德國包裝機械設計依據(jù)市場調(diào)研及市場分析，努力為客戶尤其是大企業(yè)服務。隨著科學技術(shù)的發(fā)展及市場競爭的加劇，客戶對機械性能的要求也越來越高，主要有以下幾個方面的要求：一是高生產(chǎn)率，以滿足交貨期的要求和降低工藝流通成本的需要；對一些產(chǎn)品還要求包裝機械和生產(chǎn)機械相銜接。二是要適應產(chǎn)品更新的需要，包裝機械要具有高的柔性和靈活性。三是設備故障少，出現(xiàn)了故障能進行遠程診斷服務。四是對環(huán)境污染小，包括噪聲、粉塵和廢棄物污染均要小。五是購置設備投資盡可能少，價格要盡可能低一些。 　　德國包裝機械制造廠商和設計部門，為適應上述客戶要求采取了如下措施： 　　一、大力提高工藝流程自動化程度 　　幾年前，自動化技術(shù)只占包裝機械設計的30%，現(xiàn)在已占50%以上，大量使用了微電腦設計和機電一體化控制。提高包裝機械自動化程度的目的，一是為了提高生產(chǎn)率；二是為了提高設備的柔性和靈活性；三是為了提高包裝機械完成復雜動作的能力，即采用機械手完威包裝工序。如巧克力糖的包裝就已經(jīng)實現(xiàn)了用機械手替代原來的手工。包裝機械自動化設計有以下兩個主要特點： 　　每個機械手均由單獨電腦控制。一臺包裝機械為完成復雜的包裝動作，需由多個機械手完成。完成包裝動作時，在由電腦控制的攝像機錄取信息和監(jiān)控下，機械手按電腦程序的指令完成規(guī)定的動作，確保包裝的質(zhì)量。 　　具有對材質(zhì)及厚度的高分辨能力。在包裝過程中，包裝材料的厚度及材質(zhì)變化不易為人眼所辨別，所以在設計包裝機械時常采用由電腦控制的攝像機和探測器來分辨包裝材料厚度及材料的變化。攝像機現(xiàn)已發(fā)展到能自行檢查和辨別攝像的圖片，并在顯示屏上顯示。目前，機器在加工時轉(zhuǎn)速是不能變的，今后應根據(jù)材料的變化經(jīng)辨別后能改變轉(zhuǎn)速，從而控制在最優(yōu)化狀態(tài)下工作，以最短時間完成包裝工序，并且實現(xiàn)自動清理，自動消毒和自動清潔。 　　二、提高生產(chǎn)率降低工藝流程成本 　　德國包裝機械，尤其是飲料、啤酒灌裝機械和食品包裝機械，具有高速、成套、自動化程度高和可靠性好等特點。飲料灌裝速度高達1200 瓶／d，時，香煙包裝12000 支／分。提高機器轉(zhuǎn)速是一個復雜問題，速度越快，單件生產(chǎn)成本越低，但廠房使用面積隨之增高。另外，電動機速度也是有限度的，所以不能想多快就多快。一般而言。轉(zhuǎn)速提高15%－20%，就將帶來一系列復雜問題。提高生產(chǎn)率除提高轉(zhuǎn)速外，還可以另外的渠道設法解決： 　　采用連續(xù)工作或多頭工作方式。包裝機械工作方式有間歇式和連續(xù)式，設計時，應爭取設計成連續(xù)式工作，也就提高了生產(chǎn)率；一臺設備內(nèi)也可有多條生產(chǎn)線生產(chǎn)，生產(chǎn)同一產(chǎn)品或幾種不同產(chǎn)品，但必須提高可靠性。 　降低廢品率，提供故障分析系統(tǒng)。廢品給生產(chǎn)造成的損失是巨大的，不僅產(chǎn)品損失，也有材料損失。因此要盡量大力降低廢品率；包裝機械出售時還應為維修服務提供故障分析系統(tǒng)，即進行模態(tài)分析尋找故障，或通過Inter 網(wǎng)進行遠程診斷，最大限度滿足客戶需要。