據相關(guān)調查，全球的包裝機械需求每年以5.3%的速度在增長(cháng)，隨著(zhù)需求量的不斷提升，國際包裝機械市場(chǎng)這塊蛋糕的哄搶也愈加劇烈。國外包裝機械行業(yè)充分利用科技和市場(chǎng)經(jīng)濟的發(fā)展，根據現代化商品包裝多樣性的需求，發(fā)展多品種、小批量的通用包裝技術(shù)及設備，同時(shí)不斷應用先進(jìn)技術(shù)，發(fā)展和開(kāi)發(fā)應用高新技術(shù)的現代化專(zhuān)用型包裝機械。就目前看來(lái)，國外包裝機械的總體趨勢是“三高”——高速、高效、高質(zhì)量。發(fā)展重點(diǎn)趨向于能耗低、自重輕、結構緊湊、占地空間小、效率高、外觀(guān)造型適應環(huán)境和操作人員心理需求、環(huán)保需求等。

    而我國包裝機械始于20世紀70年代，相較于那時(shí)國外包裝工業(yè)的蓬勃發(fā)展，我國起步較晚。經(jīng)過(guò)近30年的發(fā)展，特別是改革開(kāi)發(fā)之后，包裝機械已經(jīng)成為機械工業(yè)中十大行業(yè)之一，為我國包裝工業(yè)快速發(fā)展提供了有效地保障。預計到“十二五”規劃末期，國內包裝工業(yè)產(chǎn)值有望達到6000億元。但是有專(zhuān)家預計，未來(lái)我國包裝工業(yè)長(cháng)期存在的產(chǎn)能過(guò)剩、過(guò)度依賴(lài)能源資源消耗、自主創(chuàng )新能力弱、企業(yè)競爭能力不強、產(chǎn)業(yè)規模與經(jīng)濟效益不相稱(chēng)等結構性和素質(zhì)性缺陷將凸顯出來(lái)。延伸包裝工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈，做深做大包裝工業(yè)，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結構，增強自主創(chuàng )新能力，將是未來(lái)包裝工業(yè)的發(fā)展趨勢。包裝機械設備的市場(chǎng)需求量的提高在很大程度上激勵著(zhù)行業(yè)的技術(shù)升級。全新的、具有智能化、自動(dòng)化功能的包裝機型將逐步替代傳統成為未來(lái)的主流。

    應用于包裝機械的自動(dòng)化技術(shù)
    包裝機械上使用的自動(dòng)化產(chǎn)品主要有控制系統（嵌入式產(chǎn)品、PLC、IPC、現場(chǎng)總線(xiàn)）、傳動(dòng)系統（變頻器、直流減速）、運動(dòng)控制（伺機、步進(jìn)電機、運動(dòng)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（溫度傳感器、壓力傳感器、光電開(kāi)關(guān)、行程開(kāi)關(guān)、RFID等）以及機器視覺(jué)（遠程監控、工業(yè)相機）。下面主要介紹下傳動(dòng)系統、人機界面、運動(dòng)控制和控制系統。

    （1 ）傳動(dòng)系統。傳動(dòng)產(chǎn)品在包裝機械上的使用主要是為了調整主工藝速度和控制電機在生產(chǎn)過(guò)程速度的周期性變化。在現代包裝機械自動(dòng)化中，變頻器充當了極為重要的角色，它是計算機技術(shù)、現代控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的有機結合，具有調速范圍寬、調速精度高、動(dòng)態(tài)響應快、運行效率高、功率因數高、操作方便、節能效果吸納住等一系列的優(yōu)點(diǎn)。由于變頻器具有上述優(yōu)點(diǎn)，因而在大型包裝機和包裝生產(chǎn)線(xiàn)上得到了廣泛地應用。

    （2）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，用以設定生產(chǎn)工藝參數，監控設備運行狀態(tài)，記錄設備生產(chǎn)歷史。少數高端機械使用了觸摸屏。

    （3）運動(dòng)控制。運動(dòng)控制產(chǎn)品在包裝機上的應用主要是實(shí)現精確的位置控制和嚴格的速度同步，主要通過(guò)伺服電機來(lái)實(shí)現，伺服電機具有自動(dòng)調整、響應速度快、低振動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)，故廣泛應用于裝卸、輸送、打標、碼垛、卸垛等工序，如臺達ASDA-A2高性能伺服控制器的送標、切標系統，使套標速度達到600~800瓶/min，可以滿(mǎn)足果汁、飲料、啤酒等快速消費品生產(chǎn)需求。

    （4）控制系統。PLC控制系統具有可靠性高、程序設計方便靈活、抗干擾能力強、運行穩定等優(yōu)點(diǎn)，包裝機械的大部分控制系統選擇使用了PLC控制系統。調查顯示PLC系統在5年以?xún)葘⑹前b機械的主流控制系統。

    （5）傳感器技術(shù)。要實(shí)現包裝機械設備的自動(dòng)化，在設備上安裝傳感器是必不可少的． 如在食品飲料存儲罐的監控、灌裝封裝、混合及加工、冷卻及加溫、清潔、包裝等工序中都要用到傳感器．在包裝機械上可應用的傳感器有電感傳感器、壓力傳感器、光電傳感器、電容傳感器等。

