簡述粉體包裝機械的數(shù)字化新發(fā)展特點

數(shù)字化包裝機械不僅可以提供更大的產(chǎn)量和更強的設(shè)備柔性，還增加了許多新特性，如：遠程維護、與公司ERP系統(tǒng)進行集成、對生產(chǎn)數(shù)據(jù)的評估等。

僅僅在幾年前，還沒有人會預(yù)料到包裝機械走向數(shù)字化的迅猛速度。隨著電子化進程的速度越來越快，有一度需要加大配電箱。不過，當(dāng)能夠大大減少總線系統(tǒng)所需的電纜數(shù)量，再加上分散型計算機的出現(xiàn)，意味著不必再增加配電箱的體積了。如今，獨立式配電箱在包裝行業(yè)中已經(jīng)不是必需的，數(shù)字式包裝機比起先前的機械式或機電式包裝機，所占空間更小。

自動化為包裝帶來變革

包裝工業(yè)的自動化時代大約始于20年前，當(dāng)時，全機械式設(shè)備配備一臺可編程邏輯控制器(PLC)，用于控制邏輯功能和驅(qū)動器的機械動力軸。不過，這第一代自動化設(shè)備的靈活性并不盡如人意。消費產(chǎn)品特別是食品，生命周期縮短，產(chǎn)品趨向多樣化，激發(fā)出對于設(shè)備靈活性的更大需求。在后來開發(fā)的第二代自動化設(shè)備中，越來越多的功能從機械動力軸轉(zhuǎn)移到電子驅(qū)動系統(tǒng)中，邏輯功能仍然由PLC系統(tǒng)控制。

控制與驅(qū)動技術(shù)被證明是包裝機械結(jié)構(gòu)領(lǐng)域中的關(guān)鍵技術(shù)。今天，完全電子化的第三代機器具備了伺服技術(shù)的一切優(yōu)勢，同時樹立起新的行業(yè)標(biāo)準。數(shù)字化包裝機械不僅可以提供更大的產(chǎn)量和更強的設(shè)備柔性，還增加了許多新特性，如：遠程維護、與公司ERP系統(tǒng)進行集成、對生產(chǎn)數(shù)據(jù)的評估等。

原先由PLC執(zhí)行的邏輯功能正在失去其重要性，現(xiàn)在占優(yōu)勢的是電子運動功能。隨著對設(shè)備柔性要求的提高，伺服電機的數(shù)量也在增加。這表示，由于不同的編程語言與系統(tǒng)，已經(jīng)不再需要物理和邏輯接口。自90年代中期以來，一些公司已經(jīng)在包裝機械領(lǐng)域帶動起集成運動控制和邏輯控制解決方案的潮流。

頂部裝載設(shè)備在紙盒包裝方面越來越受歡迎。靈活的裝盒機從上面裝貨，比起臥式機更具柔性。機器手臂可以配備不同的真空夾具，以適應(yīng)千差萬別的產(chǎn)品。這種解決方案對復(fù)合式包裝來說也很有效，例如在醫(yī)藥方面，泡罩包裝、安瓿、藥瓶、藥品說明和藥勺都可以用頂部裝載設(shè)備進行包裝。在糖果點心領(lǐng)域，頂部裝載設(shè)備用來將各種各樣不同形狀的巧克力放到深盤中。頂部裝載設(shè)備操作的靈活性對較大的包裝同樣有效。機器只需做出微小的調(diào)整，就能適應(yīng)不同的容器形狀。這意味著，新產(chǎn)品類型能夠滿足未來的要求。

數(shù)據(jù)共享和遠程維護

現(xiàn)在，為了迎合不同客戶定制化需求的包裝機械，供應(yīng)商將控制器設(shè)計得各不相同。因此，標(biāo)準化不僅使不同的制造商能夠相互交換關(guān)鍵部件，還能將用戶從對某一制造商專有技術(shù)的依賴中解脫出來。所謂的開放式控制結(jié)構(gòu)無疑將具有更大的靈活性。

國際上共同協(xié)調(diào)產(chǎn)生的自動化概念由OMAC(開放式模塊結(jié)構(gòu)控制器)包裝機械工作組進行詳細闡述。發(fā)起這一工作組的是來自有商標(biāo)產(chǎn)品行業(yè)的機器用戶，他們與機械制造者、技術(shù)供應(yīng)商在OMAC的框架內(nèi)合作，目標(biāo)是在一段時間之內(nèi)使自動化系統(tǒng)的硬件可以互換。下一步應(yīng)該就是協(xié)調(diào)不同系統(tǒng)，達到機器之間的信息傳遞，并將操作原理標(biāo)準化。

另一個趨勢是，在自動化技術(shù)(AT)與信息技術(shù)(IT)之間建立起通訊的系統(tǒng)解決方案，及其通過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準。

這表示，信息網(wǎng)絡(luò)和縱向數(shù)據(jù)集成從試行、控制階段直到生產(chǎn)階段都是可行的。聯(lián)合通訊標(biāo)準使得從診斷、遠程維護到互聯(lián)網(wǎng)、物流(采購備件)的整個過程變得順暢。這意味著來自數(shù)字化包裝機械的信息流能被用于更有效的生產(chǎn)，包括上游及下游的業(yè)務(wù)流程。

隨著遠程維護的誕生，快速的信息交換節(jié)省了工作時間和差旅費用，機械故障能在線解決，減少了停機時間。更換產(chǎn)品或包裝材料所需的設(shè)備調(diào)整，同樣需要通過遠程整備來進行軟件的調(diào)節(jié)。最理想的狀態(tài)是，數(shù)字包裝機械配備一種無線系統(tǒng)，可以與外部傳輸媒介相連，控制自動包裝材料供應(yīng)，到目前為止這還只是美好的理想而已。

加強質(zhì)量保障系統(tǒng)

隨著市場全球化程度的深入，每一個國家特定的政策法規(guī)都需要遵守，食品與醫(yī)藥行業(yè)對質(zhì)量的要求也隨之提高，這同時意味著對質(zhì)量保證系統(tǒng)(如自動圖像處理)的要求也水漲船高。光學(xué)傳感器能夠捕捉到高速大規(guī)模生產(chǎn)過程中的細節(jié)，這是人工檢測無法做到的。

這一切意味著質(zhì)量保障系統(tǒng)將得到很大的改善，因為生產(chǎn)過程被完全監(jiān)控，不再需要隨意抽查。持續(xù)檢測的重要性可以在玻璃瓶容器的生產(chǎn)中清晰地體現(xiàn)出來。因為可再使用瓶子的瓶蓋有時會有碎片，使瓶蓋很難打開，更不用說玻璃碎片可能會進入瓶子，所以不合格產(chǎn)品必須被可靠地識別出來，并從生產(chǎn)線中剔除。擁有靈活的構(gòu)造和操作界面的光學(xué)系統(tǒng)能夠適應(yīng)檢測的需要。

包裝機械的控制器有賴于傳感器發(fā)送的精確信息。例如，薄膜包裝領(lǐng)域中的特殊光阻隔能夠得到?jīng)Q定性的合理化結(jié)果。如果光阻隔被放置在橢圓形薄膜袋的外表，就可以降低薄膜消耗量。這對傳感器的要求相當(dāng)高，因為傳感器必須通過薄膜識別產(chǎn)品，可能會給多層薄膜、熔解縫或褶皺帶來麻煩。適應(yīng)性強的接收器被證明在這種情況下能夠成功勝任要求，還可以適應(yīng)不同的產(chǎn)品和薄膜類型。