摘要：包裝機械最大的應用領域是食品行業，目前食品工業大約占我國包裝機械市場領域的28％，到2020 年亞洲食品零售市場將占世界市場的41%，而中國將成為世界第二大食品市場。面對巨大的產業內需市場，如何通過應用自動化控制產品提高設備的生產率和市場競爭力是我們必須考慮的問題之一。
關鍵詞：自動化控制產品；食品包裝機械；應用現狀
中圖分類號：TS206.5
文獻標識碼：B
doi：10.3969/j.issn.1007-7871.2011.05.012
快速消費品（Fast Moving Consumer Goods），又稱“快速消耗品”，意指銷售速度快、價格相對較低的商品。盡管快速消費品的絕對利潤相對較低，但因其銷售量巨大，故商品的累積利潤可以很高。食品飲料行業就是快速消費品行業的一個子行業。
快速消費品不僅是一類消費品，更是是一種起源于發達的西方，一定會被全球接受和享用的舒適方便快捷安全生活方式。快速消費品的特性決定了快速消費品必須大規模地進行工業化生產，必須保證均質、安全、衛生、低成本制造。我們知道工業革命把人類社會的生產方式由手工作坊推入了機器生產階段，其影響涉及人類社會生活的各個方面，使人類社會發生了巨大的變革，對人類的現代化進程推動起到不可替代的作用。隨著人類社會的進步，人們享受工業化帶來價值的同時，迫切希望從繁重的、機械的甚至是危險的生產流水線上解放自己。自動化技術出現和自動化產品的應用正是滿足人們渴望回歸自然，享受生活的美好愿望的最佳方式。對于食品飲料這樣的快速消費品，貨品的品種繁多，出新迅速，品質也越來越高，不但要求衛生安全，還要求無菌無害。無菌冷灌裝技術的出現，使大眾消費者追求天然回歸自然的消費時尚成為可能。為此，對于配置超凈化間的食品生產流水線，可靠的自動化控制就尤為關鍵，因為任何的人工干預都會帶來嚴重的微生物風險，因此，對于無菌化生產沒有自動化的設備是非常困難甚至是無法實現的。因而，提高設備的自動化程度是提高設備生產率和提升產品質量所必須的。廣東精威防塵防靜電組合秤的推出，使粉塵類和經流動易產生靜電的物料逐步告別了人工計量的模式。
1 自動化控制產品在食品包裝機械行業的應用現狀
自動化控制產品目前已經廣泛應用在包裝機械行業，但目前在食品包裝機械行業大多數的包
裝設備的控制系統自動化水平還不是很高。就控制系統的水平而言，可以把國內設備制造商分為幾類：
（a）簡單的繼電器回路，按鈕控制，自動化水平低下。
（b）使用PLC 和HMI 簡單替代繼電器回路，自動化水平有所提高，但沒有發揮自動化產品的優勢。
（c）使用PLC 和HMI，遠程I/O，驅動技術，總線技術，網絡通訊技術，一定程度上發揮了自動化產品的優勢，自動化水平相對較高，提高了單機的控制能力，提升了單機的效率。與國外制造商相比，我們受到標準規范、技術、成本等條件的限制，自動化產品應用還有不小的差距，自動化產品的使用效能也有不小的差距。
南京輕工業機械廠作為食品包裝機械行業的主要設備供應商，一直在不斷地跟蹤自動化領域的先進技術，不斷地把新技術應用在我們提供的設備上，使得產品的自動化程度不斷提高，提升了設備的生產率，保護了客戶的投資。南京輕工機械廠的發展的腳步，大致分幾個階段：
（a）自二十年前開始使用PLC 作為控制系統的中心開始，先后把遠程I/O，變頻/伺服技術，HMI技術應用到控制系統上。
（b）隨著總線技術的成熟，在國內食品包裝機械上率先使用了PROFIBUS -DP、CC -link 和DEVI-CENET 等總線技術，有效地簡化了電氣安裝，縮短了設備的安裝調試時間。
（c）驅動技術的進步。使用了變頻電氣同步的方式替代傳統的機械傳動，有效簡化了機械結構，提高了傳動精度，減少了故障和故障恢復時間。
（d）安全控制。率先部署了安全控制回路在控制系統中，配合完善的機械防護，為客戶提供可以安全使用的設備。
