食品包装机械自动化市场分析

发布时间:2010-12-03

包装机械最大的用户是食品工业,电子、化工、化肥、化妆品、制药等行业对包装机械的需求量也很大,因此包装机械面临着广阔的市场,有着巨大的需求。目前我国包装机械的市场领域比例大约是:食品工业28%,饮料工业15%,医药工业18%,烟草工业3%,化妆品工业4%,石油及日用化学工业15%,其他工业17%。

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年代发展,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应用现状

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发展进程见表1)。

我国食品包装机械大部分以单机控制为主,应用PLC和工控机、DCS及现场总线技术不到设备总数的10%。食品和包装生产线的传动以机械传动为主,控制技术和驱动技术的综合应用水平低,系统不能达到最优化设计。由于生产企业技术水平不高,传感和检测技术、定位控制、在线监测等得不到充分应用,与国外先进控制技术有较大的差距。

1.自动化产品的应用概况

该行业使用的自动化产品主要有控制产品、驱动产品和低压电器。具体包括:控制产品:PLC、工控机、单板机和人机界面等;驱动产品:交流变频器、直流调速器、三相电机等;低压电器:主要包括小型断路器、低压熔断器、漏电断路器、接触器、继电器、接近开关等。PLC、变频器和人机界面的应用主要集中于啤酒和饮料包装设备、方便食品生产线、全自动包装机、瓦楞纸板(箱)生产设备、乳品包装设备等。但电机主要以普通电机和国产变频电机为主,只有少量的进口。伺服电机和变频电机在啤酒和饮料包装设备中得到应用,低压电器主要应用合资企业产品及进口产品。

食品和包装机械高中低档产品自动化水平差距大。高中档食品和包装机械中自动化产品平均约占销售额的8%~12%,普遍应用PLC、变频器、合资低压电器产品,部分应用人机界面。低档食品和包装机械中,自动化产品平均约占销售额的3%~5%,大部分还是应用继电器控制,不应用变频器,应用国产低压电器产品,基本不应用人机界面(食品包装机械自动化产品的应用情况见表2)。2.自动化产品的厂家市场概况

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。

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。

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6家:DIGITAL,HITECH、三菱、OMRON、西门子和EASYVIEW。

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。

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的发展趋势

食品包装机械市场中,除针对个体用户的以手工操作为主的产品外,提高自动化程度和产品水平已成为国内食品包装企业对机械设备的主要需求。同时由于高中档食品包装机械市场需求的扩大,以及低档食品包装机械市场自动化水平的提高,食品包装机械生产企业开始开发国际高中档水平的食品包装机械产品。国际上食品包装机械自动化的发展趋势体现在5个方面:

1.对生产效率要求越高越好

这样可以降低产品的成本,满足交货期。高速包装机要求与前道工序要有相关衔接,不需搬运环节,包括控制衔接,整个生产线按生产及包装工序排列要做到倒序启动、顺序停机。如冷灌装生产线,从塑料原料自动上线到饮料灌装及大包装码垛全部自动在封闭车间内进行。

2.可适应产品的更新变化

包装机械要具有很高的柔性和灵活性,生产线允许在一定的尺寸范围内包装物大小可以变化。因为产品的生命周期远短于设备使用寿命,变更产品及包装不至于更换昂贵的包装生产线。

3.设备常见故障迅速排除

解决方案预先输入电脑,当设备出现常见的故障时可以自行诊断,亦可实行远程诊断并排除故障。

4要求具有自动识别功能

一方面,可以实现自动识别包装材料的厚度、硬度、反弹力等,通过电脑反馈到机械手调整动作幅度,保证不反弹;另一方面,让各种不同的产品,如形状各异的巧克力或点心等,装到同一盒中,其排列是有规律的。生产线传递的产品是无序的,可用探头扫描,确定不同形状的物料位置,再反馈到不同的机械手,它会准确无误地将物品按准确的位置及方向放入托盘中,快速而且准确,排除人工操作的视觉及手指的疲劳。

5尽量减少环境污染

减少包括噪声、粉尘污染,并尽量减少废弃物,在食品加工过程中尤为重要。食品原料在加工时不仅生产主要产品,如玉米加工,产品除了玉米淀粉外,还有玉米油、色拉油、人造黄油、葡萄糖、玉米蛋白及饲料,以及污水处理等生产全过程,均为自动化。因此,没有废弃物、没有污染的环保、绿色包装的价值已大大超过玉米淀粉本身的价值。

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