食品加工賽道里的機遇與挑戰(zhàn)(上)

快速發(fā)展的食品加工業(yè),需要大量高品質(zhì)的包裝機械,這給食品包裝機械制造行業(yè)帶來了商機。資料顯示,2006年中國的食品和包裝機械行業(yè)銷售火爆,銷售額達到828.38億元,是近幾年增長率最高的一年。由于國際上對食品安全的高度重視,具有高新技術(shù)的食品和包裝機械市場需求旺盛。近年食品行業(yè)迅猛發(fā)展,食品生產(chǎn)線的技術(shù)也是突飛猛進,冠猴智能作為服務(wù)食品加工、醬鹵行業(yè)以及肉類分割的標桿企業(yè),在食品加工方面有著豐富的經(jīng)驗,此次我們結(jié)合多年國內(nèi)發(fā)展情況,一起分析下食品加工行業(yè)發(fā)展的狀況和趨勢。

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一、中國食品和包裝機械發(fā)展現(xiàn)狀及存在問題

我國的食品和包裝機械行業(yè)形成僅20年,相對于食品工業(yè)還是一個新行業(yè)。據(jù)統(tǒng)計,2005年末,食品和包裝機械工業(yè)總產(chǎn)值約為620億元,而國內(nèi)市場需求達到850億元。而到2010年,國內(nèi)行業(yè)總產(chǎn)值可達到1300億元(現(xiàn)價),而市場需求可能達到2000億元。這個市場的空間將會有國外設(shè)備來填補?!笆晃濉钡哪繕耸且s小這個空間,為食品工業(yè)趕上世界先進水平,為使包裝大國向包裝強國邁進,提供先進的技術(shù)裝備,讓進口設(shè)備在國內(nèi)市場上只起到拾遺補缺的作用。這就要求國內(nèi)食品和包裝機械的年發(fā)展速度超過18%,新產(chǎn)品產(chǎn)值率達到25%。雖然我國食品包裝機械制造行業(yè)近年來發(fā)展較快,但與國外先進水平相比,還存在一定的差距。行業(yè)存在的問題主要表現(xiàn)在:

01產(chǎn)品品種及成套數(shù)量少

國內(nèi)大多以生產(chǎn)單機為主,而國外大多為配套生產(chǎn),很少單機銷售。一方面國產(chǎn)設(shè)備的品種無法滿足國內(nèi)食品和包裝企業(yè)的需要,另一方面機械廠單機生產(chǎn)銷售上利潤微薄,無法獲得成套設(shè)備銷售的高效益。

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02技術(shù)水平低

主要表現(xiàn)在產(chǎn)品可靠性差,技術(shù)更新速度慢,新技術(shù)、新工藝、新材料應(yīng)用少。我國的食品和包裝機械單機多、成套少,通用機型多、滿足特殊要求、特殊物料的設(shè)備少。技術(shù)含量低的產(chǎn)品多,高技術(shù)附加值、高生產(chǎn)率的產(chǎn)品少。智能化設(shè)備還處于研制階段。而國外已將很多先進技術(shù)應(yīng)用在包裝機械上,如遠距離遙控技術(shù)(包括監(jiān)控)、步進電機技術(shù)、自動柔性補償技術(shù)、激光切割技術(shù)、信息處理技術(shù)等。

03產(chǎn)品質(zhì)量差

我國食品和包裝機械產(chǎn)品的質(zhì)量差距主要表現(xiàn)在穩(wěn)定性和可靠性差、造型落后,外觀粗糙、基礎(chǔ)件和配套件壽命短、無故障運行時間短、大修周期短,且絕大多數(shù)產(chǎn)品還沒有制定可靠性標準。國際包裝界十分重視提高包裝機械加工和整個包裝系統(tǒng)的通用能力,所以包裝機械零部件生產(chǎn)專業(yè)化是發(fā)展的必然趨勢,很多零部件不再由包裝機械廠生產(chǎn),而是由一些通用的標準件廠生產(chǎn),某些特殊的零部件由高度專業(yè)化的生產(chǎn)廠家生產(chǎn),真正有名的包裝機械廠將可能是組裝廠。產(chǎn)品向多功能與單一、高速兩極化發(fā)展。包裝機械的最終作用在于提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品多樣化。

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04開發(fā)能力不足

我國食品和包裝機械主要還是仿制、測繪,稍加國產(chǎn)化改進,談不上開發(fā)研究。產(chǎn)品開發(fā)缺少創(chuàng)新,難上水平。生產(chǎn)手段落后,大部分還是用陳舊的通用設(shè)備加工。

新產(chǎn)品開發(fā)不但數(shù)量少,而且開發(fā)周期長。在企業(yè)管理上,往往重生產(chǎn)加工、輕研究開發(fā)、創(chuàng)新不夠,不能緊跟市場需求及時提供產(chǎn)品。國際先進的作法是將各種機器元素以數(shù)據(jù)庫形式存入計算機,再把圖紙數(shù)字化后輸入計算機,由計算機自動合成三維模型,接著將過去曾經(jīng)發(fā)生過的生產(chǎn)線故障輸入計算機,計算機即可演示實際工況,在用戶面前根據(jù)需要進行修改。計算機合成速度快,修改工作迅速方便,如果用戶的某些要求達不到,計算機也會告訴你,以免除以后的糾紛。這種由計算機完成的仿真技術(shù),大大縮短了包裝機械(生產(chǎn)線)的設(shè)計周期,客戶的滿意度也大大提高。我國食品包裝機械制造行業(yè)目前的產(chǎn)品水平呈寶塔狀。底部是大量的低水平重復(fù)生產(chǎn)的產(chǎn)品。中等產(chǎn)品水平的企業(yè)數(shù)量正在增加,出口產(chǎn)品主要是這些企業(yè)生產(chǎn)的,如方便面機械、紙箱紙盒機械、捆扎打包機械、真空包裝機械、紙張及塑料彩印機械、塑料包裝機械、杯裝封口機械、果凍機械、片材制杯機械、飲料及塑料吹瓶機械等。這樣的企業(yè)年銷售額大都2000萬~5000萬元,具有一定的經(jīng)濟實力及新產(chǎn)品開發(fā)能力,他們大都愿意參與國際市場的競爭。高端產(chǎn)品比較少,具有國際水準的企業(yè)也不多。但他們出口量都不大,一方面是對外宣傳不夠,另一方面這些大型設(shè)備還沒有取得國外用戶的信任。

