机械包装工程篇1
关键词:包装机械模块化设计应用前景
中图分类号:TB846文献标识码:A文章编号:1672-3791(2015)10(c)-0076-03
随着社会经济的发展,用户对产品的个性化提出了更高的要求。包装机械的设计也受到了市场经济的冲击,需要从缩减成本、加快开发和个性化设计等多个方面考虑自身的改变。传统的包装机械生产的批量较大、成本较高、品种较少,这已经适应不了市场的需求,必须加快自身改革的脚步。模块化设计是一种用功能决定包装机械设计的手段,它可以最大化满足客户的需求,应对市场的变化。因此,将模块化设计加在包装机械设计中是时展的趋势,也是包装机械缓解当前困境的措施。
1包装机械模块化设计的内涵与特点
1.1模块化设计的内涵
模块化设计是建立在分析产品功能基础上的,在选择前需要商家根据自身的需求选择模块。因此,模块需要根据种类作出划分,以方便客户的选择。通过这种设计,用户可以选择模块的组合来决定产品的性能,以此来应对市场的快速变化。同时,这种设计也减缓了包装机械更新换代的速度,用类似半智能化的设计手段来促进包装机械的发展。
模块化包装机械的模块有多种分类,根据功能和性能的分类大致有以下4种基本类型。
(1)横向类型。横向类型的模块化设计是指不改变产品的主参数,利用模块来实现产品的变形,以此来满足用户的需求。这种类型较为稳定,模块设计也较为简单,是较为常见的一种模块类型。
(2)纵向类型。纵向类型的模块化设计是指在同一类型的前提下,对不同规格的产品做定向修改。这种类型的模块可以使产品更加多样化,生产更多种类的产品,相比横向类型较为复杂。
(3)跨系列类型。跨类型的模块设计是指在一定范围内改变模块的某些性能,从而得到其他类型的产品。这种类型的模块设计可以满足多种用户需求,但是投入和复杂程度都较高。
(4)全系列类型。全系列类型的模块设计是一种综合体,它既包括了横向类型的模块化设计,也包括了纵向类型的模块化设计,是实现产品功能最大化的一种模块设计类型。
1.2模块化设计的特点
模块设计是建立在机械系统基础上,同时它也结合了计算机系统和智能化系统,它的特点主要有以下几种。
(1)简化设计。包装机械的设计是一个复杂的过程,需要从多个需求入手,然后分别设计相应的功能,最后综合机械设计的原则和指标,完成包装机械的整个设计。但是模块化的设计却可以极大程度地简化包装机械的设计过程,原本的模块是固定的,只要根据功能需求选择相应的模块,然后综合在一起,就可以基本完成整个设计。
(2)产品柔性程度高。模块设计和机械设计不同,它可以独立地存在,随时将最新的技术应用在自身。因此,模块化设计的更新换代是极快的。在此基础上,生产商可以通过模块设计来替代原本的产品功能,可以符合多种需求,有很强的设计柔性。
(3)便于维修。机械产品存在问题之一就是维修和保养困难,有时机械设备的维修和保养花销远远超过了设备本身的价值。包装机械也是如此,面对着维修困难的局面。模块化设计很好地解决了这个问题,使不同模块可以独立地存在,在维修时只需要选择相应的模块就可以,方便了维修的过程。
(4)成本较低。模块化的包装机械在设计和制造的过程中都可以通过选用相应的模块来完成,再加上设计的柔性较高,可以实现小批量的生产,降低了包装机械的设计制造成本。
2模块的划分和接口
2.1模块的划分
模块化设计是应用在机械设计中的,它不仅要符合自身模块的设计指标,还要考虑到机械设计中的要求和指标。所以,在一定程度上,模块的划分要满足机械设计的互换性原则,即模块配合补位的尺寸是有固定的标准,可以实现相同模块的互换。作为系统的一部分,模块的划分在一定程度上决定着机械系统能否正常运作。因此,模块的划分要有很强的灵活性,照顾到管理的方便。同时,还要考虑到产品的发展和变形,为实现其柔性奠定基础。在具体的模块划分中,要注意以下几点。
(1)满足模块多变性的需求。模块在划分的时候要从功能入手,力求用最少的模块可以组成功能最多的产品。
(2)满足模块独立性的需求。模块在加入系统之后虽然是整体的一部分,但是要能够独立存在,使其功能和结构在独立的情况下完整。
(3)结合部位的灵活。模块是要加入系统中的,并且可以随时拆卸。所以,模块的结合部位要便于结合与分离。
2.2模块的接口
模块设计的基础是能够独立的存在且应用于整个包装机械的系统,所以模块的结合是模块最重要的部分,结合的补位也称为接口。模块的接口在一定程度上决定着不同模块之间的互换性和可组合性。据有关数据表明,模块的性能60%以上决定于其接口。因此,接口的重要性可见一斑。
