Материал из PL Engineering

Купить оборудование или обратиться для консультации к менеджеру

Тенденции и динамика развития упаковочного оборудования

          У любого объекта техники есть основной показатель (скорость, грузоподъемность, дальность передвижения и т. д.), который наиболее нагляден и более других его характеризует. И создатели любого образца техники всегда старались этот основной показатель сделать более высоким, чтобы выделить свой образец среди аналогичных продуктов, выпущенных конкурентами. Среди производителей любой техники всегда ведется борьба сродни спортивной, так сказать, «быстрее, выше, сильнее!». У фасовочно-упаковочного оборудования самым наглядным для потребителей показателем является производительность. За ее увеличение боролись всегда. И всегда существовала тенденция:

Рост производительности

          Надо различать производительность кинематическую (в циклах, на которые можно разогнать машину на холостом ходу, в минуту); теоретическую (в упаковочных единицах в минуту) и техническую (в тоннах фасованной или упакованной продукции в час, а лучше - в смену). Понятно, что все эти три производительности связаны между собой. Но отношение к ним в разное время отличалось. Стремление повышения не столько кинематической или теоретической производительности, сколько технической родилось в 70-е годы прошлого века. В наши дни под тенденцией повышения производительности фасовочно-упаковочного оборудования следует понимать увеличение, прежде всего, технической производительности.

          При работе оборудования обязательно возникают технологические перерывы. Например, технике, оперирующей гибкими термосвариваемыми материалами, требуется время на смену упаковочного материала. За счет сокращения этого времени (какими путями – другой разговор) можно увеличить техническую производительность.

          Есть такой показатель - коэффициент технического использования (КТИ) оборудования: отношение реальной технической производительности к теоретической, пересчитанным на один промежуток времени. Замечено, что КТИ фасовочно-упаковочного оборудования, пусть и медленнее, чем бы хотелось, но растет. Например, если КТИ фасовочных автоматов вертикально-линейного воротникового типа составлял в 70-е годы 0,6-0,7; то тот же автомат в 80-е годы с КТИ ниже 0,8 уже не котировался. В 90-е годы в порядке вещей были автоматы с коэффициентом 0,85. Сейчас же я знаю автоматы с КТИ 0,9 и выше.

          Но высокая производительность может оказаться фикцией, если оборудование окажется ненадежным в работе. Поэтому, естественно, существует и другая тенденция:

Повышение надежности

          Конечно, производители всегда стремились сделать свою технику как можно более надежной - ведь иначе они получают от потребителей рекламации, снижается конкурентоспособность, теряется авторитет техники, да и самого производителя. Но подход к повышению надежности в настоящее время изменился. К существовавшему всегда стремлению лучшим образом спроектировать оборудование, изготовить качественные детали и провести качественную сборку изделия, с 80-х годов добавилось новое. Появление новых элементов промышленной электроники, промышленной электрики, пневматики, микропроцессорной техники позволило повышать надежность и за счет применения новых покупных изделий, управляющих процессами фасования и упаковывания продукции.

          Надежность работы оборудования связана еще и с тем, как проводится его техническое обслуживание. А это требует от изготовителя составления четких графиков проведения регламентных работ в процессе эксплуатации оборудования и перечня работ, проводимых в определенные сроки. Мне приходилось видеть текстовые документы, сопровождающие некоторое отечественное оборудование. К сожалению, далеко не во всех графики и перечень работ составлены точно и понятно для потребителей.

          Из-за появления новых элементов возникла и новая тенденция, напрямую связанная с предыдущей:

Насыщение оборудования элементами современной промышленной электроники, электрики и процессорной техники

          Современное фасовочно-упаковочное оборудование все больше насыщается элементами, включая новые типы электродвигателей, о существовании которых упаковочные машиностроители еще лет 10-15 назад не знали. Упаковочное оборудование, снабженное серводвигателями, шаговыми двигателями, линейными двигателями и управляемое компьютером, сейчас уже не в диковину.

