20年前，*次應(yīng)用在包裝機(jī)械產(chǎn)品的PLC開啟了包裝機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的時(shí)代。之后，隨著控制與驅(qū)動(dòng)技術(shù)、伺服技術(shù)以及數(shù)字化理念的介入，包裝機(jī)械市場已經(jīng)經(jīng)歷了多輪變革。目前，中國已經(jīng)成為世界zui大的商品生產(chǎn)和出口大國，與此同時(shí)，的目光也聚焦在發(fā)展zui快、規(guī)模zui大、潛力的中國包裝市場。

    盡管國內(nèi)包裝機(jī)械市場前景廣闊，但諸如單機(jī)自動(dòng)化、穩(wěn)定性和可靠性差、外觀造型不美觀、壽命短等問題也使國內(nèi)包裝機(jī)械產(chǎn)品飽受詬病。天津科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院李振亮教授對此深有感觸：“我國的包裝工業(yè)自行開發(fā)能力弱，并且缺少科研生產(chǎn)的中試基地，同時(shí)國內(nèi)生產(chǎn)規(guī)模大的很少。其實(shí)，與德國、意大利等國家的包裝機(jī)械產(chǎn)品相比，差距就是國內(nèi)機(jī)械廠商上升的空間。”

    在幫助國內(nèi)包裝機(jī)械企業(yè)完成科研項(xiàng)目的工作中，李教授也總結(jié)出了一些適合國內(nèi)包裝機(jī)械企業(yè)發(fā)展的技術(shù)路線。他強(qiáng)調(diào)，安全檢測技術(shù)、運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)、柔性化生產(chǎn)以及制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）已經(jīng)成為國內(nèi)包裝機(jī)械廠家關(guān)注的幾大關(guān)鍵詞。那么在關(guān)鍵詞的背后，國內(nèi)包裝機(jī)械企業(yè)的出路在哪？與之配套的自動(dòng)化產(chǎn)品的機(jī)遇又在哪？讓我們來對這四大關(guān)鍵詞進(jìn)行一一解讀。

    安全檢測技術(shù)——檢測領(lǐng)域逐漸擴(kuò)大

    安全在任何一個(gè)行業(yè)都是*關(guān)鍵詞，在包裝行業(yè)更是如此。在食品行業(yè)，安全檢測技術(shù)近年來發(fā)展迅速。李教授首先以之前幫助天津某公司完成的檢測項(xiàng)目為例，向我們介紹了安全檢測技術(shù)的具體發(fā)展脈絡(luò)。他介紹說：“具體來講，我們這個(gè)項(xiàng)目是幫助該公司的機(jī)械產(chǎn)品完成配料的，不管是誰操作設(shè)備，都要達(dá)到配料的高度。同時(shí)，還要能夠追溯操作人、配料品種、生產(chǎn)時(shí)間、設(shè)備編號等信息。”但他強(qiáng)調(diào)，這一項(xiàng)目主要是應(yīng)用了稱重、溫濕度傳感器等產(chǎn)品，還沒有牽涉到化學(xué)物質(zhì)檢測的范疇。而且，包裝行業(yè)的檢測要更復(fù)雜。

    目前，食品安全在包裝機(jī)械上的體現(xiàn)不只局限在簡單的物理參數(shù)的范圍，同時(shí)也要關(guān)注食品的顏色、原料等因素。李教授舉例說：“包裝機(jī)械應(yīng)用的范圍在擴(kuò)大，這樣不斷地為機(jī)械廠家以及自動(dòng)化產(chǎn)品供應(yīng)商提出新的要求。比如現(xiàn)在在食品包裝中，要能夠在線監(jiān)測產(chǎn)品本身以及包裝材料的細(xì)菌含量。所以在自動(dòng)化產(chǎn)品領(lǐng)域，機(jī)器視覺等技術(shù)發(fā)展?jié)摿^大。”

    運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)——國內(nèi)包裝機(jī)械升級的關(guān)鍵

    運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)在國內(nèi)的發(fā)展十分迅速，但是在包裝機(jī)械行業(yè)的發(fā)展動(dòng)力卻顯得上升乏力。運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品及技術(shù)在包裝機(jī)械上的作用主要是達(dá)到的位置控制和嚴(yán)格的速度同步的要求，主要用于裝卸、輸送、打標(biāo)、碼垛、卸垛等工序。李教授認(rèn)為運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)是區(qū)別高、中、低端包裝機(jī)械的關(guān)鍵因素之一，也是我國包裝機(jī)械升級的技術(shù)支撐。