对于包装机械来说,虽然其生产时的工艺力较小,不需要较多的依靠接口处的阻尼力。但是接口的标准化和通用化也决定着整个系统的性能,这关乎到模块能否在包装机械的系统中发挥相应的作用。因此,接口的设计一定要按照统一的标准,保证模块组合的有效性。
3模块化设计在包装机械中的应用――以贴标机为例
3.1贴标机现状
贴标机是包装机械中最常用的一种,它用于对包装成品做最后的加工,给产品贴上标签。经济在发展,时代在进步,人们在选择商品的时候希望从商标中得到更多的信息,以此给自身的选择提供参考数据。而且市场的需求的是多样的,所以产品也必须具备多样性的特点,这就给贴标机提出了更高的要求。
传统的贴标机是一对一形式的,一种标签对应一种机械。这种贴标机不仅提高了产品的成本,降低了商家的竞争力,还阻碍了产品的多样化发展。所以,模块化设计创新应用在了贴标机中。将模块化设计应用在贴标机后,有以下几点优势。
(1)降低生产的成本。贴标机在应用模块化设计后,可以实现多种标签的标记,在需要的时候更换相应的贴标模块即可。这就极大降低了生产的成本,提高了商家的市场竞争力。
(2)促进商品的多样化。市场的需求变化是很快的,产品想要满足市场的需求,必须加快自身的变化速度。产品的变化,相应的标签也将变化。因此,模块的设计可以让商家忽略产品变化对贴标机的压力,从而加快产品多样化的发展。
根据上述的分析,可以很明显地看出模块化设计在包装机械中应用的优势,也正因为如此,当前的包装机械大多采用模块化设计的方式。例如,德国的krones集团是全球领先的包装机械设计厂家,它们重视模块化设计和包装机械设计的结合,优化了包装机械的性能,使自己的产品在市场上更具竞争力。
3.2模块设计在贴标机中的应用
模块化设计可以改进包装机械的性能,这是由于模块的多样性对包装机械功能的提升。首先,模块设计有自身的种类划分,根据上文的分析,模块的划分在一定程度上决定着机械系统能否正常运作,因此需要满足模块多变性的需求、模块独立性的需求和结合部位的灵活等设计要求。在贴标机中也是如此,它可以分为冷胶贴标模块、自粘贴标模块、标签滚压模块、基本模块和传送模块等。
不同的模块决定不同的性能,产品在制造的时候就可以根据需求选择相应的模块,然后组装完成贴标机。而且,这种选择的方案是不受限制的,客户可以最大化地实现产品的个性化,同时贴标签的位置也可以随意指定,将贴标机的功能再次提升。
在2005年的德国慕尼黑食品技术博览会上,krones公司展示了最新的高速贴标机,这种贴标机将商标的长度定在了240~600mm之间,并且有一套通用的商标模块,可以实现多种商标的互换。而且这种贴标机更换模块的速度也较快,能灵活地满足商家的各种需求。因此,krones公司的贴标机迅速占领了市场,将模块化设计在包装机械中的应用完美诠释给了世人。
3.3模块化设计在包装机械中应用的问题和前景
模块化设计虽然有着不可替代的优势,提升包装机械的性能,但是也有自身的限制因素存在,具体表现在以下几点上。
(1)开发的周期较长。模块化设计满足的功能较多,所以其在设计的过程中需要考虑多种问题,这就增加了模块化设计的难度,延长了模块化设计的周期。而且,模块化的设计还要考虑各部分之间的配合问题,这就导致了一个修改导致整体机构设计的修改。因此,模块化设计的前期设计工作任务量较大,需要从模块的自身问题入手,分别探讨不同的功过环境、不同的应用设备对整个模块的影响。基于这些原因,模块化设计的开发周期比较长,消耗的时间往往是传统设计方式的几倍之多。
(2)开发过程复杂。模块化设计需要兼顾多种模块的协同运作,还要考虑模块在整个系统中运作。所以,开发的过程比较复杂。而且,模块化设计还需要考虑电子技术和计算机技术在其中的应用,在整个开发过程中要协调多种技术之间的配合关系。特别是为了实现模块化设计的智能化,各种传感器和PLC等软件和程序都需要加在其中,使整个开发过程较为复杂,增加了模块化设计的难度。
虽然模块化设计有自身的限制因素存在,它的应用还是不可阻挡的。当前的机械已经向着自动化和智能化的方向发展,需要满足多种需求。所以,必须从机械系统的整体划分开始,利用模块化设计来优化整个包装机械的性能。再者,经济的高速发展需要包装机械生产的产品有一定的市场竞争力。因此,模块化的设计应用在包装机械设计中的脚步不可阻挡。就以目前的情况而言,我国的包装机械应用模块化设计的程度还不够高,跟发达国家还有差距。但是市场经济的压力和国家对技术的重视都给模块化设计在包装机械中的应用提供了动力,它的前途必然是一片光明。
4包装机械设计中的其他优化方案
