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簡述粉體包裝機械的數(shù)字化新發(fā)展特點

瀏覽次數(shù):10942016/03/15  

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量和更強的設備柔性,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、對生產數(shù)據(jù)的評估等。

僅僅在幾年前,還沒有人會預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,當時,全機械式設備配備一臺可編程邏輯控制器(PLC),用于控制邏輯功能和驅動器的機械動力軸。不過,這第一代自動化設備的靈活性并不盡如人意。消費產品特別是食品,生命周期縮短,產品趨向多樣化,激發(fā)出對于設備靈活性的更大需求。在后來開發(fā)的第二代自動化設備中,越來越多的功能從機械動力軸轉移到電子驅動系統(tǒng)中,邏輯功能仍然由PLC系統(tǒng)控制。

控制與驅動技術被證明是包裝機械結構領域中的關鍵技術。今天,完全電子化的第三代機器具備了伺服技術的一切優(yōu)勢,同時樹立起新的行業(yè)標準。數(shù)字化包裝機械不僅可以提供更大的產量和更強的設備柔性,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,以適應千差萬別的產品。這種解決方案對復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備進行包裝。在糖果點心領域,頂部裝載設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整,就能適應不同的容器形狀。這意味著,新產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,供應商將控制器設計得各不相同。因此,標準化不僅使不同的制造商能夠相互交換關鍵部件,還能將用戶從對某一制造商專有技術的依賴中解脫出來。所謂的開放式控制結構無疑將具有更大的靈活性。

國際上共同協(xié)調產生的自動化概念由OMAC(開放式模塊結構控制器)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產品行業(yè)的機器用戶,他們與機械制造者、技術供應商在OMAC的框架內合作,目標是在一段時間之內使自動化系統(tǒng)的硬件可以互換。下一步應該就是協(xié)調不同系統(tǒng),達到機器之間的信息傳遞,并將操作原理標準化。

另一個趨勢是,在自動化技術(AT)與信息技術(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)絡的標準。

這表示,信息網(wǎng)絡和縱向數(shù)據(jù)集成從試行、控制階段直到生產階段都是可行的。聯(lián)合通訊標準使得從診斷、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,包括上游及下游的業(yè)務流程。

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。更換產品或包裝材料所需的設備調整,同樣需要通過遠程整備來進行軟件的調節(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,到目前為止這還只是美好的理想而已。

加強質量保障系統(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)對質量的要求也隨之提高,這同時意味著對質量保證系統(tǒng)(如自動圖像處理)的要求也水漲船高。光學傳感器能夠捕捉到高速大規(guī)模生產過程中的細節(jié),這是人工檢測無法做到的。

這一切意味著質量保障系統(tǒng)將得到很大的改善,因為生產過程被完全監(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,所以不合格產品必須被可靠地識別出來,并從生產線中剔除。擁有靈活的構造和操作界面的光學系統(tǒng)能夠適應檢測的需要。

包裝機械的控制器有賴于傳感器發(fā)送的精確信息。例如,薄膜包裝領域中的特殊光阻隔能夠得到?jīng)Q定性的合理化結果。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高,因為傳感器必須通過薄膜識別產品,可能會給多層薄膜、熔解縫或褶皺帶來麻煩。適應性強的接收器被證明在這種情況下能夠成功勝任要求,還可以適應不同的產品和薄膜類型。

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