./機電一體化在農業機械上的應用內容摘要:包裝機械業是包裝工業的配套工業,在輕工機械行業中占有重要的地位。多年來,包裝機械為包裝業提供了重要的技術保障,對包裝業的發展起著重要的作用。越來越多的包裝業人士認為：包裝業的發展出路在于包裝機械的發展。試想在10多年前,我國包裝機械行業技術還非常落后,大量進口包裝機械。與此同時,包裝機械行業在吸收消化國外先進技術的基礎上不斷創新,如今已形成了完整的行業體系,包裝機械的技術水平不斷提高,不僅滿足了國內需求,不少包裝機械還實現了出口創匯。然而,相對于國外包裝機械的發展,我國仍有不少的差距。今后一個時期,我國包裝業正面臨著大的發展機遇,包裝機械也將會有較大的發展。關鍵詞：農業；發展；機械目錄引言 1第一章：國際包裝機械技術產業發展狀況 21.1國際包裝機械發展新趨勢 21.2外包裝機械相關技術現狀和發展趨勢 2第二章：包裝機械市場演繹國際化競爭 42.1包裝機械市場的變化 42.2不斷適應市場需求 4第三章：我國包裝機械工業新的機遇正在顯現 53.1我國機遇與挑戰同存的現狀 53.2市場需求旺盛的食品和包裝設備 5第四章：促進包裝機械大發展思考 64.1促進升級換代 64.2重視品牌戰略 6第五章：今后發展走勢 75.1產品的發展方向 75.2制造技術的發展方向 7結論 9致謝 10.引言目前自動技術在包裝生產線中已占50%以上,大量使用了電腦設計和機電一體化控制,增加機械手以完成復雜的包裝動作〔模擬手工包裝。每個機械手均由單獨的電腦控制,攝像機監控包裝動作并將信息反饋到電腦以調整動作幅度,保證包裝的高質量。同時對包裝材質及厚度有自動識別功能,再由電腦計算后控制機械動作,完全是"自適應"系統,保證系統在最優狀態下工作。如德國的啤酒飲料灌裝設備目前已達12萬瓶/小時,香煙包裝機達到12000支/分鐘。高速設備一旦出現故障,損失也同樣驚人,所以高速設備一定要有故障分析系統〔自診斷系統,并能自行排除故障,使生產率得以提高。第一章：國際包裝機械技術產業發展狀況1.1國際包裝機械發展新趨勢目前自動技術在包裝生產線中已占50%以上,大量使用了電腦設計和機電一體化控制,增加機械手以完成復雜的包裝動作〔模擬手工包裝。每個機械手均由單獨的電腦控制,攝像機監控包裝動作并將信息反饋到電腦以調整動作幅度,保證包裝的高質量。同時對包裝材質及厚度有自動識別功能,再由電腦計算后控制機械動作,完全是"自適應"系統,保證系統在最優狀態下工作。如德國的啤酒飲料灌裝設備目前已達12萬瓶/小時,香煙包裝機達到12000支/分鐘。高速設備一旦出現故障,損失也同樣驚人,所以高速設備一定要有故障分析系統〔自診斷系統,并能自行排除故障,使生產率得以提高。包裝機械的設計流程,首先是把各種機器單元以數據形式存入計算機,然后把圖紙數字化后輸入計算機,由計算機自動合成三維模型,再把實際生產的指標和數據、可能發生的故障等輸入計算機。計算機三維模型即可依照實際工作情況進行操作,還可根據用戶意見進行修改模型直到用戶滿意。采用計算機仿真技術后,大大縮短了包裝機械的設計周期及新產品開發周期。1.2外包裝機械相關技術現狀和發展趨勢縱觀世界包裝機械制造業發展,以信息技術為代表的現代科學技術發展,對包裝機械制造業提出了更高、更新的要求,它已伴隨著高新技術和新興產業發展而共同進步,并充分體現出包裝機械制造技術向智能化、柔性化、網絡化、精密化、綠色化和全球化方向發展的總趨勢和時代特征。先進的制造技術,使國外機械制造商瞄準市場,積極推出了功能多樣的包裝機械,以適應包裝廠商的需求。像意大利制造的延伸吹塑機、美國制造的三面封制袋機、日本制造的電腦包裝噴印機、法國制造的無菌灌裝機、丹麥制造的低耗稱重包裝機等包裝機械新品相繼迭出。隨著包裝新材料的出現,包裝技術也有了新的變化。如枯拉伸纏繞膜出現,使得裹包、收縮、捆扎等工序合為一體,操作得以簡化而快捷。包裝的新思維是超脫現有包裝技術與產品,將其它相關技術組合應用到包裝上,形成新的包裝技術。如包裝固化技術將固化與干燥能源更新,從熱轉向光；包裝切割成型技術實現了新型切割與成型器械；包裝與加工結合技術,能緊密地把包裝與加工相結合于一體；包裝功能借用技術將包裝功能超出包裝,增值作用大；包裝功能保護技術在包裝材料中加入保鮮、殺菌、防潮、防靜電、防異味等功能性成分進去。