模块化设计是包装机械设计优化的一种方式,除此之外包装机械设计优化的方法还有虚拟设计这种方式。虚拟设计是随着计算机技术的发展而兴起的,例如计算机的辅助绘图软件CAD和Solidworks等,它们可以实现在电脑上的三维绘图,然后生成相应的技术指标和性能参数。这种方式不仅可以用来检验设计的故障与瑕疵,还可以简化整个设计的过程。最重要的是,这种设计方式很方便修改,可以根据客户的需求做出各种调整,直到客户满意为止。虚拟设计是在计算机基础上发展起来的,所以它对计算机依赖的程度较高。但是这种依赖却有利于包装机械设计行业的发展,它不仅可以提高设计的速度,还可以将设计的成果进行模拟,检验其在特定环境下的工作状况。虚拟设计是用现代的科技手段进行传统的包装机械设计。这是时展的趋势,也给包装机械设计行业提供了新的发展方向。
除虚拟设计之外,包装机械设计方案的优化还有以市场需求为主的方式。需求决定市场,市场的需求方向即设计的优化方向。以目前的情况而言,包装机械行业的市场需求主要有包装机械的设计对环境的影响要小和设备购买的成本尽可能少。当前发展的是可持续的经济,要求机械设备产生的污染物较少,产生的噪声也要小,这就对包装机械内含的科技提出了更高的要求。但是当前我国的包装机械在这方面做得还不够好,设计和生产的包装机械还是以追求利益和生产为主,忽视了机械设备附属的价值。包装机械设备的竞争力在某种程度体现在价格上,客户想用最低的价格购买性价比最高的产品。这种性价比更多体现在包装机械设备的科技内涵上,包含的科技越高端,其本身的附属价值就越高,同等资源消耗,可以用更快的速度和更高的质量产出更好的商品。
5结语
时代的发展给包装机械提出了更高的要求,需要从自身设计的柔性和符合市场需求等多方面做出调整,以满足发展的需求。改革是动力,要实现包装机械的发展,必须深化模块化设计的应用。以目前的情况而言,我国的包装机械行业和德国、美国和英国等国家相比存在一定的差距,模块化设计的应用也赶不上发达国家的脚步。但是,这也为我们提供了更多发展的思路和方向,可以借鉴他人成功的经验,最终实现模块化设计在包装机械设计中完美的应用。
参考文献
[1]贺兵,刘扬.模块化设计在包装机械设计中的应用[J].包装工程,2008(10):140-142.
[2]孟令立.模块化包装机械的设计仿真与优化研究[D].天津大学,2012.
机械包装工程篇2
【关键词】机械产品;包装设计;标准化流程
包装是品牌理念、产品特性、消费心理的综合反映,它直接影响到消费者的购买欲。包装是建立产品与消费者亲和力的有力手段。经济全球化的今天,包装与商品已融为一体。包装作为实现商品价值和使用价值的手段,在生产、流通、销售和消费领域中,发挥着极其重要的作用,是企业界、设计不得不关注的重要课题。包装的功能是保护商品、传达商品信息、方便使用、方便运输、促进销售、提高产品附加值。包装作为一门综合性学科,具有商品和艺术相结合的双重性。
1包装设计的功能性
包装的基本功能是保护商品、方便运输、方便携带等,同时应该做到材料的可回收利用或者可降解等对环境无污染的采取措施,那么包装产业在设计之初就应该从产品的生命周期出发,在各个环节上考虑对环境的污染程度,仅凭设计人员是远远不够的,必需要有一个科学的包装设计团队。专业的包装设计小组应该采取跨部门多专业的形式,团队成员可以通过实体会议的形式进行探讨,也可以根据虚拟网络的形式进行联络,这样就可以及时的考虑到产品的可制造性、可装配性、可检验性等等,进行科学设计,以免发生不必要的重复返工,造成资源以及时间的浪费。商品由生产到销售是要经历加工、运输、存储、上架以及回收等过程,为了商品从始至终的完整性,设计必须考虑商品的属性,首先要避免各种物理的、化学的以及力学方面的损害,比如在火车、汽车、飞机或者船舶的运输过程中必须考虑商品的抗振动性,而在存储过程中要考虑商品的耐光性、耐热性等,而在销售过程中要考虑销售方式是超市、零售店还是专卖店等,根据不同的形式来考虑包装设计形式与形态。
2不同构件的包装方案
对于机械设备各不同部件来说,由于其结构形式的不同所采取的包装方案及防护方案是不同的。机械设备的基础部构件包括地脚螺栓、机体底座等。对于大型机械设备来讲,其地脚螺栓一般按不同规格进行成托包装。如需进行远距离运输并要求可以进行堆码运输,则将其按不同规格分类进行可堆码木箱或铁箱设计。对于机体底座来讲,如其与设备主机组装发运且机体底座之上设计有吊运装置(吊耳或吊孔),底座部位可进行裸装运输。同时,对机体部位外露传动部件(包括传动轴轴头、电机等)需进行包装防护,包括防锈、防水以及局部扣箱防护。机械设备的传动部包括主电机、减速机、联轴器等。成台套机械设备在完成设备装配、试车以后,其中已装配完善的部件在满足运输要求的情况下,不需进行拆解,以保证装配精度以及装配把合件的寿命。所以大型机械设备,其传动设备可以装配在安装底座之上进行产品运输,但对于该种情况下的各传动设备(主电机、减速机、联轴器等),必须进行单独包装防护。根据机械设备不同的工作性质,其工作部件的结构以及防护要求亦不完全相同。
