#包装行业相关发展资料
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国外几种先进的瓦线设备简介
1.上世纪,世界上诞生了首台多瓦楞单面机,采用正压式可快换瓦楞辊结构,成组瓦楞辊置于可移动小车上,靠退出和移进实现瓦楞型式的更换。
自此以后,相继有意大利阿格拉蒂公司推出的超级90ACS多瓦楞单面机(气垫正压、小车移动式),德国彼得公司箱型滑枕式正压多瓦楞单面机;美国马贵公司于1998年3月制成了可更换瓦楞型式的特大上瓦楞辊(D1=40“-48”,Dmax=φ1120mm)和特小下瓦楞辊(D2=127mm)的独特创新结构的单面机pyr6bond,Vmax=395米/分(A瓦楞型辊运行时)
该机作为美国兰斯顿公司成立30周年纪念向纸箱世界献礼。
研制工作耗时两年半,有150位工程师参和封闭式的研究设计制作。
据称,这种特大和特小瓦楞辊成型结构使芯纸通过二瓦辊辊间曲折通道的路径较短,纸和楞顶尖接触减少了,成形的箝压力也小了,成型后的瓦楞型纸停留在特大瓦楞辊上的包角和长度为传统单面机的4倍-5倍,因而粘合好,用胶料极小,促成了超高速运行的可靠性;小瓦楞辊接触磨损减少到传统机型的1/3;而上瓦楞由于特大直径磨损也极小(号称零磨损);小瓦楞辊因做了特殊表面处理也经久耐磨;一旦需要更换辊子,只要更换小瓦楞辊即可。
2.翻转式快换瓦楞辊单面机为德国BHS公司、英国西蒙公司等的创新结构,俗称日历式单面机,更换楞型较平移式快速、简便,有如翻日历一样。
它们在面、里纸的预调节处理,涂胶机构的设置、定位和换辊时的让位,正压式的箱式封闭,密封刮板式封闭使正压力不泄漏方面,均有独到之处。
德国BHS公司的翻转式快换多瓦楞辊单面机,目前在中国有好几条线。
3.美国瓦楞机齿轮和服务公司的热靴板式(HOT FOOT)双面机(即平压式),还有美国瓦楞机齿链轮公司的类似平压式加压机构组成的无上带双面机,施压力可调,传热、容热快,有利于干燥和提高车速。
4.美国SCM公司、英国SHS公司的上、下全无传送带的短压式高热效的双面机(获得英国专利),其热段长7950mm,冷却传输段长2660mm,靠孔眼真空传送带拖拽纸弧,加压结构为3组压板式,每4个压板为1组,可升降调节,调整受热量,每组用热空气加压板部,使热传导和干燥都极为迅速。
5.美国联合纸箱机械公司的双无带双面机,使用过热蒸汽像枪射击一样喷入钻有密集排布小孔的热板上,以穿透受热方式传热施压给纸板和热板,取得快速干燥的效果。
6.德国彼得(Peters)公司的可控热双面机,热段分为3个或更多个区段,热板由壁厚4mm的极精密方管组成,传热迅速。
加压由热空气加压系统完成,每区段装有红外热传感器测温,配合微机控制全自动可调蒸汽阀,调节蒸汽通入及其流量,数秒内可调控温度,实现双面机的闭环温度控制。
自动控温热系统是彼得公司和极负盛名的唐纳休国际公司合作开发并由后者提供的。
包装机械自动化的四大关键
20年前,第一次使用在包装机械产品的PLC开启了包装机械自动化技术的时代。
之后,随着控制和驱动技术、伺服技术以及数字化理念的介入,包装机械市场已经经历了多轮变革。
目前,中国已经成为世界最大的商品生产和出口大国,和此同时,全球的目光也聚焦在发展最快、规模最大、最具潜力的中国包装市场。
尽管国内包装机械市场前景广阔,但诸如单机自动化、稳定性和可靠性差、外观造型不美观、寿命短等问题也使国内包装机械产品饱受诟病。