    （6） 現場(chǎng)總線(xiàn)等網(wǎng)絡(luò )通訊技術(shù)。在食品包裝機械上使用PＲOFIBUS-DP、CCLINK和DEVI-CENET等現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)、遠程I /O 技術(shù)和網(wǎng)絡(luò )通訊技術(shù)可發(fā)揮了自動(dòng)化產(chǎn)品的優(yōu)勢，為整個(gè)生產(chǎn)線(xiàn)的無(wú)人化操作以及為設備的傳動(dòng)、檢測等工序的無(wú)縫銜接提供便利。

     包裝機械的自動(dòng)化需求
    提高包裝機械的自動(dòng)化程度，已成為全球包裝企業(yè)對機械設備的共同需求。提升包裝機械的自動(dòng)化程度的作用主要體現在5個(gè)方面：

    （1）可提高生產(chǎn)效率，高速食品包裝機械要求與前道工序要有相關(guān)銜接（包括控制銜接），不需搬運環(huán)節，整個(gè)生產(chǎn)線(xiàn)按生產(chǎn)及包裝工序排列要做到倒序啟動(dòng)、順序停機。

    （2）具有自動(dòng)功能，可適應產(chǎn)品的更新變化，設計具有好的柔性和靈活性。因為產(chǎn)品的生命周期遠短于設備的使用壽命，所以設備的靈活多變只需要變更產(chǎn)品及包裝而不至于更換昂貴的包裝生產(chǎn)線(xiàn)。

    （3）設備故障預診斷、預維護。為了提高包裝機械的自動(dòng)化程度，保證設備的利用率和生產(chǎn)率，有必要建立包裝機械的故障診斷和監控系統。在廣泛收集設備在工作過(guò)程中發(fā)生的故障現象、故障原因和故障位置的基礎上，建立設備的故障診斷專(zhuān)家系統。利用多傳感器信息融合的監控系統，對設備進(jìn)行實(shí)時(shí)監控。發(fā)現問(wèn)題時(shí)，可利用設備故障診斷專(zhuān)家系統，快速幫助用戶(hù)確定和解決故障。

    （4）綠色環(huán)保，減少環(huán)境污染。在食品加工過(guò)程中的自動(dòng)化作業(yè)中，減少噪聲、風(fēng)塵等污染，并盡量減少廢棄物顯得尤為重要。沒(méi)有廢棄物、沒(méi)有污染以及綠色包裝的價(jià)值，大大超過(guò)食品加工方面的價(jià)值。

    （5）實(shí)現安全檢測。由機械來(lái)完成配料的精準，不論是操作設備，還是其它都要達到配料的高精準度，還要能夠追溯配料品種、操作人、設備編號、生產(chǎn)時(shí)間等信息，這些都要通過(guò)溫濕度或稱(chēng)重傳感器來(lái)實(shí)現產(chǎn)品的安全檢測。

    （6）滿(mǎn)足全廠(chǎng)智能化的需求。智能工廠(chǎng)以成為制造業(yè)未來(lái)發(fā)展趨勢，對于包裝機械來(lái)說(shuō)，具有智能化的控制模塊以及網(wǎng)絡(luò )接口也將成為未來(lái)的普遍需求。企業(yè)利用網(wǎng)絡(luò )技術(shù)也很容易實(shí)現遠程監控和設備故障診斷、自動(dòng)排除，減少人工參與，保證包裝機械生產(chǎn)的產(chǎn)品在生產(chǎn)中沒(méi)有人為接觸和污染，產(chǎn)品質(zhì)量均勻統一，安全衛生。 同時(shí)借助現有的商用網(wǎng)絡(luò )，設備制造商可以很輕松實(shí)現異地對生產(chǎn)線(xiàn)的監控、診斷和修改，提高自己的產(chǎn)品在市場(chǎng)上的競爭力。

    包裝機械行業(yè)屬于現代工業(yè)的配套行業(yè)，涉及到國民經(jīng)濟的很多領(lǐng)域，特別對食品行業(yè)和飲料行業(yè)影響比較大。正處于產(chǎn)業(yè)結構調整中的中國經(jīng)濟，要想讓自己的產(chǎn)品提高產(chǎn)品附加值，提高產(chǎn)品的圍際市場(chǎng)競爭力，必須努力發(fā)展科技，提高產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)努力發(fā)展包裝機械行業(yè)，改變目前包裝機械落后的局面。在我國加入WTO后，這對包裝機械行業(yè)產(chǎn)品的出口提供了機遇，但也是對我國包裝機械行業(yè)的嚴峻挑戰，要想縮小我國與歐美國家之間的差距，就必須將自動(dòng)化技術(shù)引入到包裝機械，實(shí)現高速、優(yōu)質(zhì)、低耗和安全生產(chǎn)，推動(dòng)中國的包裝機械行業(yè)走上健康發(fā)展的自動(dòng)化道路，從而為我國從制造大國向制造強國的轉變做出貢獻。