以北方重工集团生产的圆锥破碎机的工作部分圆锥部为例进行说明。圆锥破碎机的圆锥部由锥体部与偏心轴组成由于其结构的特殊性,且其重量较大,在产品的运输中必须对其进行包装防护。其偏心轴表面加工精度达到Ra1.6,为了防止运输中偏心轴加工表面受到损伤,同时考虑产品运输中的稳定性。在仔细分析该产品部件后,确定其包装方案为钢制托架,同时在托架与偏行轴接触处设计有弧形板,包装中在托架弧形板与产品接触处垫橡胶板进行防护。
3机械产品包装主要包装形式
根据机械产品的结构与规格,其包装形式有以下几类:裸装、木托盘、铁托盘、木箱、铁箱。其防护形式包括防锈、防水、防震、防冲击等。根据包装形式的不同,防护形式有局部防护与整体防护等。如裸装产品的外露加工面或裸装部件中的关键产品(机体所附主电机等),需对其进行局部防水包装。木托盘、铁托盘所包装产品需具有如下特点:产品结构强度较大、运输距离较近等,但须对其进行防锈处理,以避免产品锈蚀而影响使用精度。木箱包装产品具有如下特点:产品加工面需特殊防护,产品要求防磕碰,产品质量为1000-15000Kg等。在进行产品的木箱包装时,需注意:产品的固定;产品加工面的防护;产品的防水、防锈处理等。
铁箱包装产品具有如下特点:产品单重较大,产品表面硬度较大,为耐撞击件,产品为集重散件。其中产品为集重散件时需先装小包装后再装入铁箱之内,另外在包装中要尽可能减小箱体内部空隙,以防产品在箱内的串动,使产品损坏或箱体破坏。在机械设备的包装中,针对具体产品应该采取具体的包装方式,需考虑产品质量及规格、产品结构、产品表面精度等。
4重型机械设备包装木箱结构标准化
重型机械设备有产品结构较复杂、产品拆解部件较重、尺寸较大以及产品结构具有变化性等特点。这些情况给产品的包装带来了较大的困难,其中包括产品的箱内固定等。针对此种现象,在研究国家包装木箱标准以及亚洲包装木箱标准的基础上,进行了包装框架木箱的设计。通过标准化的包装木箱设计,使木箱在保证强度的基础上减少木材的使用量。同时,标准的结构形式方便了包装施工人员的制作,节约了包装时间。按照标准设计的框架木箱,其结构有以下几点优良特性:侧板、端板形成独立的结构,其作为一整体的受力构件承受箱体的堆码载荷以及起吊绳索的侧压力;侧板、端板同时与底座组合为一体,从而增强了木箱整体的抗弯强度。
5结论
机械设备结构的特殊性决定了其包装设计的独特性。通过系统说明确定了机械设备包装设计流程为:熟悉机械设备结构;掌握拆解工艺;了解关键产品部件的结构及精度;按解体工艺及入库明细编制产品装箱单;确定各箱的包装方案;完成各箱的包装设计并绘制包装设计图纸;最后进行整体性的包装审核,确定各箱产品内容的准确以及设计方案的可行性。机械产品包装形式尚无固定标准,根据产品结构形式以及产品精度的不同,可有木托盘、铁托盘、木箱、铁箱等。具体选择根据产品重量、产品规格、产品结构、产品精度、防护要求、运输条件及运输环境等决定。根据研究分析以及实践检验,框架木箱为机械产品包装设计应选择的最佳包装木箱结构。
参考文献:
机械包装工程篇3
关键词:机械自动化,农业,食品包装,自动化技术
0.前言
机械自动化主要是指在机械制造业中应用自动化技术,实现加工对象的连续自动生产,实现优化有效的自动生产过程,从而加快生产投入物品的加工变换和流动速度。机械自动化的技术水准,不仅影响整个机械制造业的发展,而且对国民经济各部门的技术进步有很大的直接影响。现代世界各国间的竞争主要表现为综合国力的竞争,要提高我国综合国力,需在各生产部门实现生产机械化和自动化。免费论文。
机械自动化技术从上个世纪20年展应用以来,已经得到了迅速的发展,特别是近年来计算机制造的高度集成化,开始向计算机集成制造系统(ComputerIntegratedManufacturingSystem,CIMS)发展,并大大加快了机械自动化的发展,但我国仍处于初级操作阶段的自动化。
目前,世界各国的机械自动化水准除少数工业发达国家的某些生产部门外,大多数还处于操作阶段的自动化。我国也不例外,我国的产业结构层次低,机械制造业发展很不平衡,大部分企业还比较落后,手工劳动占有相当的比重;我国机械制造业企业中自动化装备水平不高,不仅在数量上同世界先进国家有较大差距,而且在品种上、质量上、使用上,同世界先进水平也存在较大差距。免费论文。
