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控制與驅動(dòng)技術(shù)是包裝機械結構領(lǐng)域中的關(guān)鍵技術(shù)，智能伺服驅動(dòng)器的使用使第三代包裝設備具備了數字化的一切優(yōu)勢，同時(shí)樹(shù)立起新的行業(yè)標準。始于20年前的包裝工業(yè)的自動(dòng)化已不能適應產(chǎn)品的靈活性需求，越來(lái)越多的功能從機械動(dòng)力軸轉移到電子驅動(dòng)系統中。特別是食品包裝，由于產(chǎn)品趨向多樣化，激發(fā)出對于設備靈活性的更大需求。
1.包裝機械行業(yè)基本情況
隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，各種食品加工品的出現，對包裝技術(shù)和包裝設備都提出了新的要求，包裝機械在流通領(lǐng)域中發(fā)揮著(zhù)越來(lái)越大的作用。目前包裝機械競爭日趨激烈，而高度自動(dòng)化、智能化、多功能、高效率、低消耗的包裝設備越來(lái)越受到行業(yè)的青睞。經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展，我國包裝機械已成為機械工業(yè)中十大行業(yè)之一，為我國包裝工業(yè)快速發(fā)展提供了有效的保障。但目前，我國包裝機械出口額還不足總產(chǎn)值的5%，進(jìn)口額卻與總產(chǎn)值大抵相當，與發(fā)達國家相去甚遠。包裝機械行業(yè)缺少龍頭企業(yè)，生產(chǎn)規模大、產(chǎn)品檔次高的企業(yè)不多。根據食品和包裝機械工業(yè)協(xié)會(huì )的統計，中國目前有包裝機械廠(chǎng)商3,600多家，但產(chǎn)值及銷(xiāo)售額超過(guò)億元的現在只有20家。
進(jìn)入21世紀以來(lái)，較之傳統包裝機械，新型包裝機械要求具有簡(jiǎn)潔化、高生產(chǎn)率、配套更完善，更具自動(dòng)化等特點(diǎn)。未來(lái)的包裝機械將配合產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化趨勢，促進(jìn)包裝設備總體水平提高。如高智能數控系統、編碼器及數字控制組件、動(dòng)力負載控制等新型智能設備已經(jīng)普遍應用到包裝機械設備中，使設備使用者在操作過(guò)程中更具有獨立性、靈活度、操作正確性、高效率和兼容性。我國還基本停留在測試仿制階段，自行開(kāi)發(fā)能力弱，缺少科研生產(chǎn)中試基地。統計顯示，我國包裝機械品種只有1300多種，配套數量少，缺少高精度和大型化產(chǎn)產(chǎn)品，不能滿(mǎn)足市場(chǎng)需求：產(chǎn)品質(zhì)量差距表現在產(chǎn)品性能低，穩定性和可靠性差、外觀(guān)造型不美觀(guān)、表面處理粗糙，許多元器件質(zhì)量差，壽命短、可靠性低，影響了整體產(chǎn)品的質(zhì)量。
據了解，目前國外包裝和食品機械水平高的國家主要有美國、德國、日本、意大利和英國等。而德國的包裝機械在設計、制造及技術(shù)性能等方面則居于領(lǐng)先地位。最近幾年，這些國家包裝和食品機械設備發(fā)展呈現出新的趨勢。
工藝流程自動(dòng)化程度越來(lái)越高。目前自動(dòng)化技術(shù)在包裝生產(chǎn)線(xiàn)中已占50%以上，大量使用了電腦設計和機電一體化控制，提高生產(chǎn)率、設備的柔性和靈活性，增加機械手以完成復雜的包裝動(dòng)作。每個(gè)機械手均由單獨的電腦控制，攝像機監控包裝動(dòng)作并將信息反饋到電腦以調整動(dòng)作幅度，保證包裝的質(zhì)量。
2.伺服產(chǎn)品市場(chǎng)格局情況
在國內伺服市場(chǎng)中，廠(chǎng)商主要分為四大派系：歐美系、日系、臺系和大陸品牌。歐美廠(chǎng)商以博世力士樂(lè )、路斯特、西門(mén)子、丹納赫、施耐德、羅克韋爾自動(dòng)化等為代表，品牌總的市場(chǎng)占有率大約在35%左右。日系以安川、松下、三菱為代表，占據約22%的市場(chǎng)份額；以東元和臺達為代表的臺系伺服在大陸市場(chǎng)的推廣也如火如荼，其技術(shù)水平和價(jià)格水平居于進(jìn)口中端產(chǎn)品和國產(chǎn)品牌之間，市場(chǎng)占有率從幾年前的微不足道提高到大約10%；大陸品牌主要有匯川、埃斯頓、和利時(shí)電機、華中數控、雷賽、東菱等，占據約33%。
3.包裝機械行業(yè)發(fā)展前景
