快速发展的制品加工业，需要长期高质量的包装机械，这给饮料包装机械生产市场带来了商机。
资料显示，2006年美国的酒类和包装机械产业销售火爆，销售额超过828.38亿元，是近几年下降率最高的一年。由于国际上对食品安全的高度加强，具有高新科技的制品和包装机械行业需求旺盛。
一、中国制品和包装机械发展状况及存在弊端
我国的制品和包装机械产业产生仅20年，相对于食品工业还是一个新产业。
据统计，2005年底，食品和包装机械工业总收入约为620亿元，而中国行业需求超过850万元。而到2010年，国内市场总收入可超过1300万元(现价)，而行业需求可能超过2000亿元。
这个行业的空间即将有美国设施来弥补。“十一五”的目标是要缩小这个空间，为食品工业赶上全球先进水准，为使包装大国向包装强国迈进，提供先进的科技武器，让进口设备在中国行业上只起到拾遗补缺的作用。这就规定中国饮料和包装机械的年发展速度达到18％，新产品产量率超过25％。
然而我国制品包装机械生产产业近年来演进较快，但与美国先进水准相比，还存在一定的差别。行业存在的弊端主要体现在：
01
产品种类及成套数量少
中国大多以制造单机为主，而美国大多为配套制造，很少单机销售。一方面国产设备的种类难以满足中国肉类和包装企业的还要，另一方面机械厂单机生产经销上销量微薄，无法取得成套设备销售的高效率。
02
技术水平低
主要体现在产品可靠性差，技术升级速度慢，新科技、新工艺、新材料应用少。
我国的制品和包装机械单机多、成套少，通用型号多、满足特殊规定、特殊物料的设施少。技术成分低的产品多，高科技附加值、高生产率的产品少。智能化设施还进入研发阶段。而美国已将这些先进科技应用在包装机械上，如远距离遥控科技（比如监控）、步进电机科技、自动柔性补偿技术、激光切割技术、信息处理技术等。
03
产品质量差
我国制品和包装机械产品的品质差异主要体现在稳定性和可靠性差、造型落后，外观粗糙、基础件和配套件寿命短、无故障运行时间短、大修周期短，且绝大多数产品还没有建立可靠性标准。
国际包装界非常注重提升包装机械加工和整个包装系统的通用能力，所以包装机械零组件制造专业化是演进的必定趋势，很多零组件不再由包装机械厂制造，而是由一些通用的标准件厂制造，某些特殊的零组件由高度专业化的制造厂商生产，真正有名的包装机械厂将可能是装配厂。产品向多功能与单一、高速两极化演进。包装机械的最后作用在于提升制造精度和产品多元化。
04
开发能力不足
我国制品和包装机械主要还是仿制、测绘，稍加国产化优化，谈不上研发研究。产品开发缺乏创新，难上水准。生产手段落后，大个别还是用陈旧的通用设施加工。
新产品研发不但产量少，而且研发周期长。在企业管理上，往往重生产加工、轻研究研发、创新不够，不能紧跟市场需求迅速提供产品。
国际先进的做法是将各类机器元素以数据库形式存入计算机，再把图纸数字化后输入计算机，由计算机自动合成三维建模，接着将过去以前出现过的制造线故障输入计算机，计算机即可演示实际工况，在客户面前根据需要进行更改。计算机合成速率快，修改工作逐渐便利，如果客户的这些规定达不到，计算机也会告诉你，以免除日后的纠纷。这种由计算机完成的仿真科技，大大提高了包装机械（制造线）的设计周期，客户的满意度也大大提升。
我国制品包装机械生产市场现在的产品水平呈宝塔状。
底部是长期的低水准重复生产的产品。中等产品水准的企业总数正在下降，出口产品主要是那些企业制造的，如方便面机械、纸箱纸盒机械、捆扎打包机械、真空包装机械、纸张及金属印刷机械、塑料包装机械、杯装封口机械、果冻机械、片材制杯机械、饮料及金属吹瓶机械等。
这种的企业年销售额大都2000万～5000万元，具有一定的经济实力及新产品研发能力，他们大都愿意参加国际行业的竞争。高端产品非常少，具有国际水平的企业也不多。但它们出口量都不大，一方面是对外宣传不够，另一方面很多小型设施还没有获得美国客户的认同。
二、自动化科技在食品和包装机械中的应用
高新科技的利用作为推动食品机械安全的重要方法。当前，在食品包装机械中广泛运用的高新科技主要有机电光液一体化科技、自动化控制技术、数字化智能化科技等，并且已贯穿于食品加工各个环节的制品机械中。