以微电子技术、软件技术、计算机技术及通信技术为核心而引发的数字化、网络化、综合化、个性化信息技术革命,不仅深刻地影响着全球的科技、经济、社会和军事的发展,而且也深刻影响着机械自动化的发展趋势。机械自动化技术将向以下几个方向发展[1]:(1)光机电化方向;(2)柔性化方向;(3)智能化方向;(4)全球信息化方向;(5)绿色化制造方向。
1.机械自动化在农业中的应用
农业是一种复合产业,它不仅包括作物的生产,而且包括农产品的加工、储藏和运输等等。农业生产的发展过程受自然环境和社会条件的影响,过去为了解决粮食供应不足的问题,开发农业技术着重于增加产量;但对于现代社会,温饱问题已经基本解决,人们对于产品的品质以及工作的高效性和舒适性的要求日渐提高。农业机械自动化就是农业机械或装置的操作过程或工作状态不依靠人的感官和手工而自动实现。免费论文。农业机械自动化应以实现生产的高效率和高精度,降低生产成本,节约资源,提高农产品品质和实现安全生产等为目的,以满足人们在农产品生产和消费中的需求。
目前农业机械自动化大致有以下3类:
(1)已有农业机械及装置的部分自动化控制。这种自动化方式以提高已有农业机械及装置的作业与操作性能,提高作业效率和作业精度,减轻驾驶员的负担,节约资源(肥料、种子、农药、燃料等)等为目的。目前,已经广泛采用的自动控制装置大多数属于此类[2-5],如拖拉机、施肥播种机、移栽机、插秧机、喷雾机、联合收割机、挖掘收获机、干燥机等。
(2)已有农业机械及装置的无人自动操作。这种自动化方式用在操作简单且容易实现无人运转,能长时间重复单调过程的作业上。如用计算机程序或无线电遥控来操纵拖拉机及联合收割机,自动控制行驶,自动检测耕深、耕宽或作物行列数,自动完成作业,以及能使干燥机、自动化温室等固定装置自动完成作业的机械及装置。
(3)农业机器人。农业机器人是一种可由不同程序软件控制,以适应各种作业,能感觉并适应作物种类或环境变化,有检测(如视觉等)和演算等人工智能的新一代无人自动操作机械。
目前许多发达国家正在进行农业机器人的开发研究,部分研究成果已开始在农业生产中应用。例如,使用机械手的果蔬自动采摘机;水果采收、分选及食品加工等部门广泛采用的摄影图像处理等视觉检测装置;畜牧业中利用远距离遥控技术检测乳牛的乳头位置,并把挤奶器附着在乳头上挤奶的自动挤奶装置[2];还有把羊的形态图形化,使剪刀自动感知羊的皮肤并作业的剪羊毛机器人。
2.机械自动化在食品包装业的应用
食品工业是中国第一大工业门类,在全部包装机械中,有近一半的种类和数量与食品工业包括饮料工业相关。二十多年来,中国经济的高速发展,国民经济和人民生活水平的持续增长,对中国食品工业产生了巨大的市场需求,从而也带旺了与之相关的食品包装市场以及食品包装机械制造业。
中国食品包装机械制造业起步于二十世纪八十年代初期,一些中小型机床、农机制造企业由于失去了国家计划经济的支持而自发转型。部分私营企业也从相对技术含量较低但利润空间较大的食品包装机械行业入手,中国食品包装机械制造业可说是由仿造进口设备开始,一步一步发展起来的。
国内食品包装机械行业是保持高速增长的行业。我国食品和包装机械行业在经历了上世纪70年代起步,80年展,80年代末和90年代初的快速增长(年增长率高达20%),初步形成了门类比较齐全、品种基本配套的产业。由于我国食品包装机械起步晚,生产企业构成形式多种多样,从行业企业总体规模来看,95%的企业为小型企业、乡镇集体企业、民营企业、个体企业及少量联营企业和股份制企业,大中型企业只占行业企业总数的5%。这样的企业构成也是我国大型成套设备生产能力弱,高档设备主要依靠进口的主要原因。目前大型国营生产企业、部分民营企业、合资和独资企业成为食品包装机械行业的主力,但国内没有大型成套设备方面的设计和制造能力。
食品包装机械的发展趋势主要体现在高生产率、自动化、单机多功能。传统包装机械多采用机械式控制,如凸轮分配轴式、光电控制、气动控制等控制形式。机电一体化技术是在信息论、控制论和系统论基础上建立起来的综合技术,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,实现机电一体化和自动化,提高包装机械整体制造水平。
自动化产品在食品包装机械行业的市场具有很大的发展潜力。2005年包装机械使用的自动化产品的市场规模约为8亿元。2006年自动化产品在包装机械的市场增长率在10%左右。
食品包装机械自动化产品的厂家市场概况如下[6]:
(1)活跃在食品包装机械市场的PLC厂家主要有12家,具有竞争实力的有三菱、OMRON、西门子、松下电工、施耐德和台达6家。
(2)活跃在食品包装机械市场变频器厂家主要有19家,具有竞争实力的有三菱、富士、安川、SEW、松下电工及松下电器、西门子、台达和施耐德9家。