總之,走向多功能和單一高速兩極化,是世界包裝機械制造技術的時代潮流。第二章：包裝機械市場演繹國際化競爭2.1包裝機械市場的變化目前,我國除瓦楞紙箱包裝機械和一些小型包裝機有一定規模優勢外,其它包裝機械幾乎不成體系和規模,特別是市場上需求量大的一些成套包裝生產線,如液體灌裝生產線、飲料包裝容器成套設備、無菌包裝生產線、香煙包裝生產線等,這些幾乎被幾家世界級包裝機械企業〔集團所壟斷。專家預測,隨著國外企業進入我國,國內一些無競爭力的包裝機械企業將被外企收購、兼并或破產,一些包裝產品將被幾家大企業所壟斷,并且壟斷的范疇逐漸從香煙、飲料包裝機械產品擴大到其它包裝機械產品。2.2不斷適應市場需求隨著我國加入WTO,這類產品和企業在我國將會越來越多,而多功能則是適應不斷變化的市場需求而開發的。如糖果就有枕式、三角式〔異形和連體式等,這些產品的包裝,要求能在一套包裝設備上完成。即只需在該機的局部控制或操作上稍加變換,便可完成不同結構形式的包裝。此外,各種新的包裝材料和技術將不斷應用于包裝機械領域。同時,由于過去有"關稅壁壘"的保護,我國許多包裝機械生產企業主要面臨國內的競爭對手,競爭的主要方法是靠打價格戰或在銷售手段上做文章。加入WTO后,各個包裝機械強國將在我國的包裝市場粉墨登場。失去關稅保護的國內企業將直接面對國外的競爭對手,市場競爭將趨于白熱化。在選準市場的切入點后,加緊技術投入與技術創新,才是國內包裝機械企業首先應解決的關鍵問題。第三章：我國包裝機械工業新的機遇正在顯現3.1我國機遇與挑戰同存的現狀根據行業十一五規劃預測,到20XX,國內行業總銷售額可達1300億元,市場需求可達2000億元。考慮到國際上新工藝、新技術不斷涌現,按照目前行業新產品產值率僅為9.84%的實際情況,到20XX,我國將進口超過700億元的食品和包裝機械。面對嚴峻的國際競爭及巨大的國內需求,我們必須開發新工藝、新技術,引進和使用新設備,向市場提供高質量的產品和優質服務。十一五期間,挑戰和機遇同存。要切實把握好機遇,力爭我國包裝機械在國際市場競爭中占領一席之地。由于我國經濟宏觀面和微觀面形勢趨好,社會需求將會出現穩定增長局面,可望刺激塑料制品消費增長。而塑料包裝制品的消費旺盛,必將推動塑料包裝機械業的技術進步與迅速發展,所以塑料包裝機械的前景一片輝煌。中國塑料包裝業似乎又在開始一個新的設備引進高潮,不少企業從國外引進了先進的塑料薄膜生產線。在大量引進國外設備的同時,不少中小企業引進了國產薄膜生產線。但國產設備在很多方面還不能讓用戶滿意,在設計上也還有相當大的改進余地。3.2市場需求旺盛的食品和包裝設備十一五期間,農副產品加工設備將是行業發展的重點。因為,國務院確定農業、農村、農民〔即"三農"為今后較大時間的工作重點,而解決農民致富的一條重要途徑,就是農副產品資源的綜合利用、加工和就地增值,這就為食品和包裝機械提供了新的市場和發展機遇。市場需求旺盛的食品和包裝設備是20XX,新的殺菌技術、保鮮技術、活性包裝技術、抗菌包裝材料等已隨著設備被引進中國。這些技術在中國還未開發研制,屆時一部分企業會借鑒這些技術發展自己的新產品。十一五期間,預計這些高端產品的國產設備占有率大約只有1/3。由于科研投入不足,開發資金太少,這種新技術、新產品的差異將會維持至少10年。出口部分有可能較快上升。因為,目前國內一些較新的技術,對東南亞市場、俄羅斯市場、中東及非洲市場,都是未來幾年的適用技術及設備,出口前景看好,近幾年出口增幅都在20%以上。預計到20XX,食品和包裝機械的出口額將達12億美元,一大批高水平的食品包裝機械將亮相國際市場。第四章：促進包裝機械大發展思考4.1促進升級換代僅靠增加資金投入、擴大生產規模的粗放式經營,已不能滿足形勢發展的需要。我國的包裝生產已進入調整產品結構、提高開發能力的新時期,技術升級、產業換代、經營管理是行業發展的重要課題。專家建議,我們應以市場為導向,改變目前以低技術含量為主、低水平競爭的狀況,淘汰一批低效高耗、低檔次附加值、勞動密集型的產品,努力開發生產高效低耗、產銷對路的大型成套設備和高新技術產品。