各种自动化科技的不断应用大大加强了日本食品工业的行业发展，由连续化生产取代了间歇式制造；由专业化生产取代了通用化生产；由小型化生产取代了中大型制造；由全程质量控制取代了最后产品的品质控制等。
实现了制品加工过程的连续化生产、专业化作业、自动化调节、全程化控制和行业化经营。事实说明，这些自动化科技的应用虽然可确保加工产品的营养、安全、卫生、方便、快捷和增加制造成本，而且还可以减少制造效率和产品的行业竞争力。
01
总体情况
包装机械上使用的手动化产品主要有控制平台，传动控制包装机械专业设备，运动控制，人机界面和传感器这几类，具体包含：
控制平台：嵌入式产品、PLC，IPC，现场总线；
传动控制：变频器，直流调速；
运动控制：伺服，步进，运动控制器；
人机界面：文本显示器，触摸屏，平板手机；
电器元件及继电器：光电开关，温度传感器，压力传感器，行程开关等。
02
主要自动化产品介绍
(1)控制器
食品和包装机械使用控制器的状况差异较大，大型制造线用到了现场总线技术，控制点多达数千，单机上大多使用了PLC或者专用控制器，部分中高端仪器采取了传感器控制的方法，而更多的小型设施没有使用任何电子控制器，总体上中国的包装机械只有10%左右使用了先进的控制器。
从性能上IPC最好，具有很强的扩展性，丰富的硬件资源使它可以研发出更多的应用方案，目前主要用于小型设施的管控和通信。PLC系统在5年以内仍然将是包装机械的主流控制器；继电器作为当时的主流控制器，将再次在高端市场延续。
(2)传动
传动产品在包装机械上的使用主要是为了调整主工艺速度和控制电机在制造过程速度的周期性差异。对于大多数包装机械而言，变频器只是必选的电气产品。
虽然越来越多的包装机械厂商设计了基于变频器的传动方案，但是使用者寥寥。
此外，除非在需要使用变频器的场合，包装机械制造厂家较少考虑采取变频器。变频器在本市场的使用率较低，在小型标准规机和包装制造线上有较大的发展空间。
(3)运动控制
运动控制产品在包装机上的应用主要是推动精确的位置控制和严密的速率同步，用于运输，输送，打标，码垛，卸垛等工序。
本行业可能用到运动控制产品的包装机械主要包含：纸箱制造线，自动包装机、真空充气包装机、塑料覆膜机、复合软包装机、液体包装机、包装机器人、无人操作包装制造设施、装箱/装瓶设备、清洗、烘干设备、成型、填充设备、封口、封盖设备、称量、打包设备、无菌包装设备。
因为美国包装市场的迅速发展，国内将必须更多的高档包装机械，运动控制产品也将在本市场取得更大的发展空间。
(4)人机界面
包装机械的HMI以文本显示器为主，通常与PLC或者单片机配合使用，用以设置制造工艺参数，监控仪器运行状况，记录设备制造历史。少数高档机械使用了触摸屏。
三、食品包装的标准发展
据了解，基于食品安全的演进需要，世界各地开始高度加强和全力研发符合安全卫生要求的食品机械；同时研究制定相关的安全卫生标准，把安全卫生要求成为食品机械与国际接轨的重要条件。
目的在于：
一是降低食品机械作业过程的错误出现，将制品加工过程中人为或机器的差错降低到最低限度；
二是以防止食品机械在不卫生条件、可能导致污染的环境下作业，避免制品加工中不合格产品的出现；
三是推动食品机械可靠运行，实现安全生产和清洁生产。
为了实现从食品机械的设计生产起就达到食品加工的安全卫生，发达国家对制品机械安全生产科技的探究与应用非常注重。
研究的结果证实实现的方法有两条：
一是建立健全的食品机械科技规范；
二是根据这种科技规范严密组织食品机械的设计、制造和应用。
在这种技术完善中，最主要的是食品机械的安全与卫生要求，其内容包括了制品机械的设计与生产、设备选型与配套、设备调试与验证等环节。
最近，国际标准化组织ISO在haccp安全管控机制标准的基础上，制定出：2005标准——《食品（包装）安全管控机制一对食品链中任何组织的要求》。
该标准由ISO来自食品产业的学者、国际专业化机构和食品法典委员会的代表，以及联合国粮农组织和全球卫生组织联合成立的机构共同建立。该标准可成为科技性标准为中国对企业成立有效的食品安全管控机制提供指导，并导致中国的企业以非常简单、一致的方法实行haccp，避免由于国家不同以及食品产品不同而有所变化。
