提高流程自動(dòng)化
采用電腦控制設(shè)計(jì)，幾年前，自動(dòng)化技術(shù)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)化設(shè)計(jì)有以下兩個(gè)主要特點(diǎn)：
第一，每個(gè)機(jī)械手均由單獨(dú)電腦控制，一臺(tái)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。完成包裝動(dòng)作時(shí)，在電腦控制的攝取信息和下，機(jī)械手按電腦程序的指令完成規(guī)定動(dòng)作，確保包裝的質(zhì)量。
第二，具有對(duì)材質(zhì)及厚度的高分辨能力。在包裝過(guò)程中，包裝材料的厚度及材質(zhì)變化不易為人眼所辨別，所以在設(shè)計(jì)包裝機(jī)械時(shí)常采用由電腦控制的攝像機(jī)和探測(cè)器來(lái)分辨包裝材料厚度及材料的變化。攝像機(jī)現(xiàn)已發(fā)展到能自行檢查和辨別攝取的圖片，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)材料的變化經(jīng)辨別后能改變轉(zhuǎn)速，從而控制在最優(yōu)化狀態(tài)下工作，以最短時(shí)間完成包裝工序，并且實(shí)現(xiàn)自動(dòng)清理、自動(dòng)消毒和自動(dòng)清潔。
尋求提高生產(chǎn)率途徑 降低工藝流程成本
德國(guó)包裝機(jī)械，尤其是飲料、啤酒灌裝機(jī)械和食品包裝機(jī)械，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)1200瓶／小時(shí)，香煙包裝12000支／分。提高機(jī)器轉(zhuǎn)速是一個(gè)復(fù)雜問(wèn)題，速度越快，單件生產(chǎn)成本越低，但廠房使用面積隨之增高。另外，電動(dòng)機(jī)速度也是有限度的，所以不能想多快就多快。一般而言，轉(zhuǎn)速提高15％～20％，就將帶來(lái)一系列復(fù)雜問(wèn)題。
提高生產(chǎn)率除提高轉(zhuǎn)速外，還可從另外的渠道設(shè)法解決：
一是采用連續(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，設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)爭(zhēng)取設(shè)計(jì)成連續(xù)式工作，也就提高了生產(chǎn)率；一臺(tái)設(shè)備內(nèi)也可有多條生產(chǎn)線生產(chǎn)，生產(chǎn)同一產(chǎn)品或幾種不同產(chǎn)品，但必須提高可靠性。
二是降低廢品率，提供故障分析系統(tǒng)。廢品給生產(chǎn)造成的損失是巨大的，不僅產(chǎn)品損失，也有材料損失。因此要盡量大幅度降低廢品率；包裝機(jī)械出售時(shí)還應(yīng)為維修服務(wù)提供故障分析系統(tǒng)，即進(jìn)行模態(tài)分析尋找故障，或通過(guò)Inter網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷，最大限度滿(mǎn)足客戶(hù)需要。今后要使包裝機(jī)械進(jìn)一步智能化，即設(shè)備自己尋找故障，自己去解決故障，以降低廢品率及故障率，使正常的生產(chǎn)率得以提高。
三是使產(chǎn)品生產(chǎn)機(jī)械和包裝機(jī)械一體化。許多產(chǎn)品生產(chǎn)完結(jié)時(shí)接著就進(jìn)行包裝，這樣也有利于提高產(chǎn)品的生產(chǎn)率，如德國(guó)生產(chǎn)的巧克力生產(chǎn)設(shè)備及就是由一個(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)率上相互匹配，其中包裝機(jī)械往往成為生產(chǎn)的"瓶頸"，因此要提供不同種生產(chǎn)率的設(shè)備。
適應(yīng)包裝市場(chǎng)變化 注重設(shè)備柔性靈活性
許多包裝產(chǎn)品為適應(yīng)市場(chǎng)激烈競(jìng)爭(zhēng)，更新?lián)Q代的周期越來(lái)越短。如生產(chǎn)，三年一變，甚至一個(gè)季度一變，生產(chǎn)量又都很大，因而要求包裝機(jī)械具有良好的柔性和靈活性，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)性的要求。
為使包裝機(jī)械具有良好的柔性和靈活性，提高自動(dòng)化程度，須大量采用微電腦技術(shù)、模塊技術(shù)和單元組合形式。為適應(yīng)包裝產(chǎn)品品種和包裝類(lèi)型的變化，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：
量的靈活性。既能包裝單個(gè)產(chǎn)品，也能適應(yīng)不同批量產(chǎn)品的包裝。
構(gòu)造的靈活性。整臺(tái)設(shè)備采用單元組成，換用一個(gè)或幾個(gè)單元，即可適應(yīng)產(chǎn)品的變化。
供貨的靈活性。采用單元組合，將各單元組合在一起供貨。如糖果包裝機(jī)，在一個(gè)共同基礎(chǔ)上，組合不同的單元，三個(gè)進(jìn)料口，四種不同的折疊包裝形式，這樣一臺(tái)機(jī)器就可同時(shí)包裝8～10種不同的糖果。由多個(gè)機(jī)械手操作，在一臺(tái)攝像機(jī)的監(jiān)控下，指揮其動(dòng)作，按指令以不同的方式對(duì)不同種類(lèi)的糖果進(jìn)行包裝。若產(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)備具有良好的柔性和靈活性。
以用戶(hù)需求為前提 提供完整成套設(shè)備
德國(guó)的包裝機(jī)械設(shè)計(jì)，以用戶(hù)需求為前提，為生產(chǎn)企業(yè)提供結(jié)構(gòu)性及經(jīng)濟(jì)性完整的系統(tǒng)方案，并用電腦仿真技術(shù)演示操作給用戶(hù)看，征求用戶(hù)意見(jiàn)后進(jìn)行修改。在為用戶(hù)提供自動(dòng)生產(chǎn)線或生產(chǎn)流水線設(shè)備時(shí)尤其注重成套設(shè)備的完整性，無(wú)論是高技術(shù)、高附加值設(shè)備，還是較簡(jiǎn)單的設(shè)備，都按配套性要求提供。
德國(guó)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(mǎn)足1200瓶／小時(shí)的生產(chǎn)率還須兩條線共同工作，因此整個(gè)飲料灌裝線的生產(chǎn)需占半個(gè)足球場(chǎng)的面積，并要求所有設(shè)備均能在一個(gè)廠家內(nèi)。到我國(guó)，當(dāng)前包裝機(jī)械生產(chǎn)一大弱勢(shì)就是生產(chǎn)單機(jī)多，而成套流水線少；主機(jī)多，輔機(jī)少，配套性差。德國(guó)的這種作法很值得我們借鑒。
使用電腦仿真技術(shù) 縮短機(jī)械開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)周期
隨著新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)速度不斷加快，德國(guó)包裝機(jī)械設(shè)計(jì)普遍采用了電腦仿真技術(shù)，即將各種機(jī)器元素以數(shù)據(jù)庫(kù)方式存入電腦，把圖紙數(shù)字化后輸入電腦，電腦即可自動(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，電腦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)率是多少，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，使客戶(hù)根據(jù)顯示屏上顯示的曲線一目了然，并可根據(jù)客戶(hù)的意見(jiàn)修改模型。電腦機(jī)合成速度很快，因此修改工作迅速方便，直到使客戶(hù)或設(shè)計(jì)者滿(mǎn)意。采用電腦仿真設(shè)計(jì)技術(shù)，大大縮短了包裝機(jī)械的開(kāi)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。但是經(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。
（轉(zhuǎn)載）