(3)活跃在食品包装机械市场,且互为竞争对手的人机界面厂家主要有5家:DIGITALHITECH、三菱、OMRON、西门子和EASYVIEW。
(4)活跃在食品包装机械市场的电机厂家主要是国内电机生产厂商,合资和进口的电机基本得不到应用。
(5)活跃在食品包装机械市场的低压电器的合资或进口厂家主要有7家,具有竞争实力的有富士、OMRON、西门子、施耐德4家,大部分都是国内生产。
食品包装机械自动化产品生产存在以下主要问题[7]:
首先我国机械食品包装制造企业高起点的较少,大多数企业在低水平徘徊。中国包装机械在产品开发、性能、质量、可靠性、价格、服务等方面与进口产品的竞争中处于劣势,抵挡不了进口产品的大量涌入。每年的进口设备,大都是国内不能制造或达不到使用技术要求的技术含量高的或大型的设备,如无菌包装机,大型高速饮料灌装机、贴标机、组合电子秤等。
其次是科技发展滞后,创新能力不足。目前国外包装机械产品的品种大约有6000多种,成套数量多,并且不断有新技术、新产品出现,一方面向高精度、大型化发展,另一方面向多功能方向发展。与发达国家相比,我国包装机械产品品种及配套数量少,只有国外品种的一半左右。
另外,中国食品包装机械制造业虽然名牌产品在逐渐形成,但生产集中度还不够。目前中国有食品包装机械制造企业6000多家,其中2000多家不够稳定,每年有近15%的企业转产或倒闭,但又有约15%的企业加入到这一行业中来。目前产值及销售额超过亿元的企业仅有十几家,最好的企业产值及销售额刚过10亿元,上市企业仅有一家;年销售额超过3000万元的企业也仅有50家,这50家企业的总销售额仅有80亿元,只有20.66%的集中度。
3.结语
机械自动化在任何一个国家的重要地位都是显而易见的,机械自动化技术直接关系到机械制造业的基础和水平。作为一个发展中国家,我国必然要大量发展机械自动化技术,走一条科技强国之路。随着改革开放步伐的加快,我国在立足本国经济的基础上,不断吸收国外先进经验,使我国的农业和食品包装业的机械自动化有了长足进步,并向更高的水平发展。农业和食品包装的机械自动化的发展,需要我国结合自身的实际情况,进行自主创新,开发和改进。
【参考文献】
[1]李静锋,刘书婷.机械自动化发展的探索[J].大众科技,2008,6,139-140.
[2]田丽晶.中国农业机械自动化的发展与思考[J].吉林广播电视大学学报,2004,(1):57,58,62.
[3]马振华李丹.论我国机械自动化技术的发展应该注重的几个问题[J].科技资讯,2008,(15):43.
[4]金衡模,高焕文,王晓燕.农业机械自动化的现状与推进模式[J].中国农业大学学报,2000,5:44-49.
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[7]李越.技术进步是中国食品包装机械的发展方向[J].中国包装,2003,23(3):37-39.
机械包装工程篇4
关键词:机电一体化;新机电技术;包装工艺;包装行业;包装机械
机电一体化技术是综合机械、电子信息、自动控制等多个学科的跨学科技术,是机械、微电子、信息和控制技术等有机融合、相互渗透的结果。在加工制造业、机器人、农业等多个领域有着非常广泛的应用[1-3]。机械装置充当执行者的角色;电子信息相当于系统的大脑,依据实际需求,进行分析后得到对应的决策,并通过控制方法和算法驱动机械装置进行动作。随着电子信息。控制理论和机械加工技术的不断进步,今天的机电一体化技术发展飞速,相应的机电一体化产品更是日新月异[4-5]。
1机电一体化技术的发展趋势
随着工程力学、机械动力学、电子信息技术及计算机大数据技术的飞速发展,机电一体化技术成为当代科学技术发展最为前沿和活跃的领域之一。机电技术极大地推动和丰富了传统设计技术的发展,改变了固有的模式,把从面向制造的设计转变为面向用户的设计,极大地扩展了工程师的工作平台和实现技术。目前公认机电一体化技术分为两大类,即生产过程的机电一体化和机电产品的机电一体化。传统的机电产品加上微机控制即可转变为新一代的产品,而新产品则具有功能强、精度高、体积小、更可靠、经济效益显著等优点。机电一体化产品遍布家庭用品、办公设备、交通运输、工业生产、航海航空、军事等各个领域。因此,说机电一体化技术已经应用到了社会的方方面面。
2机电技术在包装工艺方面的应用
