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2014年食品包裝機械未來實現“四化”

發布日期:2017-04-25 14:58:56 來源:

  食品 械自動化有利于提高設備的生產率,滿足人們日益增長的生活需求,保證食品包裝的一致性和安全性。指出要實現食品包裝機械自動化,需要考慮包括控制器、傳感器、伺服驅動技術、人機交互界面及網絡技術等問題;同時從食品包裝機械自動化的發展趨勢看,要加強對設備的數控化,設備信息的一體化及設備故障診斷的智能化等方面的研究。

  食品包裝機械具有自己的特點:種類繁多,功能各異,更新快。目前世界上包裝機械的品種已達到2000種左右,這還不包括一些輔助機械和包裝材料機械、包裝容器的加工機械在內。

  隨著社會產品不斷增多,包裝材料和包裝工藝的變換,包裝機構的運動副迅速更新,并向更高的技術水平發展。包裝機械機構復雜,要求動作精確,工序多,速度快,影響其結構性能的因素多(如被包裝物品的尺寸、形狀,包裝材料、容器的質量,包裝工藝等),對包裝機械的設計和制造要求高(如精度、剛度和耐磨性等)。

  食品包裝機械實現自動控制的必要性

  食品和包裝機械形成行業已20多年,相對于食品工業,還是一個新行業。目前國內食品包裝機械企業組合化和機電一體化生產力較低,多數食品包裝機械企業以生產單機為主,生產效率低、能耗高,穩定性和可靠性差,控制技術和自動化技術應用較少。這幾年是世界技術發展最快的時期,新技術不斷在行業上應用,而國內行業的基礎薄弱,技術及科研力量不足,其發展相對滯后,在某種程度上拖了食品和包裝工業的后腿。

  隨著人們生活水平的迅速提高,食品行業的發展空問愈發巨大。為了滿足人們日新月異的消費需求,對食品包裝機械提出了以下要求:

  1)食品包裝機械的生產效率越高越好。

  2)食品包裝機械具有很高的柔性和靈活性,能有效保證包裝機械可根據被包裝物品的要求和包裝材料的不同,實現包裝規格化、標準化,符合集合包裝的要求。

  3)對食品包裝機械在工作過程中發牛的故障要迅速排除。

  4)食品包裝機械具有自動識別功能。

  5)食品包裝機械的包裝過程要實現綠色包裝。

  6)保證食品生產和包裝過程的安全衛生。

  由此可見,實現食品包裝機械的自動化,尤其是實現具有高度柔性的自動包裝線,不僅體現了現代生產的發展方向,同時也可以使企業獲得巨大的經濟效益。

  食品包裝機械自動化的發展方向

  食品包裝機械的數控化

  將開發數控機床的成功經驗應用到食品包裝機械的設計與開發上,采用數字控制,可以應用程序來控制食品包裝機械的包裝過程和包裝動作,提高設備使用的柔性和適應面,有利于提升食品包裝機械的設備價值。

  食品包裝機械的信息一體化

  CAD技術在工程領域已得到廣泛應用。將CAD技術應用到食品包裝機械上,可以大大縮短設備的設計開發周期,在設計過程中可應用人機工程學,充分考慮人操作起來方便與否來進行反復多次的設計;對設計出來的結果應用CAE軟件進行性能和結構的優化,使設計滿足綠色環保的要求;應用CAPP技術將產品的各個零件盡量標準化,對零件進行編碼歸類,對每一類零件進行加工工藝規劃,存儲到加工知識庫中;在產品的制造過程中,可應用CAM技術進行零件的加工過程仿真和數控加工代碼的生成,實現產品的虛擬制造或應用數控加工技術快速制造設備。食品包裝機械設備從市場需求和調研開始,到最后設備的維修和保養整個過程可以統一歸納到CIMS中去。在食品包裝機械上采用CAX技術,有利于適應市場快速多變的需求。

  食品包裝機械監控和故障診斷智能化

  為了提高食品包裝機械的自動化程度,保證設備的利用率和生產率,有必要建立食品包裝機械的故障診斷和監控系統。在廣泛收集設備在工作過程中發生的故障現象、故障原因和故障位置的基礎上,建立設備的故障診斷專家系統。利用多傳感器信息融合的監控系統,對設備進行實時監控。發現問題時,可利用設備故障診斷專家系統,通過智能的正向推理和反向推理相結合,快速幫助用戶確定和解決故障。企業利用網絡技術也很容易實現遠程監控和設備故障診斷、自動排除,減少人工參與,保證食品包裝機械生產的產品在生產中沒有人為接觸和污染,產品質量均勻統一。安全衛生。同時借助現有的商用網絡,設備制造商可以很輕松實現異地對生產線的監控、診斷和修改,提高自己的產品在市場上的競爭力。

  在“十二五”期間,食品包裝機械總產值可望突破4000億元。目前在食品包裝機械快速發展的背后,大量技術含量高的設備是依靠進口。因此,在今后的食品包裝機械設計中,應注重提高設備的自動化水平,在設備的機械結構領域中充分應用先進的控制和伺服驅動技術,將數字化技術融入到設備的研發和制造過程中,以實現設備的完全自動化、高效化、節能化、綠色化。

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