La manufactura es una de las industrias básicas más importantes del país y su base. Es la base de muchas industrias de fabricación mecánica, y su nivel de desarrollo está directamente relacionado con la capacidad de producción y la precisión de fabricación de la industria manufacturera, a su vez vinculada al desarrollo de la industria nacional de maquinaria e incluso de toda la industria manufacturera. Es la unidad básica portadora de tecnología de fabricación avanzada, y la calidad, la velocidad de actualización, la adaptabilidad al mercado y la eficiencia de producción de los productos mecánicos dependen en gran medida de su eficiencia. Por lo tanto, la industria manufacturera desempeña un papel crucial en el desarrollo económico de un país. China es el país con mayor producción del mundo. Según las estadísticas de la Asociación de la Industria Alemana (VDW) del año 2000, China ocupaba el quinto lugar a nivel mundial entre los principales países productores. Sin embargo, aún mantiene un nivel de competencia relativamente bajo en el mercado internacional: incluso en el mercado nacional, se enfrenta a una situación difícil: por un lado, existe una gran demanda de diversos productos en el mercado nacional, y por otro, existe una fuerte presión de estancamiento interno y los productos extranjeros inundan el mercado.
Clasificación y función del embalaje
Existen diversos métodos de clasificación de embalajes. Según el ámbito de distribución de los productos, se distinguen los embalajes industriales y los comerciales. Según su estructura, se distinguen los embalajes interiores y exteriores. También se pueden clasificar por la variedad de materiales o contenedores, así como por el nombre del producto o artículo de embalaje. Es importante clasificarlos según su estructura. El embalaje interior es una forma básica de estructura de embalaje, que incluye el embalaje directo y el embalaje intermedio. El embalaje directo envuelve o carga directamente los productos utilizando materiales o contenedores: el material o contenedor mantiene contacto directo con el producto y constituye la unidad de embalaje más pequeña. En el embalaje directo, es necesario seleccionar los materiales o contenedores, desarrollar procesos de embalaje y elegir o diseñar la maquinaria y los equipos de embalaje según las propiedades físicas de los productos y sus requisitos. El embalaje intermedio es una forma de embalaje en la que se combinan varios productos directamente y se vuelven a embalar. Por ejemplo, el embalaje de artículos en cajas tras el embotellado o embolsado, el embalaje en tiras tras el envasado de paquetes de cigarrillos, etc. El embalaje de los artículos de pasta de dientes después del sellado y sellado del tubo.
Con la diversificación de las necesidades de los consumidores, especialmente el desarrollo de los supermercados, la importancia del embalaje interior ha cobrado cada vez mayor relevancia. La demanda de maquinaria y equipos necesarios para completar el embalaje interior es la más alta en la industria del embalaje. El embalaje exterior es una estructura en la que una cierta cantidad de productos, tras su envasado interno, se cortan en cajas. Hoy en día, las cajas de cartón corrugado se utilizan comúnmente para el embalaje. El objetivo principal del embalaje interior es promover las ventas y brindar comodidad a los consumidores. En el diseño de embalajes, además de garantizar los requisitos de material y cantidad del contenido, también debe enfatizarse el importante papel de la decoración del embalaje. El objetivo principal del embalaje exterior es brindar seguridad para la circulación, el almacenamiento y el transporte, lo que requiere un embalaje fuerte y resistente.
El embalaje es una medida de protección que se aplica al material embalado, cuyo principal objetivo es preservar el valor del producto. Por lo tanto, en el embalaje también se debe considerar la facilidad de transporte, carga y descarga, almacenamiento y venta de los artículos en circulación. Además, la decoración del embalaje también influye en su embellecimiento, promoción y ventas. El procesamiento del embalaje es la etapa final de la producción de un producto y un elemento clave para aumentar su valor comercial.
Dirección de desarrollo de máquinas de embalaje
Actualmente, los países con mayor volumen de maquinaria y embalaje en el extranjero son principalmente Estados Unidos, Alemania, Japón, Italia y el Reino Unido. La maquinaria de embalaje alemana ocupa una posición líder en diseño, fabricación y rendimiento técnico. En 2002, el valor de producción de la maquinaria de embalaje alemana alcanzó los 3.400 millones de euros, de los cuales 771 toneladas se destinaron a la exportación. En los últimos años, el desarrollo de equipos de embalaje y maquinaria en estos países ha mostrado nuevas tendencias.