产品包装工艺的发展主要依靠相关的机电技术的发展来实现,比如产品成型工艺、印刷工艺、包装工艺、印刷后处理工艺等基本是依靠相关成熟机电技术发展起来的,每一种工艺又包括不同种类,其中包装成型工艺又分为塑料型、金属型、纸质型、复合材料型等,当下为了满足社会节能环保的需求,传统的塑料、铁质包装成型技术已逐步应用到纸质环保包装成型上。这些技术的大力发展都是依赖现代机电技术的支持。
3机电设备在包装行业的重要性
未来包装的机电设备应具备“三高”特性,即高速度、高效率及高质量。智能化包装机电设备的发展重点将逐步趋向能耗低、重量轻、结构紧、占地小、效率高、造型适合环境及作业人员心理及环保需求等方面,我国包装水平已经逐步迈向先进化、智能化和数字化,正在朝着世界包装技术高水平国家迈进。总的来说,我国的包装工艺发展和水平经历了引进、消化和吸收的三个基本步骤,在一定的改进与创新基础之上,包装机电产品也正逐步向机电结合、主辅机结合、成套方向发展。通过机电一体化水平的不断提升,包装设备的可靠性、智能性、先进性得到充分体现,并结合科学设计、优化设计及计算机辅助设计等先进设计技术,研发出具有组合功能的现代化包装机电设备,一方面提升力工业产品整体的包装档次和水平,另一方面也进一步提升了我国包装工艺技术水平,并且能够与国际包装工业技术的质量体系标准完全接轨。
4机电一体化技术在包装机械中的应用
包装机械广泛应用于工业、物流和仓储等多个领域,产品进入到市场流通之前,一般都需要进行包装处理,完成这一过程的装置称为包装机械。随着人们对包装要求的不断提高,对包装机械的功能也提出了新的要求。传统的包装机械多采用机械式控制,如凸轮分配轴式,后来又出现光电控制、气动控制等方式。但是随着包装参数的随机多变,这些传统控制方式越发显得力不从心,这就为机电一体化技术在包装机械中的应用提供了契机。比如在食品包装机械中,以牛奶包装盒为例,首先要将片状的纸盒用吸头吹成方形,然后对纸盒底部进行加热后封压[6],再经输送链道送入灌装和顶部封接工位进行灌装和封顶操作。整个过程有十几道工序,需要几十个执行装置协调工作才能达到要求,传统的凸轮式控制机构的调整非常繁琐,而采用旋转编码器和微机或工控机控制技术,只需要设定每个动作的起始和结束位置,就能通过电磁阀的开启完成每个动作的控制,使得机器结构大大简化,而且还能够随时修改每个动作的时序,保证了机器的运行效率。
5结语
机电一体化技术与其他新技术的快速融合发展,对包装行业的发展,起到了重大的左右。作为一项综合多种先进的新兴技术,其发展并不是孤立的,随着科学技术的发展,各种技术相互融合的趋势将越来越明显,再经过不断的优化组合和合理配置,最终使产品具备更多的功能,机电一体化技术的发展与应用也将更加广阔。
作者:王祎才单位:甘肃畜牧工程职业技术学院
参考文献:
[1]李锐锋.机电一体化技术在灵新煤矿生产绘图中的应用[J].价值工程,2014.(35):60-61.
[2]王柳莹.运用机电一体化技术占据包装机械市场的主导[J].包装机械,2014.(2):28-29.
[3]孙燚.机电一体化技术在智能制造中的应用[J].价值工程,2015,5(29):2015O6655.
[4]王静.浅析机电一体化技术的现状和发展趋势[J].同煤科技,2006.(4):41-42,44.
机械包装工程篇5
包装机械有多种分类方法。按功能可分为单功能包装机和多功能包装机;按使用目的可分为内包装机和外包装机;按包装品种又可分为专用包装机和通用包装机;按自动化水平分为半自动机和全自动机等。表为包装机械的分类。
包装机械是指能完成全部或部分产品和商品包装过程的机械。包装过程包括充填、裹包、封口等主要工序,以及与其相关的前后工序,如清洗、堆码和拆卸等。此外,包装还包括计量或在包装件上盖印等工序。使用机械包装产品可提高生产率,减轻劳动强度,适应大规模生产的需要,并满足清洁卫生的要求。
(来源:文章屋网)
机械包装工程篇6
【关键词】包装;机械自动化;创新
引言
机械自动化,其内涵源自于先进的自动化技术在机械制造领域中的广泛应用,源自于对自动化的生产过程的整合。在机械自动化广泛应用之前,我国的经济模式是以机械化的大生产为主的。在机械自动化广泛应用之后,我国的加工、制造也实现了无人控制的连续化生产,也实现了以自动化的先进的制造技术为核心的机械自动化带来的生产效率的飞跃。
中国的食品包装自动化行业,在几十年来,经过了引进、自我消化和吸收以及不断的自主研发和创新,目前已经达到了种类相对齐全,行业布局相对合理,技术水平可以与食品工业的发展相适应的一个独立的工业化的体系。
食品包装行业在早期大多使用机械控制,后来,产生了气动控制和光电控制。随着我国的国民经济的不断增长,人民生活水平不断提高,对食品的需求量、种类也在不断的提高,对食品的鲜活度的要求也在随之提高,所以,对食品包装的要求也在提高。同样的,除食品包装之外的其他包装行业也面临着同样的发展现状。