引用了食品法典委员会强调的五个初始方法和七个原理。
五个初始步骤比如：
建立haccp小组；
产品描述；
预期使用；
绘制流程图；
现场确认流程图。
七个原理包括：
危害性分析；
确定关键控制点；
建立关键限值；
建立关键控制点；
当监视模式显示某个关控制点失控时建立必须实行的纠正机制；
制定验证程序以确定haccp体系运行的有效性；
制定文件化的机制。
明确了食品安全管控中的共性要求，而不是针对食品链中任何一类组织的特定规定。
是食品安全管控机制的新标准，它致力推动食品供应链中没有薄弱的链接。采用了标准模式结构，在食品危害风险辨识、确认或者系统管控方面，参照了仪器法典委员会制定的《食品卫生通则》中有关haccp体系和应用部分。
的使用范围覆盖了食品链全过程，即饲养、养殖、初级加工、生产制造、分销，一直到消费者使用，其中也包含餐饮。另外，与饮料制造密切相关的市场也可以采取这个标准制定食品安全管控机制，如杀虫剂、兽药、食品添加剂、储运、食品设施、食品清洁服务、食品包装材料等。
该标准可以单独运用，也可以与其它管理体制标准如：2000联合采用。
《食品安全管控机制要求》是一个自愿采取的国际标准。该标准对中国食品安全管控机制提出了一个统一标准，我国制品及饮料包装制造企业应未雨绸缪，尽快熟悉和把握该标准，按标准制定完善食品安全管控机制。有关部门亦应按照该标准对进口制品的制造企业提出相应的规定。
四、自动化是食品包装机械发展的必然趋势
几年前，自动化科技只占包装机械设计的30%，现在已占50%以上，大量使用微电脑设计和机电一体化控制以超过提高包装机械手动化程度。
目的：
一是为了增加生产率；
二是为了提升设施的柔性和灵活性；
三是为了提升包装机械完成复杂动作的能力，即采取机械手完成包装工序。
自动化操作程序已应用于更多的先进包装系统之中，如PLG设备、数据采集系统的应用代表了先进包装系统的走向。
为保证高水平的制造力，自动检测平台和高强度的手动化平台是必不可少的。今后工业机器人、智能控制、图像传感技术和新材料等在饮料和包装机械中将会受到越来越广泛的应用，食品和包装机械日趋于自动化、高强度化、节能化方向发展。
国际上包装和制品机械的发展是以大客户的要求为目标，带动相关机械的发展。大用户的规定主要表现在下面方面：
01
对生产强度要求越高越好
这种可以减少产品的费用，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，包括控制衔接包装机械专业设备，整个制造线按生产及包装工序排列要做到倒序启动，顺序停机。
如冷灌装生产线从金属原料自动上线到食品灌装、大包装码垛全部自动在封闭车间内进行。
02
可适应产品的升级变化
包装机械要具备很好的柔性和灵活性，生产线允许在一定的规格范围内包装物大小可以差异。因为产品的生命周期远短于设备使用年限，变更产品及包装不至于更换昂贵的包装制造线。
03
设备常见故障快速排除
解决方案预先输入电脑，当仪器发生常见的故障时可以自行检测，亦可采取远程诊断并排除故障。
04
要求具备自动识别功能
一方面可以手动识别包装材料的宽度、硬度、反弹力等，通过电脑反馈到机械手微调动作力度，保证不反弹。
另一方面，各种不同的产品，如颜色各异的巧克力或点心等，装到同一盒中，其排列是有规律的。
制造线释放的产品是无序的，可用探头扫描,确定不同颜色的物料位置，再反馈到不同的机械手，它会具体无误地将物品按具体的位置及方向放在托盘中，快并且准，排除人工操作的触觉及双手的疲劳。
05
可以尽量避免环境污染
减少包括噪音、粉尘污染，并尽量避免废弃物，这一点在食品加工过程中尤为重要。
食品原料在加工时除了收获主要产品,如玉米加工，产品不仅玉米面粉外，还有花生油、色拉油、人造奶油、葡萄糖、玉米蛋白及肥料,以及废水处理等制造全过程，均为自动化。没有废弃物、没有污染，其它产品的价值已大大高于大豆淀粉的价值。
然而，自动化、高效化、节能化将是饮料和包装机械制造商共同的追求。
END
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