天津科技大学机械工程学院李振亮教授对此深有感触:“我国的包装工业自行开发能力弱,并且缺少科研生产的中试基地,同时国内生产规模大的龙头企业很少。
其实,和德国、意大利等国家的包装机械产品相比,差距就是国内机械厂商上升的空间。
”
在帮助国内包装机械企业完成科研项目的工作中,李教授也总结出了一些适合国内包装
机械企业发展的技术路线。
他强调,安全检测技术、运动控制技术、柔性化生产以及制造执行系统(MES)已经成为国内包装机械厂家关注的几大关键词。
那么在关键词的背后,国内包装机械企业的出路在哪?和之配套的自动化产品的机遇又在哪?让我们来对这四大关键词进行一一解读。
安全检测技术——检测领域逐渐扩大
安全在任何一个行业都是第一关键词,在包装行业更是如此。
在食品行业,安全检测技术近年来发展迅速。
李教授首先以之前帮助天津某公司完成的检测项目为例,向我们介绍了安全检测技术的具体发展脉络。
他介绍说:“具体来讲,我们这个项目是帮助该公司的机械产品完成配料的精准,不管是谁操作设备,都要达到配料的高精准度。
同时,还要能够追溯操作人、配料品种、生产时间、设备编号等信息。
”但他强调,这一项目主要是使用了称重、温湿度传感器等产品,还没有牵涉到化学物质检测的范畴。
而且,包装行业的检测要更复杂。
目前,食品安全在包装机械上的体现不只局限在简单的物理参数的范围,同时也要关注食品的颜色、原料等因素。
李教授举例说:“包装机械使用的范围在扩大,这样不断地为机械厂家以及自动化产品供应商提出新的要求。
比如现在在食品包装中,要能够在线监测产品本身以及包装材料的细菌含量。
所以在自动化产品领域,机器视觉等技术发展潜力较大。
”
运动控制技术——国内包装机械升级的关键
运动控制技术在国内的发展十分迅速,但是在包装机械行业的发展动力却显得上升乏力。
运动控制产品及技术在包装机械上的作用主要是达到精确的位置控制和严格的速度同步的要求,主要用于装卸、输送、打标、码垛、卸垛等工序。
李教授认为运动控制技术是区别高、中、低端包装机械的关键因素之一,也是我国包装机械升级的技术支撑。
由于包装行业整条机械流水线是连续的,所以对速度、扭矩、精度和动态性能等指标都有极高的要求,这也恰恰贴合了伺服产品的特性。
李教授介绍,目前各大自动化公司推出的总线型运动控制器在包装机械行业的使用前景都十分广阔。
通过高速的总线通讯方式实现了精确高速的追随、多个位置控制模式的转换以及多通讯口信息数据的交换等高端功能。
由于国内包装机械公司面临劳动密集型转变的局势,公司的管理层也意识到运动控制技术水平提高的同时,生产成本也相应降低。
柔性化生产——让产品包装更灵活
目前,各大企业为适应市场激烈的竞争,产品更新换代的周期越来越短。
据了解,化妆品生产,一般可达到三年一变,甚至一个季度一变,同时生产量又相对较大,所以对包装机械的柔性和灵活性提出了很高的要求:即包装机械的寿命要远远大于产品的寿命周期。
因为,只有这样才能符合产品生产经济性的要求。
李教授认为要从三个方面考虑柔性化的概念:量的灵活性、构造的灵活性以及供货的灵活性。
具体来讲,要使包装机械具有良好的柔性和灵活性,并提高自动化程度,需要采用微电脑技术、模块技术等。
比如在食品包装机上,在一台机器的基础上组合不同的单元,采用多个进料口、多个不同的折叠包装形式,就可以同时包装不同种类的产品。