我國包裝機械行業(yè)發(fā)展潛力巨大，隨著(zhù)科技的不斷發(fā)展與進(jìn)步，未來(lái)微電子、電腦、工業(yè)機器人、圖像傳感技術(shù)和新材料等在包裝機械中將會(huì )得到越來(lái)越廣泛的應用，各企業(yè)亟須學(xué)習和引進(jìn)新技術(shù)，向生產(chǎn)效率高、自動(dòng)化程度高、可靠性好、靈活性強、技術(shù)含量高的包裝設備進(jìn)軍。打造出新型包裝機械，引領(lǐng)包裝機械向集成化、高效化、智能化等方向發(fā)展。
未來(lái)幾年，亞太地區將成為全球食品包裝機械的主要增長(cháng)市場(chǎng)，其中中國將是最大的市場(chǎng)，未來(lái)中國的需求量將超過(guò)2370億包，特別是中高端食品機械會(huì )穩中有升。
包裝機械行業(yè)每年保持高達16%左右的增長(cháng)，未來(lái)因食品包裝、醫藥包裝、日化包裝等行業(yè)的發(fā)展將對包裝機械行業(yè)拉動(dòng)明顯，將繼續保持高速的增長(cháng)態(tài)勢。伺服產(chǎn)品作為自動(dòng)化包裝機械的重要組成部分，對伺服產(chǎn)品未來(lái)的市場(chǎng)將有顯著(zhù)的拉動(dòng)效應，伺服市場(chǎng)將迎來(lái)大發(fā)展。
目前國際品牌伺服產(chǎn)品在我國包裝行業(yè)應用居多，幾乎占據大半的市場(chǎng)，國產(chǎn)廠(chǎng)商相對薄弱。雖國產(chǎn)廠(chǎng)商近年來(lái)發(fā)展迅速，但應進(jìn)一步調整發(fā)展戰略，抓住包裝機械發(fā)展機遇，迎接將來(lái)大發(fā)展。
4.實(shí)現包裝機械自動(dòng)化的技術(shù)
包裝機械集機、電、光、聲、磁、化、生、美為一體的高技術(shù)、高智能、高競爭的產(chǎn)品。發(fā)展速度快、更新速度快是它的一大特點(diǎn)。世界上一切高科技產(chǎn)品都可以應用其中。包裝機械上使用的自動(dòng)化產(chǎn)品主要有控制系統、傳動(dòng)控制、運動(dòng)控制、機器視覺(jué)，人機界面和傳感器等幾類(lèi)，具體包括：控制系統（嵌入式產(chǎn)品、PLC、IPC、現場(chǎng)總線(xiàn)）、傳動(dòng)控制（變頻器，直流調速）、運動(dòng)控制（伺服、步進(jìn)電機、運動(dòng)控制器）、人機界面（文本顯示器、觸摸屏、平板電腦），電器元件及傳感器（溫度傳感器、壓力傳感器，光電開(kāi)關(guān)、行程開(kāi)關(guān)，RFID等）以及機器視覺(jué)（遠程監控、工業(yè)相機）。具體來(lái)說(shuō)，主要涉及到以下幾種自動(dòng)化技術(shù)：
?。?）現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)。運用現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)首先’解放’了大部分的硬件，使得繁瑣的安裝環(huán)節得到簡(jiǎn)化;在生產(chǎn)應用的實(shí)際過(guò)程中，便利性與靈活性更加明顯;可以將現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)與ERP系統集成，這樣管理層就可以通過(guò)ERP系統十分便利地調取、分析運行數據，了解生產(chǎn)的實(shí)際和即時(shí)情況，監測車(chē)間的運行情況?，F場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)在國內的大型食品加工企業(yè)應用較為普遍，這為整個(gè)生產(chǎn)線(xiàn)的無(wú)人化操作以及傳動(dòng)、檢測等工序的無(wú)縫銜接提供了便利。
?。?）傳感器技術(shù)。在食品加工與包裝機械行業(yè)中，傳感器的應用場(chǎng)合繁多，在食品飲料存儲罐的監控、灌裝封裝、混合及加工、冷卻及加溫、清潔、包裝等工序都要用到傳感器。該技術(shù)應用市場(chǎng)的缺口成為了眾多自動(dòng)化廠(chǎng)商的必爭之地。
?。?）傳動(dòng)控制技術(shù)。傳動(dòng)產(chǎn)品在包裝機械上的使用主要是為了調整主工藝速度和控制電機在生產(chǎn)過(guò)程速度的周期性變化。但對于大多數包裝機械而言，變頻器并非必選的電氣產(chǎn)品。變頻器在本行業(yè)的使用率較低，在大型標準規機和包裝生產(chǎn)線(xiàn)上有較大的發(fā)展空間。
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