1包装自动化简介
从定义来说,包装自动化就是通过应用自动化安装控制和管理包装的全过程,使其按照预先设定的程序完成自动停止。在社会的流通过程之中,包装能够对产品进行维护、宣传、美化和促进销售的功能,提高产品的市场竞争能力。在连续化的、大型化的工业生产过程之中,包装是最后的一道工序。
当下社会中,包装自动化已经充分的应用在了各种工业消费与社会建立中。在食品与药品行业中的应用最为普遍。对于形态万千,物理特性各异的食品、药品在检查的过程之中会遇到各种各样的问题,而检测数据的传输和处理则要求电子行业与包装行业共同努力。将食品加工理论,制药理论与包装自动化理论结合起来,付诸实践,才能够促进行业发展,创造更大的经济利益。对于医疗器械的包装,我们对于自动化的定义正朝着越来越细,越来越深的方向发展。从一种机械自动化提升至车间的自动化层面上来,从包装的某一个局部工序的自动化提升到整个的包装过程层面上来。所以,自动化的整个车间的设计、整个消费线路的设计都是必然趋势。
2国内外包装自动化发展现状及存在的问题
有文章指出,目前,我国的食品包装行业的龙头企业很少,以中小型企业占大多数。而且,国内的自动化水平尚且停留在仿造和测试的阶段,所以说我们的自动化水平还很低。自主研发的项目也比较少,对国外的高水平的包装技术的吸收速度也很慢。这些情况导致了我国食品的包装机械自动化的水平还很低。对于这种情况,我们可以学习德国的办厂模式。德国的包装行业办厂也以中小型企业为主导,但是德国的中小型机械包装企业的技术含量很高,制造与加工的等级非常高。
在新中国成立之初,我国的包装机械领域几乎是一片空白。在20世纪80年代,随着改革开放,我国的经济得到了复苏,市场对包装机械的需求增大。在政府的相关政策扶持之下,包装机械得以发展。但是截至目前,我国的包装机械的出口额还不到总产值的5%。进口缺额和总产值接近,这和发达国家还相差较大的距离。这是由于我们的中小型包装机械企业的产品规模小,质量相对而言比较低下造成的。
数据显示,我国目前有包装机械企业3600多家,但是在产值与销售额方面能够过亿元的为数甚少。自行开发能力弱,科研基地少。精度高的大型化的包装机械产品少,并不能完全满足当前的需求。另外,我们的产品还存在着一些问题,比如质量差、粗糙、外观普通、寿命短和可靠性比较低等等。
为此,我国政府已颁布《全国包装工业发展纲要》对本行业进行规范和指导。
3包装机械自动化的发展趋势
包装技术和设备将朝着更加低成本,更加节约资源的方向发展。高自动化、智能化、多功能、低能耗和高效率是包装设备发展的趋势。这就使包装机械的研发单位有了更大的压力,必须研制出符合社会潮流的设备。只有最新的、最高效的、最节能和最节约成本的设备,才能够抢占最大的市场份额。
另外,随着人们的审美变化,对包装设计的新颖、材质的环保与健康提出了高的要求。特别是现在人们的生活水平越来越好,使得人们对健康的要求也随之提高。选择对人体无害甚至是有益的包装材料,是包装材料的发展趋势。
对于包装设备的控制系统,也要进行相应的升级。包括控制、传动、运动三种控制,还有机器视觉与人以及界面等方面的技术也在日益的自动化、日益的成熟。
4包装机械自动化的应对方式
在包装生产中采用网络化的管理模式。对生产的管理进行网络化,是符合社会发展方向的选择。计算机和互联网已经充分的融入我们生活和生产实践之中,所以,将高科技的网络技术运用到管理之中,有利于生产效率的提高,工人工作积极性的提高以及管理成本的降低。
在机械设备的研发上注重节能,在包装材料的选择上注重环保,是包装行业的发展方向。这也有利于成本的降低,减少原材料的浪费,提高材料的利用率。使得包装设备和包装材料的市场竞争力得以增强。
智能化是包装技术发展的必由之路。智能的包装系统与传统的包装系统相比,实现了人机的交互一体化,高效控制,自我维护和自我组织能力增强。
5结语
目前,我国的包装业水平仍不是很高,并不能完全满足我们社会的需要。所以,在包装机械的自动化方面我们仍需要着力发展,促进包装技术的进步,包装设备的更新,包装材料的创新。对于包装机械行业的从业人员的素质,要进一步提升,注意引进外国的先进人才和技术,加大投资力度,使我国的包装行业得到更好的发展。
【参考文献】
[1]马香芹.包装机械自动化创新[J].饮料工业.2013年第16卷第8期第36-38页.
[2]陈聪慧.机械自动化发展趋势分析[J].工业与民用建筑工程技术.2011年第16期第128页.
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