多个机械手在一台摄像机的监控下操作,按指令以不同的方式对不同种类的食品进行包装。
如果出现产品改变的要求,只要改变摄像机内的程序即可,这样设备就可以进行良好的柔性化生产。
制造执行系统——包装机械使用需突破瓶颈
近几年来,集成技术在包装行业发展势头迅猛。
包装机械设备种类较多,这就使得不同厂商的产品接口对接、设备和工控机、信息和设备之间的传输方式遇到了很大难题。
在这种情况下,包装企业转而向制造执行系统(MES)寻求解决方案。
但据了解,MES在包装行业的使用并不如人们预想的效果那样好。
“之前,很多包装企业引入了ERP,他们希望借助这一平台,让管理层十分便利地调取、分析运行数据,了解生产的实际和即时情况,并监测车间的运行情况。
但是由于不能解决企
业复杂的管理问题,尽管前几年提得较多,但还是没有发展起来。
相应的,作为和ERP集成的MES的发展也并不尽人意。
”李教授在谈到MES发展的时候这样解释道。
李教授介绍,在客户使用MES的时候,特别是在执行过程中,总会遇到各种各样的问题,比如说,某家包装企业在如何对整个车间制造过程优化方面提出了诸多问题,并且对优化后的流程是否合理也存在疑问。
同时,用户对于具体的信息是很重视的,比如根据条码追溯产品的生产过程、出错的环节以及如何出错等。
所以,MES在包装行业的发展还有许多细节问题值得商榷。
我国包装机械制造业现状及不足之处
我国包装机械起步较晚,经过20多年的发展,我国包装机械已成为机械工业中十大行业之一,为我国包装工业快速发展提供了有效的保障,有些包装机械填补了国内空白,已能基本满足国内市场的需求,部分产品还有出口。
但在目前,我国包装机械出口额还不足总产值的5%,进口额却和总产值大抵相当,和发达国家相去甚远。
我国包装机械制造业存在的问题是:一缺乏宏观统筹规划;二是缺乏资金投入,企业用于研究和开发的投资占销售额平均水平不到1%;三是缺乏专业技术人员。
技术差距主要表现在以下几个方面:
和发达国家相比,我国包装机械行业的产品从产品结构看,我国包装机械品种只有1300多种,配套数量少,缺少高精度和大型化产产品,不能满足市场需求:产品质量差距表现在产品性能低,稳定性和可靠性差、外观造型不美观、表面处理粗糙,许多元器件质量差,寿命短、可靠性低,影响了整体产品的质量;从企业状况看,国内包装机械行业缺少龙头企业,生产规模大、产品档次高的企业不多;从产品开发看,我国还基本停留在测试仿制阶段,自行开发能力弱,缺少科研生产中试基地,科研经费仅占销售额的1%,而国外高达8%~10%。
我国包装机械的技术水平从整体看先进国家的枝术水平整体看落后20年,在产品的开发、性能、质量、可靠性、服务等方面的竞争中处于劣势。
据内有关专家预计,2005年我国包装机械产量将增加到67万台(套),到2010年将增至93万台(套)。
但是,仅靠增加资金投入、扩生产规模的粗放式经营已不能满足形势发展的需要,我国的包装生产已进入调整产品结构、提高开发能力的新时期。
技术升级,产^换代、经营管理是行业发展的重要课题。
有关方面建议在产品结构上,应以市场为导向,改变目前以低技术含量为主、低水平竞争的状况,淘汰一批低效高耗、低档次低附加值、劳动密集型的产品,努力开发生产高效低耗,产销对路的大型成套设备和高新技术产品。
在包装功能上,工农业产品要趋向精致化和多元化,包装机械产品要朝着产品多功能和单一高速的两极化方向发展;对于糖果包装就需要枕式的、异形的、联体的,这样的产品则要求在一台包装机上完成系列产品包装。