Nuevas tendencias en el diseño de maquinaria de envasado en Alemania
Alemania, junto con Estados Unidos, Japón e Italia, son países líderes en el sector de la maquinaria de envasado. Ocupamos una posición de liderazgo en diseño, fabricación, rendimiento técnico y otros aspectos de la maquinaria de envasado. El diseño de la maquinaria de envasado alemana se basa en estudios de mercado y análisis, con el objetivo de servir a nuestros clientes, especialmente a las grandes empresas. Para satisfacer las necesidades de los clientes, los fabricantes y departamentos de diseño de maquinaria de envasado alemanes han tomado diversas medidas:
(1) El grado de automatización de procesos está aumentando para mejorar la productividad y la flexibilidad de los equipos. Se utiliza un brazo robótico para realizar movimientos complejos. Durante la operación, bajo el control de una cámara controlada por computadora que captura información y monitoriza, el brazo robótico realiza las acciones prescritas según las instrucciones de la computadora para garantizar la calidad del empaque.
(2) Mejorar la eficiencia de la producción, reducir los costos y maximizar el cumplimiento de los requisitos. German packaging machinery es reconocida por su experiencia en máquinas de llenado y envasado de bebidas y cerveza, que se caracterizan por su alta velocidad, equipos completos, alto grado de automatización y alta confiabilidad. Su velocidad de llenado de bebidas alcanza las 120 000 botellas/h, y la velocidad de envasado de la máquina envasadora de bolsas pequeñas alcanza las 900 bolsas/min.
(3) Integrar la maquinaria de producción y la maquinaria de envasado. Muchos productos requieren envasado directo después de la producción para mejorar la eficiencia. Los equipos de producción y envasado de chocolate fabricados en Alemania están controlados por un sistema. La clave para integrar ambos equipos reside en la capacidad de producción.
(4) Adaptación a los cambios en la producción de productos, con buena flexibilidad y adaptabilidad. Debido a la feroz competencia en el mercado, el ciclo de actualización y reemplazo de productos es cada vez más corto. Si la producción de cosméticos cambia cada tres años, o incluso cada trimestre, y el volumen de producción es grande, se requiere una maquinaria de envasado con buena flexibilidad y adaptabilidad, de modo que su vida útil sea mucho mayor que la del producto, para así cumplir con los requisitos de ahorro.
(5) El uso generalizado de técnicas de diseño por simulación por computadora. Con la aceleración continua del desarrollo de nuevos productos, la tecnología de diseño por simulación por computadora se utiliza ampliamente en el diseño de maquinaria de envasado alemana, lo que acorta considerablemente el ciclo de desarrollo y diseño de la maquinaria de envasado.
El diseño de maquinaria de envasado no solo debe centrarse en su capacidad y eficiencia, sino también en su rentabilidad. Esta no se limita únicamente al costo del equipo mecánico en sí, sino, aún más importante, al costo operativo, ya que la depreciación del equipo solo representa entre 61 y 81 TP3T del costo, y el resto corresponde a costos operativos.
Estado de desarrollo y tendencias de las máquinas envasadoras domésticas
La industria de maquinaria de embalaje en China comenzó en la década de 1970 y se desarrolló rápidamente a fines de la década de 1980 y mediados de la década de 1990. Se ha convertido en una de las 10 principales industrias en la industria de maquinaria, logrando resultados notables tanto en producción como en variedad. Los logros han brindado un fuerte apoyo para el rápido desarrollo de la industria del embalaje de China.
En la actualidad, China se ha convertido en uno de los principales países productores y consumidores de maquinaria de envasado a nivel mundial. Como producto, el significado de la maquinaria de envasado no se limita solo al significado material del producto en sí, sino que también incluye tres niveles de significado: productos formales, productos invisibles y productos extendidos. Los productos formales se refieren a la forma específica y las funciones básicas de la máquina de envasado en sí; los productos invisibles se refieren a la utilidad real que brindan las máquinas de envasado a los usuarios; los productos extendidos se refieren al control de calidad, la guía de uso y el servicio posventa de las máquinas de envasado. Por lo tanto, el diseño de las máquinas de envasado debe incluir: investigación de mercado, diseño esquemático, diseño estructural, diseño de planos de construcción, redacción del manual de usuario y plan de servicio posventa, etc.