在包裝功能上,工農業產品趨向精致化與多元化,包裝機械產品要朝著產品多功能與單一高速的兩極化方向發展。在技術性能上,要將其他領域的先進技術應用在包裝機械上,使產品技術性能大幅度提高。4.2重視品牌戰略粗制濫造的產品,永遠不可能成為名牌產品。以犧牲質量和可靠性為代價的廉價產品,也許暫時能迎合某些用戶的需要,但從長遠來講,同樣也不可能形成為知名品牌。國外高知名度的包裝機械生產企業,都是靠產品在質量、價格和服務等方面的長期信譽支撐起來的。我國的包裝機械生產企業要造就具有自身鮮明特色的品牌產品,必須走一條具有中國特色的發展道路,以滿足國內市場高中低不同檔次的多種需求,創造在不同檔次上的符合用戶要求的名牌產品。要在經受國內市場嚴格考驗的基礎上,逐步擴大國外市場的銷售份額,最終使我國包裝機械生產有能力參與國內外市場競爭。第五章：今后發展走勢5.1產品的發展方向分馬力電機在一些工業發達國應用相當廣泛,生產規模很大,使得分馬力電機的發展已進入了一個新時期。為了適用工農業機械配套、家用電器、汽車、辦公器械等發展要求,今后分馬力電機產品的發展趨勢是：分馬力電機產品向特殊用途、高性能、機電一體化、永磁直流等方向發展。一般用途的分馬力電機在大多數工業化國家〔除美洲國家外都向符合IEC標準的系列產品發展,而且幾乎都經4~6年后更新一代,當前已發展F級絕緣IP54的標準產品。一般用途的分馬力電機應符合IEC標準、產品系列化、絕緣等級高、性能優越、質量穩定。發展滿足工作機械特點要求的專用分馬力電機,是獲得較好的經濟效益的途徑之一。工業發達國家經驗表明,專用電機的產量與一般用途電機產量之比在20~30：1,并且有繼續上升的勢頭。由于我國國民經濟發展和人民生活水平的提高,汽車和家用電器行業發展迅速,而汽車和家用電器用小電機,是專用分馬力電機產量最大的兩大類產品。如汽車風扇電機、盤式永磁直流無刷電機、輪轂式直流無刷電機、空調器用電機、家用縫紉機電機、紡織機械專用電機等。隨著電子計算機和電力電子技術的發展使分馬力電機產品進入了一個新時期。交流變頻調速已經逐步取代直流電機調速；逆變器與異步電機結合一體,有標準的電機安裝尺寸、調速比10：1的逆變器電動機已經工業化生產,有程序控制功能的智能電動機、交流伺服電動機,開關磁阻電動機等已經應用于水泵、風機、洗衣機、工業縫紉機的驅動,顯示出顯著的技術優勢。無刷直流電動機、盤式永磁直流電動機、薄型穩速電動機等產品以較高速度發展。5.2制造技術的發展方向制造技術向自動化方向發展。國外小功率電機的制造技術的發展大致分為三個階段：60年代以前以通用設備為基礎的手工或半機械化生產；60年代至70年代期間以機械化流水線生產,并以電工機械生產線、高速沖床、數控沖床、以及其它專用生產流水線為代表；進入80年代以來,CAD、CAT、CAM技術的廣泛應用,將電磁設計、基本設計圖、零件加工圖自動繪制與計算機輔助制造結合起來,由多臺數控機床或加工中心組合,配置相應的傳送系統、刀具庫、工作庫、檢測裝置而形成自動生產線；90年代進一步以計算機控制的柔性制造系統、主體倉庫、機器人進行裝配等組合起來,由計算機控制材料、部件的供應管理、達到全廠高效率、高質量的全自動化均衡生產。舊的生產方式已無法滿足日益增長的對分馬力電機大批量的需求,以及對成本降低、質量提高、更新期的縮短等諸多互相矛盾的要求。德國、美國、日本等國家,在70年代以后對各類分馬力電機廠都進行了以現代化生產為目的的技術改造,達到高工效大批量生產。提高生產技術水平的關鍵除了提高生產者的素質外,就是先進的生產裝備及科學的生產管理。所以,工業發達國家都采用先進的技術及最新成就,研制先進的裝備,并定點生產。分馬力電機生產的各工序都有先進的、高工效的工作單機及它們的組合,盡可能減少人的操作因素,這是提高產品質量、降低產品成本的基礎。結論以上事例說明我國的機械自動化勢在必行,<一>;可以提高各個機組之間的有機組合;<二>可以更加有效的利用資源,節省勞動力,也可以使我過與世界工業強國之間的距離縮短。所以我國的機械制造必須走自動化的道路。致謝在