在技术性能上,要将其他领域的先进技术使用在包装机械上,如机电-体化技术,热管技术、远距离遥控技术、自动柔性补偿技术等,使产品技术性能大幅度提高。
在生产制造上,专业化生产已成为趋势。
国际包装机械厂商都十分重视包装机械和整个包装系统的通用能力,一些通用标准件不再由包装机械公司生产,某些特殊的零部件则由高度专用化的生产厂家生产,而真正的包装机械公司在某种意义上是组装厂。
台湾纸箱业发展历程和经验
三十年前台湾纸箱行业年营业额在5,000万元左右的企业比比皆是,而三十年后的今天,有的已淘汰出局,多数企业年营业额在2~5亿元之间停滞不进,但是有的却脱颖而出,加入年营业额过百亿元的企业俱乐部,其差距有如天壤之别,并值得业界去探究和思索。
近十年来,可以说是台湾纸器业界的黑暗时期,获利逐年减少,亏损的窘况屡见不鲜。
究其原因是在十年前,小型的纸箱厂市场占有率高达70%以上,掌握了市场的主导权,而且对上游原纸的售价压得很低,使原纸供应商感到自己产品的售价无法控制,纷纷投资开办纸
箱厂,造成颇多小型纸箱厂被纷纷淘汰出局。
然而近年来,纸箱行业在包装市场上已经有相当高的份额,照理说,其已能左右市场,获利应可回升,但是人们并未因市场占有率提升而改变策略,尚仍迷恋于销售量及业绩的增长,一味只追求达到经济产量。
市场占有率升至一定比例之后,理应考虑舍弃旧有的思维和策略,因为过去所追求的业绩和售量,对今天而言,其重要性已经降低。
反观邻近的日本,于1990年就对业绩及市场占有率的提高有所调整,改用“利润主义”为支配业界思维主要方向。
经济步入低成长时期,如何获利生存已成为业界最关注的课题,经营不能出现利润,终究一切都将付诸东流。
台湾纸箱行业为传统工业,只有很薄的利润,偏偏同业又在互相削价竞争,自相残杀,致力于产品附加价值的提升,而危机意识的缺乏,更是业界的最大隐忧。
若再加上害怕改革的心态,更是雪上加霜,纸箱行业理应弃除鸵鸟心态,并呼吁同业实行共同发展的策略,才能找出更好的想法和做法,迎接改变,研究策略,挑战获利,扭转无利可图的局面,在纸箱行业沧桑的历史中留下光荣的一页。
1970年以前
在台湾的瓦楞纸箱业,被称为“草创期”,那时候是生产效率低、利润高的时代。
机会创造利润,以生产挂帅,是以交货期为核心的竞争,利润30%上下。
草创期由于原料品质不稳定,设备误差大,人工操作效率差,损耗大,但因属卖方市场,产品仍供不应求,没有客户要求品质的压力,故以交货迅速为依托来决定订单量,供货速度快的厂商就掌握优势,可说是“以交期为主的竞争”,虽然损耗高、效率低,但获利相当高。
设备
1、损耗:纸板15%以上,纸箱20%以上。
2、由幅宽1.4m的电热糊叉式单面瓦楞机,平均车速15米/分以下,发展为1.4米、1.5米、1.6米蒸气糊叉式双面纸板线,平均车速50米/分以下。
* 当时企业把制胶配方列为公司机密,调整糊叉需靠有经验技术人员,更换原纸靠人工搬运,原纸终程裁切长度误差5米以上,原纸、水分、基重不稳定。
3、采用单色或双色纵式印刷机,平均30张/分钟。
4、采用手工钉车,订钉速度约7只/分钟。
管理
1、家庭式小工厂,采用权威式管理。
2、每日工作时间超过10小时,每月休息两天。
3、一般交期需要7—15天,尚无品质标准意识。
销售