          Переналадка оборудования, которая раньше осуществлялась специалистами-наладчиками за счет изменения механических передач, сейчас осуществляется нажатием кнопок, а то и касанием сенсорной панели. И проявляются еще две тенденции, одна из которых - постарше:

Увеличение числа приводов

          В 70-е - начале 80-х основным направлением построения кинематических схем упаковочного оборудования было стремление использовать минимально возможное число двигателей. Кинематика строилась по принципу: от одного двигателя через всевозможные механические передачи приводились в движение различные исполнительные органы. Причины такого построения в дешевизне (один более мощный двигатель дешевле двух менее мощных) и возможности более простого увязывания движения исполнительных органов через механику. Сейчас оборудование снабжается множеством приводов, каждый из которых имеет свой двигатель. Управление каждым двигателем и приводом от него осуществляется своим электронным блоком или ответственной за него частью процессора или контроллера. Следствие этого - некоторое упрощение механической части оборудования. Но стоит остеречься назвать это тенденцией. Все-таки сложная механика в оборудовании остается, некоторые исполнительные органы совершают сложные движения, которые пока еще без механики не осуществить, а в оборудовании используются сложные в изготовлении детали. Вторая тенденция современнее:

Облегчение работы оператора

          Не могу утверждать, что работа оператора, обслуживающего оборудование, сводится лишь к наблюдению и нажатию в нужный момент на нужные кнопки, хотя в идеале к этому надо стремиться. Но в целом работа оператора становится легче. Кроме применения электроники, в некоторых случаях заменяющих действия оператора, производители техники сейчас стараются облегчить и чисто физическую нагрузку на оператора. Например, стараясь облегчить и ускорить замену рулона упаковочного материала, что, кроме прочего, является и проявлением первой из указанных здесь тенденций.

Многофункциональность, многовариантность

          Многофункциональность некоторых видов фасовочного и упаковочного оборудования существовала едва ли не с их появления. Например, на автоматах вертикально-линейного воротникового типа имеется возможность заметно увеличить номенклатуру фасуемой продукции заменой дозатора. Эти автоматы часто выпускались с возможностью применения двух видов сварки: тепловой и термоипульсной - что расширяло возможности применения разных упаковочных материалов. Длина пакетов в этих автоматах изменяется бесступенчато, а ширина – заменой узла рукавообразователя. Но даже эти старые технические решения по-новому стали применяться в наше время. Я видел фасовочные автоматы, где смена дозатора в условиях фасовочного цеха занимает не более пяти минут. Видел автоматы, где стояли два дозатора для разных видов продуктов: можно использовать их по одному и фасовать разные продукты, можно включить их оба и осуществлять двухкомпонентное дозирование.

          А вот возможность получения разных вариантов пакетов на этих автоматах – совсем современное веяние. Сейчас на них можно изготавливать пакеты-подушечки, «стоячие» пакеты с боковой складкой, пакеты со сваркой продольных ребер («стабило бэг»), пакеты в форме параллелепипеда, «дойпак», и пакеты, название которым трудно подобрать. А многие автоматы горизонтального типа, образующие плоский пакет «саше», перестраиваются на получение «дойпака».

          Многовариантность получения упаковок часто идет от производителя, стремящегося этим привлечь потребителя оборудования. Но иногда потребность многовариантности исходит и от потребителя. Сколько было типов и размеров стеклянных бутылок в советские времена? А сейчас едва ли не каждый производитель алкогольной продукции стремится поместить свой продукт в эксклюзивную бутылку. Вот и приходится производителям разливочного, укупорочного и этикетировочного оборудования выпускать его с учетом возможной переналадки на разную форму и размеры тары. Но все многообразие тары достигается заменой или добавлением каких-то узлов и деталей. Отсюда - следующая тенденция:

Базово-блочное построение

          Для уже неоднократно упоминаемых здесь воротниковых автоматов «базовость» была характерна всегда. Упаковочная машина вертикально-линейного типа – это та база, установкой на которую дозатора того или иного типа можно было получить автомат для фасования того или иного продукта. Руковобразователь под пакеты разной ширины, сменные губки под тепловую или импульсную сварку – это блоки. Сейчас базовово-блочное построение оборудования применяется гораздо шире. Отдельные дополнительные опции устанавливаются уже не как группа деталей, а чаще как узел – тот же блок. При этом блочность, так сказать, снаружи проникает внутрь оборудования. Отдельный привод исполнительного механизма и сам механизм могут становиться блоками.

Улучшение ремонтоспособности

          Базово-блочное построение упаковочного оборудования способствует его более эффективной ремонтоспособности. В случае выхода из строя какой-либо части оборудования поврежденный блок снимается и заменяется другим. Неисправный же блок направляется в ремонт. Конечно, не всю конструкцию оборудования можно свести к блокам. Но и в тех случаях, где блокового построения обеспечить не удается, производители стремятся облегчить ремонт оборудования. Достигается это все большим применением стандартных, нормализованных и взаимозаменяемых деталей, облегчением доступа к ремонтируемым частям.