    由于包裝行業(yè)整條機(jī)械流水線是連續(xù)的，所以對速度、扭矩、精度和動(dòng)態(tài)性能等指標(biāo)都有*的要求，這也恰恰貼合了伺服產(chǎn)品的特性。

李教授介紹，目前各大自動(dòng)化公司推出的總線型運(yùn)動(dòng)控制器在包裝機(jī)械行業(yè)的應(yīng)用前景都十分廣闊。通過高速的總線通訊方式實(shí)現(xiàn)了高速的追隨、多個(gè)位置控制模式的轉(zhuǎn)換以及多通訊口信息數(shù)據(jù)的交換等功能。由于國內(nèi)包裝機(jī)械公司面臨勞動(dòng)密集型轉(zhuǎn)變的局勢，公司的管理層也意識(shí)到運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)水平提高的同時(shí)，生產(chǎn)成本也相應(yīng)降低。

    柔性化生產(chǎn)——讓產(chǎn)品包裝更靈活

    目前，各大企業(yè)為適應(yīng)市場激烈的競爭，產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期越來越短。據(jù)了解，化妝品生產(chǎn)，一般可達(dá)到三年一變，甚至一個(gè)季度一變，同時(shí)生產(chǎn)量又相對較大，所以對包裝機(jī)械的柔性與靈活性提出了很高的要求：即包裝機(jī)械的壽命要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于產(chǎn)品的壽命周期。因?yàn)?，只有這樣才能符合產(chǎn)品生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性的要求。

    李教授認(rèn)為要從三個(gè)方面考慮柔性化的概念：量的靈活性、構(gòu)造的靈活性以及供貨的靈活性。具體來講，要使包裝機(jī)械具有良好的柔性和靈活性，并提高自動(dòng)化程度，需要采用微電腦技術(shù)、模塊技術(shù)等。比如在食品包裝機(jī)上，在一臺(tái)機(jī)器的基礎(chǔ)上組合不同的單元，采用多個(gè)進(jìn)料口、多個(gè)不同的折疊包裝形式，就可以同時(shí)包裝不同種類的產(chǎn)品。多個(gè)機(jī)械手在一臺(tái)攝像機(jī)的監(jiān)控下操作，按指令以不同的方式對不同種類的食品進(jìn)行包裝。如果出現(xiàn)產(chǎn)品改變的要求，只要改變攝像機(jī)內(nèi)的程序即可，這樣設(shè)備就可以進(jìn)行良好的柔性化生產(chǎn)。

    制造執(zhí)行系統(tǒng)——包裝機(jī)械應(yīng)用需突破瓶頸

    近幾年來，集成技術(shù)在包裝行業(yè)發(fā)展勢頭迅猛。包裝機(jī)械設(shè)備種類較多，這就使得不同廠商的產(chǎn)品接口對接、設(shè)備與工控機(jī)、信息與設(shè)備之間的傳輸方式遇到了很大難題。在這種情況下，包裝企業(yè)轉(zhuǎn)而向制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）尋求解決方案。但據(jù)了解，MES在包裝行業(yè)的應(yīng)用并不如人們預(yù)想的效果那樣好。

    “之前，很多包裝企業(yè)引入了ERP，他們希望借助這一平臺(tái)，讓管理層十分便利地調(diào)取、分析運(yùn)行數(shù)據(jù)，了解生產(chǎn)的實(shí)際和即時(shí)情況，并監(jiān)測車間的運(yùn)行情況。但是由于不能解決企業(yè)復(fù)雜的管理問題，盡管前幾年提得較多，但還是沒有發(fā)展起來。相應(yīng)的，作為與ERP集成的MES的發(fā)展也并不盡人意。”李教授在談到MES發(fā)展的時(shí)候這樣解釋道。

    李教授介紹，在客戶應(yīng)用MES的時(shí)候，特別是在執(zhí)行過程中，總會(huì)遇到各種各樣的問題，比如說，某家包裝企業(yè)在如何對整個(gè)車間制造過程優(yōu)化方面提出了諸多問題，并且對優(yōu)化后的流程是否合理也存在疑問。同時(shí)，用戶對于具體的信息是很重視的，比如根據(jù)條碼追溯產(chǎn)品的生產(chǎn)過程、出錯(cuò)的環(huán)節(jié)以及如何出錯(cuò)等。所以，MES在包裝行業(yè)的發(fā)展還有許多細(xì)節(jié)問題值得商榷。