1、瓦楞纸箱作为新的包装材料,市场需求极为庞大,订单交易全由供应商漫天要价,回扣交易横行。
2、领月薪制,没有目标管理机制。
3、优先录用那些能言善道,擅于交际的业务人才。
70年代
被称为“成长期”,是效率高,利润高的时代。
这一时期大家开始把技术放在首要位置,是以成本为主的竞争,利润在20%上下。
这个阶段强调生产管理、制度流程、企业策划的设计和安排,企图回大纸张备料,提高车速,降低损耗,以提高生产效率。
此外,在流程技术方面,更致于力印刷模切、制箱的自动化以缩短制程,减少人工,提升操作技术。
尤其着眼于废除销售回扣的不良风气。
这个时期,大体上是以降低成本为主的竞争,通过技术人员的升级,创造高效率、高利润,带动纸箱业的快速成长。
设备
1、损耗:纸板8%以上,纸箱13%以上。
2、普遍使用1.8m、2m、2.3m蒸气糊叉式的双面瓦楞纸板线,设计车速由150米/分钟提高至200米/分钟,平均车速由70米/分钟提升至90米/分钟。
3、二色水性印刷模切机70张/分钟。
* 水性油墨印刷光泽度差,但交货速度快,初期受到客户的排斥,但是使用水性油墨后,纸箱的耐压强度有所提高,且印刷模切是一次完成的,只有遇到开槽部分需要开槽机另行加工,这在台湾纸箱界一个不小的进步。
4、使用制箱自动订箱机,其速度大约15—20只/分钟,全自动粘箱机大约在100—150只/分钟的样子。
* 粘箱工艺使用初期也受到过客户的排斥,纸箱厂只好先由三层纸箱以优惠的价格推广,然后逐渐扩展至五层中低材质的纸箱。
使用粘箱工艺的原因是自动钉箱机的产量虽然是手工钉箱的二到三倍,但因初期扁丝品质不稳定而影响生产效率。
管理
1、引进“无缺点运动”、“案例讲解”、“提案制度”,建立生产、生管、品管、物管、人事、会计制度,并且聘请国外的专业顾问指导,以加强技术水平方面的提升和设备流程的规划。
* 为较正技术、设备、人员的缺点,制订了各项作业标准及产品规格标准。
2、制定“人事评议制度”,做到奖惩分明,让员工公平地展开竞争,并订立“员工认股办法”,使员工有参和意识,逐渐采用组织式管理体系,采用参和式制度管理以提升组织力。
3、当时的纸箱厂重视人员的工龄和工作能力,所以“工龄薪资的结构表”是当时薪资管理的主轴。
销售
1、开始采用成长策略并把市场区域细分化,在各地设立办事处,就近服务。
2、订立“销售奖励办法”、“销售实绩计薪办法”、“销售亏损赔偿办法”,并纳入销售管理体系。
a、为扩大地盘设奖励办法,分个人奖及团体奖。
b、实绩计薪初期以金额、价位为准,纸箱先是根据订单金额计薪,后改为以送货金额为准;纸板部分最早是根据送货金额计薪,然后改为根据收款金额为准。
c、废除“回扣制度”以建立诚信交易。
80年代
被称为“发展期”,是品质好、利润高的时代。
以“销售挂帅”,纸箱厂以产品品质竞争为主,利润在10%上下。
在这一时期,由于自动化包装设备风行,市场订单偏向多批量少,因此纸箱厂在设备、管理、销售各方面也配合改变,为适应客户需求,以品质为中心,交期迅速为导向,例如,产品品质讲究破裂强度、耐压强度、印刷美观、尺寸准确等等,业界纷纷建立完整的“品质保障制度”,并配合销售人员争取高利润的订单,以取得利润。
发展期基本上是以品质为主的竞争,争取高附加值的利润。
设备
1、损耗:纸板4%上下,纸箱8%上下。
2、双面瓦楞机纸板线:2.3米、2.5米蒸气无糊叉,吸风负压式,设计车速250米/分钟,平均车速135米/分钟。