（e）網絡技術的發展使得工業以太網成為可能，把以太網通訊應用到控制系統中，為以后的SCADA系統做好了基礎。
（f）PackML 技術的應用，使得自動化技術進一步的標準化，控制接口規范化。盡管單機設備的自動化程度已經比較高，設備的生產率相對比較高，但是要使得機器的效率進一步提高還必須有更多的自動化技術應用，正如，有了好汽車，有了好的高速公路，還必須部署先進的交通指揮系統才能發揮他們的作用。
2 自動化控制產品在食品包裝機械行業應用的發展趨勢
2.1 機器的檢測系統完善，使得機器更智能化隨著檢測技術的提高和檢測手段的增多，機器設備配置更多的檢測機構，不但可以顯示當前機器出現的故障，故障位置，還可以對可能發生的故障進行預測，評估各個易損壞部件的壽命，提前通知操作員進行檢查和更換，避免發生故障。
2.2 網絡技術，特別是以太網技術，增強了系統的實時性和兼容性工業以太網技術迅猛發展，為控制系統提供了更好的實時性和兼容性，使得我們的工業產品更接近IT。現場總線技術可以使控制系統的中心PLC 有更好的感知和控制機器。工業以太網技術不但可以在一定程度上取代現場總線技術，更可以使生產中心更快、更詳細地了解PLC，更全面快速地了解機器的工作狀態。
2.3 無線技術應用
工業化的藍牙和WLAN 技術漸漸成熟，它們在不久的將來大面積應用在食品包裝機械上是可以期待的事情。無線技術不但節省了大量的電纜，整潔了生產線現場，也為靈活配置控制系統提供了方便。
2.4 建立多機協調機制，實現控制的智能化，可以大幅度地提升生產線的生產率目前食品包裝機械都是單機控制，每個單機只與其相鄰的機器通過簡單的信號交換，來保證本機器的運行。一旦生產線上其他機器故障或者生產條件變化，它只能通過逐級傳遞的信號得知發生的狀況，從而造成不必要的停機。如果有了多機協調機制，每個機器都能很快地得知整個生產線發生的狀況，根據這個情況采取措施，使得生產線更優化、更高效的運行。
2.5 遠程監控和診斷系統，快速幫助客戶確定和解決故障網絡技術和檢測技術都具備的機器上，實現遠程監控和診斷是很容易的；借助現有的商用的網絡，可以很輕松實現異地對生產線的監控、診斷和修改。制造商可以通過這個途徑幫助客戶迅速地解決故障，不但縮短了停機時間，還節省了大量時間、資源和金錢。對于集團客戶，總部可以實時地了解各個生產企業的生產線運行情況，規劃生產部署，快速地制定和實施新的生產計劃，提高自己的產品在市場上的競爭力。
2.6 MES 系統接口建立，把生產線接入企業的MES 系統在生產過程中，借助實時精確的信息報告生產活動。做出快速的響應以應對變化，減少無附加價值的生產活動，提高操作及流程的效率。
2.7 廣泛地使用自動化控制產品，使用高效的執行機構，節能降耗，實現綠色制造能源的消耗和浪費是工業化生產不可避免的問題，通過使用高效的執行機構，比如高效電動機等裝置，可以盡量地提高能源的使用效率，降低能源的消耗和浪費，盡量使用可降解的材料，從而實現綠色制造，保護環境，保護我們的地球。自第一次工業革命以來，人類社會的物質生產在不斷提升的強勁增長的消費需求推動下，得到巨大的進步和發展，直至上世紀美國福特汽車生產流水線的誕生，奠定了現代工業化大生產的最初模型。從新大陸開始出現的新鮮事物很快就遍及全球，由此帶來生產力的解放發展，但同時生產流水線上的工人也淪為機械的附庸，當年卓別林的默片電影“摩登時代”對此我們都有深刻的印象。
歷史在前進，社會在進步。生產流水線由機械化-電氣化-自動化，經過一個多世紀的技術進步，直到電子計算機的出現，如果說機器-工具是人類肢體的延伸，那么計算機就是人類大腦功能的擴展，工業技術的數字化之路勢不可擋。隨著自動化技術的進步，必定會給我們帶來更多驚喜的產品，我們有理由相信更多的自動化產品和自動化技術應用在食品包裝機械，我們必定可以制造出令人驚艷的設備。
