場的面積，他們要求所有這些設(shè)備均能由一個(gè)廠家提供。而當(dāng)前我國包裝機(jī)械生產(chǎn)一大弱勢就是生產(chǎn)單機(jī)多、成套流水線少，主機(jī)多、輔機(jī)少，配套性差。德國的這種作法很值得我們借鑒。

 

　　普遍使用計(jì)算機(jī)仿真設(shè)計(jì)技術(shù)

 

　　隨著新產(chǎn)品開發(fā)速度不斷加快，德國包裝機(jī)械設(shè)計(jì)普遍采用了計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，即將各種機(jī)器元素以數(shù)據(jù)庫存人計(jì)算機(jī)，把圖紙數(shù)字化后輸入計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)可自動(dòng)合成為三維模型。再把實(shí)際生產(chǎn)時(shí)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(jì)算機(jī)三維模型即可仿照真實(shí)工作情況進(jìn)行操作，演示出能達(dá)到的生產(chǎn)能力是多少、廢品有多少、生產(chǎn)線各環(huán)節(jié)是否能匹配生產(chǎn)、瓶頸在何處等等，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(jì)算機(jī)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(jì)者滿意。采用計(jì)算機(jī)仿真設(shè)計(jì)技術(shù)，大大縮短了包裝機(jī)械的開發(fā)設(shè)計(jì)周期。

 

　　包裝機(jī)械設(shè)計(jì)不僅要重視其功能和效率，也要注重其經(jīng)濟(jì)性。所謂經(jīng)濟(jì)性不完全是機(jī)械設(shè)備本身的成本，更重要的是運(yùn)轉(zhuǎn)成本，因?yàn)樵O(shè)備折舊費(fèi)只占成本的6%-8%，其他的就是運(yùn)轉(zhuǎn)成本。