使用自动接纸机以及自动纵切机。
* 很多企业开始使用的吸风负压式双面瓦楞线,不但车速快,产能提高,而且避免了高低楞现象,纸板平整,大幅地减少了印刷压力,有效提升了纸箱的耐压强度。
使用自动接纸机,车速提高10%,接头处原纸损耗减少50%左右。
另外,自动纵切机为快速更换生产纸板的尺寸提供了便利,可应付多批少量的订单,不必停车,机动应变力强。
3、三色印刷开槽模切机200—250张/分钟,三色印刷粘箱机250—300张/分钟。
* 印刷开槽模切机为生产量大的食品、农果纸箱,可一次加工完成印刷、开槽和模切工序。
印刷开槽粘箱联动生产线生产食品、饮料、速成食面等量大、小型纸箱能快速交货。
管理
1、推行“5S、6S运动”、“全员IE改善”全员CD(Cost Down)活动以及“颜色管理”。
*“5S”整理、整顿、清扫、清洁、自律,再加上“安全”演变成“6S”,并进行IE、CD、颜色管理等合理化运动。
2、由品质管理圈活动(QCC),提升至(TQC)、(CWQC)活动,“提案改善活动”。
* 由QCC作业层的自主管理提升至“TQC”、“CWQC”,管理层主动参和解决较大品质问题,包括交货准时、数量准确、品质稳定、服务完善。
并引进品管制度,推动实施品质保证的目标。
3、实施“轮调制度”、“一人多职能制度”
* “轮调”及“多职能”使人员合理化,培训人才,追求永续经营。
4、推动“利润中心制度”、“目标管理制度”、“绩效衡量体系”。
* “利润中心”即责任中心,制定作业标准、品质、成本标准,以“目标管理”进行能力考核,推行“绩效衡量”,配合绩效奖金制度作为奖励。
5、重视能力的程度高于工龄,薪资结构强调绩效及考核奖金,薪资结构改为“薪资级距表”(取消逐年加薪制度)。
销售
1、订定“销售管理规则”、“运输管理办法”
* 规范产品规格、售价计算、交期标准等规定,并办理销售人员在职训练,以及规范运输装载量、耗油标准等。
2、以功能性考量,提升整体包装技术、设计水平,为增强形象,挑战“世界之星”包装设计奖项。
* 成立包装设计技术单位,提升包装设计能力,加强服务客户。
90年代
这个阶段称为“成熟期”,是高服务、低利润时代。
这个阶段是向管理要利润的时代,在纸箱厂里管理挂帅,是以服务为主的竞争,利润5%上下。
本期中同业蜂拥购入大型自动化设备,企图以大幅提高产量来降低成本,但因产量倍增,导致市场供过于求,为争取订单,进行削价求售,影响获利,只有依靠强化内部管理,减少盲目接单,降低损耗来获取管理利润。
基本上本期是以“服务为主的竞争”来争取客户的肯定和满意,以延续订单占有率,获取利润。
设备
1、损耗:纸板2—3%,制箱6%左右。
2、引进正压式真空吸附蒸气无糊叉2.5米双面瓦楞纸板线,设计车速250-300米/分钟,平均车速180-200米/分钟。
另外,“气垫热板”、“全自动制胶设备”等先进设备也逐渐得到广泛的使用。
a、双面瓦楞送风下面压力操作简化,NC终程电子控制,DC马达同步动作,不但车速提高了,而且容易保养。
b、“气垫热板”纸板接触面大,传热快,不良率降低,车速提高。
“全自动制糊设备”:1减少操作人员,2粘度自动调整,3品质稳定,4避免人为损失。
3、四色水性印刷粘箱机速度大约250只/分钟,以及设立“制版、制油墨、制模”的自制加工厂。
* a、四色水性印刷粘箱机,在印刷两色纸箱时可同时做两色的换版、换油墨工作,节省。