Las principales categorías de diseño de maquinaria de envasado incluyen: diseño de imitación topográfica, diseño de desarrollo, diseño de mejora y diseño en serie. La capacidad de producción de una línea de llenado de cerveza oscila entre 16 000 y 40 000 botellas por hora, y el número de posiciones de válvulas de llenado en la máquina oscila entre 48, 60, 90 y 120, que corresponden al diseño en serie. El diseño de la transición de una línea de llenado de cerveza convencional a una línea de llenado de cerveza de barril se considera diseño de mejora y desarrollo. Para máquinas de envasado que operan a velocidades medias y bajas, actualmente podemos realizar diseños independientes.
Las máquinas de envasado de alta velocidad, especialmente algunos modelos avanzados, se basan principalmente en modelos extranjeros similares para su diseño nacional y en serie. Las principales razones son: (1) la mayoría de los diseñadores no dominan plenamente los métodos de diseño avanzados, como la teoría y los métodos de diseño dinámico de la maquinaria de envasado de alta velocidad, y no pueden simular ni resolver problemas como el análisis de precisión dinámica de mecanismos en condiciones de trabajo a alta velocidad; (2) la integración entre la industria, el mundo académico y la investigación es insuficiente, y los logros de la investigación científica teórica no se pueden aplicar oportunamente al diseño práctico. Los diseñadores carecen de formación técnica oportuna. (3) Toda la industria carece de regulación macroeconómica, lo que dificulta la asignación y el ajuste razonable de los recursos disponibles.
En el campo del diseño de maquinaria de envasado, la gran mayoría de los diseñadores aún utilizan los métodos de diseño anteriores: (1) búsqueda de modelos similares como prototipos basados en el libro de tareas de diseño; (2) referencia a los prototipos para desarrollar varios indicadores de rendimiento técnico y alcance de uso; (3) diagrama del principio de funcionamiento del diseño y diagrama del sistema de transmisión; (4) diseño de componentes y piezas clave; (5) esquema de dibujo de ensamblaje de diseño y diagrama del ciclo de acción: (6) diseño de dibujos de componentes, dibujos de ensamblaje y dibujos de piezas; (7) realizar comprobaciones de resistencia y rigidez en componentes clave en el ensamblaje principal; (8) diseño de esquemas de control, dibujos de construcción, etc. Hoy en día, algunos programas de diseño de universidades nacionales pueden realizar análisis de elementos finitos y diseño de optimización en mecanismos comúnmente utilizados en máquinas de envasado. Su software CAD/CAM desarrollado para mecanismos de enlace de levas ya puede satisfacer la capacidad de las empresas para diseñar de forma independiente mecanismos de enlace de levas, pero su aplicación en el diseño de maquinaria de envasado real aún no está muy extendida. La nueva maquinaria de envasado suele ser un dispositivo integrado de maquinaria, electricidad y gas. Al aprovechar al máximo los últimos avances en productos de información y adoptar tecnologías de transmisión por separación, como actuadores neumáticos y servomotores, se puede acortar considerablemente la cadena de transmisión de toda la máquina, simplificar considerablemente la estructura y mejorar significativamente la precisión y la velocidad de trabajo. Una de las tecnologías clave es el uso de la tecnología de control síncrono accionada por múltiples motores. En realidad, dominar esta tecnología no es difícil, simplemente algunos diseñadores desconocen el desarrollo de la maquinaria de envasado. Si antes, el diseño de maquinaria de envasado en China se limitaba a la imitación y el aprendizaje, ahora deberíamos estar al tanto del diseño innovador.
Los logros de la tecnología y la maquinaria en la industria del embalaje de China en los últimos años son notables. Comenzó a finales de la década de 1970, con un valor de producción anual de solo 70-80 millones de yuanes y solo más de 100 variedades de productos. El nivel técnico también es relativamente bajo. No fue hasta mediados de la década de 1980 hasta mediados del siglo XX que se logró un rápido desarrollo, con una tasa de crecimiento anual de 20% a 30%. A finales de 1999, había 40 categorías principales de maquinaria de embalaje y 1700 variedades. En 2000, el valor de producción aumentó a 30 mil millones de yuanes, y el nivel tecnológico también alcanzó un nivel superior. La tendencia de escala y automatización comenzó a surgir, y también comenzaron a surgir equipos con transmisión compleja y alto contenido tecnológico. Muchas máquinas de embalaje, como las máquinas de llenado de líquidos, han comenzado a exportarse en conjuntos.
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