隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和市場競爭的加劇， 客戶對機械性能的要求也越來越高。一是高生產(chǎn)率， 以滿足交貨期的要求和降低工藝流通成本的需要；

二是對一些產(chǎn)品， 還要求包裝機械和生產(chǎn)機械相銜接； 三是適應(yīng)產(chǎn)品更新的需要， 包裝機械要具有高的柔性和靈活性； 四是設(shè)備故障少， 出現(xiàn)故障能進行遠程診斷服務(wù)； 五是對環(huán)境污染小， 包括噪聲、粉塵和廢棄物污染均要少； 六是購置設(shè)備投資盡可能少， 價格要盡可能低一些。為滿足客戶上述要求， 德國包裝機械制造廠商和設(shè)計部門近年來采取了五大措施。

1．提高流程自動化確保質(zhì)量

采用電腦控制設(shè)計。幾年前， 自動化技術(shù)只占包裝機械設(shè)計的 30%， 現(xiàn)在已占 50%以上， 大量使用了微電腦設(shè)計和機電一體化控制。包裝機械自動化設(shè)計有以下兩個主要特點：

*， 每個機械手均由單獨電腦控制。一臺包裝機械為完成復(fù)雜的包裝動作， 需由多個機械手完成。完成包裝動作時， 在電腦控制的攝像機攝取信息和監(jiān)控下， 機械手按電腦程序的指令完成規(guī)定動作， 確保包裝的質(zhì)量。

第二， 具有對材質(zhì)及厚度的高分辨能力。在包裝過程中， 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)計包裝機械時常采用由電腦控制的攝像機和探測器來分辨包裝材料厚度及材料的變化。攝像機現(xiàn)已發(fā)展到能自行檢查和辨別攝取圖片， 并在顯示屏上顯示。目前， 機器在加工時轉(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*化狀態(tài)下工作， 以zui短時間完成包裝工序， 并且實現(xiàn)自動清理、自動消毒和自動清潔。

2．提高生產(chǎn)率和降工藝成本

德國包裝機械， 尤其是飲料、啤酒灌裝機械和食品包裝機械， 具有高速、成套、自動化程度高和可靠性好等特點。其飲料灌裝速度高達 1200瓶 ／小時， 香煙包裝 12000 支 ／分。提高機器轉(zhuǎn)速是一個復(fù)雜問題， 速度越快， 單件生產(chǎn)成本越低， 但廠房使用面積也隨之增大。另外， 電動機速度也是有限度的， 不能想多快就多快。

倘若轉(zhuǎn)速提高 15%—20%， 將帶來一系列復(fù)雜問題。

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。包裝機械工作方式有間歇式和連續(xù)式， 設(shè)計時應(yīng)爭取設(shè)計成連續(xù)式工作， 也就提高了生產(chǎn)率； 一臺設(shè)備內(nèi)也可有多條生產(chǎn)線， 生產(chǎn)同一產(chǎn)品或幾種不同產(chǎn)品， 但必須提高可靠性。

二是提供故障分析系統(tǒng)降低廢品率。廢品給生產(chǎn)造成的損失， 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， 包裝機械出售時還應(yīng)為維修服務(wù)提供故障分析系統(tǒng)， 即進行模態(tài)分析尋找故障， 或通過 Ｉｎｔｅｒ 網(wǎng)進行遠程診斷， zui大限度滿足客戶需要。今后要使包裝機械進一步智能化，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)機械和包裝機械一體化。許多產(chǎn)品生產(chǎn)完結(jié)時接著就進行包裝， 這樣也有利于提高產(chǎn)品的生產(chǎn)率， 如德國生產(chǎn)的巧克力生產(chǎn)設(shè)備及包裝設(shè)備就是由一個系統(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。

3．適應(yīng)包裝市場注重靈活柔性化

許多包裝產(chǎn)品為適應(yīng)市場競爭，換代的周期越來越短。如化妝品生產(chǎn)，三年一變， 甚至一個季度一變， 生產(chǎn)量又都很大， 因而要求包裝機械具有良好的柔性和靈活性， 使包裝機械的壽命遠大于產(chǎn)品的壽命周期， 這樣才能符合經(jīng)濟性的要求。

為使包裝機械具有良好的柔性和靈活性， 提高自動化程度， 須大量采用電腦技術(shù)、模塊技術(shù)和單元組合形式。為適應(yīng)包裝產(chǎn)品品種和包裝類型的變化， 包裝機械設(shè)備的柔性和靈活性通常表現(xiàn)在以下三個方面：

產(chǎn)量的靈活性。既能包裝單個產(chǎn)品， 也能適應(yīng)不同批量產(chǎn)品的包裝。 構(gòu)造的靈活性。整臺設(shè)備采用單元組成， 換用一個或幾個單元， 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， 在一個共同基礎(chǔ)上， 組合不同的單元， 3 個進料口， 4 種不同的折疊包裝形式， 這樣一臺機器就可同時包裝 8種—10 種不同的糖果。由多個機械手操作， 在一臺攝像機的監(jiān)控下， 按指令以不同的方式對不同種類的糖果進行包裝。若產(chǎn)品改變了， 只要改變攝像機內(nèi)的程序即可， 從而使設(shè)備具有良好的柔性和靈活性。

4．按用戶需求提供生產(chǎn)成套設(shè)備

德國的包裝機械設(shè)計， 以用戶需求為前提， 為生產(chǎn)企業(yè)提供結(jié)構(gòu)性及經(jīng)濟性完整的系統(tǒng)方案， 并用電腦仿真技術(shù)演示操作給用戶看， 征求用戶意見后進行修改。在為用戶提供自動生產(chǎn)線或生產(chǎn)流水線設(shè)備時尤其注重成套設(shè)備的完整性， 無論是高技術(shù)、高附加值設(shè)備， 還是較簡單的設(shè)備， 都按配套性要求提供。

德國包裝機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 多個微電腦件， 有許多管線、顯示屏， 有 100 多種控制各種包裝動作的軟件程序。為滿足 1200 瓶 ／小時的生產(chǎn)率還需兩條線共同工作，因此整個飲料灌裝線的生產(chǎn)需占半個足球場的面積， 并要求所有設(shè)備均能在一個廠家內(nèi)。聯(lián)想到我國， 當(dāng)前包裝機械生產(chǎn)一大弱勢就是生產(chǎn)單機多，而成套流水線少； 主機多， 輔機少， 配套性差。德國的這種作法很值得我們借鑒。

5．使用仿真技術(shù)縮短設(shè)計周期

隨著新產(chǎn)品開發(fā)速度不斷加快，德國包裝機械設(shè)計普遍采用了電腦仿真技術(shù)， 即將各種機器元素以數(shù)據(jù)庫方式存入電腦， 把圖紙數(shù)字化后輸入電腦， 電腦即可自動合成為三維模型。再把實際生產(chǎn)時的數(shù)據(jù)和指標(biāo)輸進去， 把各種可能發(fā)生的故障輸進去， 電腦三維模型即可仿照真實工作情況進行操作， 演示出能達到的生產(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， 使讓客戶根據(jù)顯示的曲線一目了然， 并可根據(jù)客戶的意見修改模型。電腦機合成速度很快， 修改工作迅速方便， 直到使客戶或設(shè)計者滿意。采用電腦仿真設(shè)計技術(shù)， 大大縮短了包裝機械的開發(fā)設(shè)計周期。