Создание упаковочных линий

          В какой-то мере тенденция блочности находит продолжение и в тенденции создания упаковочных линий. Сейчас мало кого из потребителей интересует создание только потребительских упаковок. В идеале он хочет иметь оборудование для получения всей триады упаковок: потребительской, групповой и транспортной. Поэтому крупные производители оборудования сейчас решают проблемы упаковывания в комплексе, предлагая потребителю упаковочные линии. Те же производители, кто специализируются на отдельных видах фасовочно-упаковочного оборудования, стремятся изготавливать его так, чтобы оно при необходимости могло легко встраиваться в линии. Мало того, некоторые машиностроительные компании поддерживают длительные партнерские отношения по созданию упаковочных линий.

Роботизация

           Современные упаковочные линии – это высокомеханизированная и автоматизированная техника. А высшая степень того и другого – применение промышленных роботов.

          Предтеча промышленных роботов – манипулятор - был применен компанией Tetra Pak в середине 50-х годов на линии группового упаковывания пакетов-тетраэдров в корзины. Первые роботизированные машины и линии для упаковывания пищевой продукции стали изготавливаться в конце 70-х – начале 80-х годов. Первая роботизированная машина компании Loesch для укладывания в коробки конфет «Ассорти» была поставлена к нам страну в 1986 году. В том же году первая роботизированная упаковочная линия для укладывания пирожных в коробки была создана и у нас в стране специалистами института УкрНИИПродмаш.

          Но широкое наступление промышленных роботов на «упаковочном фронте» началось с началом нового века. Стали активно создаваться роботизированные линии и участки. Отрадно, что новая тенденция в этот раз быстро проявилась и на нашем рынке. В 2006 году роботизированная линия производства отечественной компании «Юкам-Групп» была впервые продемонстрирована в нашей стране. То, что мы наблюдаем в роботизации упаковочных процессов в настоящее время, заставляет поверить в правильность слов, сказанных в 2008 году одним из руководителей сектора пищевого и упаковочного машиностроения Союза немецких машиностроителей (VDMA) г-жой Верой Фриче: упаковочная отрасль по применению промышленных роботов выходит на второе место после автомобилестроения.

Удорожание

          К великому сожалению и производителей, и потребителей упаковочной техники, проявление всех или части тенденций, перечисленных здесь, ведет к удорожанию этой техники.

          Малопроизводительное, в чем-то упрощенное фасовочно-упаковочное, а значит, дешевое оборудование нужно малым пищевым предприятиям. Но такая техника не определяет истинного положения с производством современного фасовочно-упаковочного оборудования. Да и время, оставшееся малопроизводительному и упрощенному оборудованию, ограничено. Потому что в пищевой индустрии даже нашей страны находит проявление своя тенденция: тенденция укрупнения бизнеса. А средним и крупным предприятиям требуется соответствующее оборудование.

Внимание! Лжетенденция

          Когда, готовя этот материал, я просматривал высказывания разных специалистов о путях развития фасовочно-упаковочного оборудования, то обнаружил, что кое-кто из них придерживается мнения, что оборудование упрощается. А некоторые посчитали упрощение оборудования новой тенденцией. К этому мнению легко прийти: оператору становится проще работать, наладчику легче - только меняй блоки. Но мнение это ошибочно. За простотой работы обслуживающего персонала стоит усложнение конструкции оборудования, насыщение ее сложными элементами.

          При взгляде со стороны работа персонала может показаться более простой. Но требует эта работа высокой квалификации. Подпускать к современной упаковочной технике нашего традиционного наладчика пищевого оборудования, вооруженного лишь гаечным ключом и отверткой, не стоит. В мастерских даже крупных пищевых предприятий далеко не всегда удастся отремонтировать снятый с оборудования блок. Его лучше отдать в специальный сервисный центр.

          И желательно, чтобы этот центр был расположен как можно ближе к потребителю техники. Впрочем, пусть медленно, но сервис-центры приближаются к упаковывающим продукцию предприятиям. Это тоже тенденция, но тенденция развития не упаковочного оборудования, а машиностроения, его выпускающего. А о тенденциях упаковочного машиностроения стоит поговорить отдельно.