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二、自動化技術(shù)在食品和包裝機械中的應(yīng)用

高新技術(shù)的運用成為實現(xiàn)食品機械安全的重要途徑。當前,在食品包裝機械中廣泛采用的高新技術(shù)主要有機電光液一體化技術(shù)、自動化控制技術(shù)、數(shù)字化智能化技術(shù)等,并且已貫穿于食品加工各個環(huán)節(jié)的食品機械中。各種自動化技術(shù)的不斷應(yīng)用大大推進了各國食品工業(yè)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展,由連續(xù)化生產(chǎn)代替了間歇式生產(chǎn);由專業(yè)化生產(chǎn)代替了通用化生產(chǎn);由大型化生產(chǎn)代替了中小型生產(chǎn);由全程質(zhì)量控制代替了最終產(chǎn)品的質(zhì)量控制等。實現(xiàn)了食品加工過程的連續(xù)化生產(chǎn)、專業(yè)化作業(yè)、自動化調(diào)節(jié)、全程化控制和產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營。事實表明,這些自動化技術(shù)的應(yīng)用不僅可保證加工產(chǎn)品的營養(yǎng)、安全、衛(wèi)生、方便、快捷和降低生產(chǎn)成本,而且還可以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的市場競爭力。

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01總體情況

包裝機械上使用的自動化產(chǎn)品主要有控制系統(tǒng),傳動控制,運動控制,人機界面和傳感器這幾類,具體包括:

控制系統(tǒng):嵌入式產(chǎn)品、PLC,IPC,現(xiàn)場總線;

傳動控制:變頻器,直流調(diào)速;

運動控制:伺服,步進,運動控制器;

人機界面:文本顯示器,觸摸屏,平板電腦;

電器元件及傳感器:光電開關(guān),溫度傳感器,壓力傳感器,行程開關(guān)等。

02主要自動化產(chǎn)品介紹

(1) 控制器

食品和包裝機械使用控制器的情況差別較大,大型生產(chǎn)線用到了現(xiàn)場總線技術(shù),控制點多達數(shù)千,單機上大多使用了PLC或者專用控制器,部分中低端設(shè)備采用了繼電器控制的方式,而更多的小型設(shè)備沒有使用任何電子控制器,總體上國內(nèi)的包裝機械只有10%左右使用了先進的控制器。

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從性能上IPC最好,具有很強的擴展性,豐富的軟件資源使它可以開發(fā)出更多的應(yīng)用方案,目前主要用于大型設(shè)備的管理和通訊。PLC系統(tǒng)在5年以內(nèi)仍然將是包裝機械的主流控制器;繼電器作為以前的主流控制器,將繼續(xù)在低端市場延續(xù)。

(2) 傳動

傳動產(chǎn)品在包裝機械上的使用主要是為了調(diào)整主工藝速度和控制電機在生產(chǎn)過程速度的周期性變化。對于大多數(shù)包裝機械而言,變頻器并非必選的電氣產(chǎn)品。盡管越來越多的包裝機械廠商設(shè)計了基于變頻器的傳動方案,但是使用者寥寥。因此,除非在必須使用變頻器的場合,包裝機械生產(chǎn)廠商較少考慮采用變頻器。變頻器在本行業(yè)的使用率較低,在大型標準規(guī)機和包裝生產(chǎn)線上有較大的發(fā)展空間。

(3) 運動控制

運動控制產(chǎn)品在包裝機上的應(yīng)用主要是實現(xiàn)精確的位置控制和嚴格的速度同步,用于裝卸,輸送,打標,碼垛,卸垛等工序。本行業(yè)可能用到運動控制產(chǎn)品的包裝機械主要包括:紙箱生產(chǎn)線,自動包裝機、真空充氣包裝機、塑料覆膜機、復(fù)合軟包裝機、液體包裝機、包裝機器人、無人操作包裝生產(chǎn)設(shè)備、裝箱/裝瓶設(shè)備、清洗、烘干設(shè)備、成型、填充設(shè)備、封口、封蓋設(shè)備、稱量、打包設(shè)備、無菌包裝設(shè)備。由于中國包裝行業(yè)的快速發(fā)展,國內(nèi)將需要更多的高端包裝機械,運動控制產(chǎn)品也將在本行業(yè)獲得更大的發(fā)展空間。

(4) 人機界面

包裝機械的HMI以文本顯示器為主,通常與PLC或者單片機配合使用,用以設(shè)定生產(chǎn)工藝參數(shù),監(jiān)控設(shè)備運行狀態(tài),記錄設(shè)備生產(chǎn)歷史。少數(shù)高端機械使用了觸摸屏。