今后要使包裝機械進一步智能化，即設備自己尋找故障，自己去解決故障，以降低廢品率及故障率，使正常的生產(chǎn)率得以提高。 　　產(chǎn)品生產(chǎn)機械和包裝機械一體化。許多產(chǎn)品生產(chǎn)完結(jié)時接著就進行包裝，這樣也有利提高產(chǎn)品的生產(chǎn)率，如德國生產(chǎn)的巧克力生產(chǎn)設備及包裝設備就是由一個系統(tǒng)控制完成的。兩者一體化關(guān)鍵是要解決好在生產(chǎn)率上相互匹配，其中包裝機械往往成為生產(chǎn)的瓶頸，因此要提供不同種生產(chǎn)率的設備。 　　三、設計柔性、靈活性設備 　　許多被包裝產(chǎn)品為適應市場激烈競爭，更新?lián)Q代的周期越來越短。如化妝品生產(chǎn)，一年一變，甚至一個季度一變，生產(chǎn)量又都很大，因而要求包裝機械具有良好的柔性和靈活性，使包裝機械的壽命遠大于產(chǎn)品的壽命周期，這樣才能符合經(jīng)濟性要求。為使包裝機械具有良好的柔性和靈活性，提高自動化程度，需大量采用微電腦技術(shù)、模塊技術(shù)和單元組合形式。為適應包裝產(chǎn)品品種和包裝類型的變化，包裝機械設備的柔性和靈活性常表現(xiàn)在以下三個方面； 　　1.產(chǎn)量的靈活性。既能包裝單個產(chǎn)品，也能適應不同批量產(chǎn)品的包裝。2.構(gòu)造的靈活性。設備采用單元組成，換用一個或幾個單元，即可適應產(chǎn)品的變化。3.供貨的靈活性。采用單元組合，將各單元組合在一起供貨，如糖果包裝機，在一個共同基礎上，組合不同的單元，三個進料口，四種不同的折疊包裝形式，這樣一臺機器就可同時包裝8 到10 種不同的糖果。由多個機械手操作，在一臺攝像機的監(jiān)控下，指揮其動作，按指令以不同的方式對不同種類的糖果進行包裝。若產(chǎn)品改變了，只要改變攝像機內(nèi)的程序即可，從而使設備具有良好的柔性和靈活性。 　　四、提供成套設備進行一條龍服務 　　德國的包裝機械設計，以用戶需求為前提，為生產(chǎn)企業(yè)提供結(jié)構(gòu)性及經(jīng)濟性完整的系統(tǒng)方案，并用計算機仿真技術(shù)演示操作給用戶看，征求用戶意見后進行修改。在為用戶提供生產(chǎn)自動線或生產(chǎn)流水線設備時尤其注重成套設備的完整性，無論是高技術(shù)高附加值設備，還是較簡單的設備，都按配套性要求提供。 　　德國包裝機械廠家也將提供成套設備作為自己的努力目標。如一條飲料灌裝線，有200 多個微電腦件，有許多管線、顯示屏，有100 多種控制各種包裝動作的軟件程序。為滿足高生產(chǎn)率還須兩條線共同工作，因此整個飲料灌裝線的生產(chǎn)需占半個足球場的面積，并要求所有設備均能在一個廠家內(nèi)。聯(lián)想到我國當前包裝機械生產(chǎn)一大弱勢就是生產(chǎn)單機多，而成套流水線少；主機多，輔機少，配套性差。德國的這種做法很值得我們借鑒。 　五、普遍使用計算機仿真設計技術(shù) 　　隨著新產(chǎn)品開發(fā)速度不斷加快，德國包裝機械設計普遍采用了計算機仿真技術(shù)，即將各種機器元素以數(shù)據(jù)庫方式存入計算機，把圖紙數(shù)字化后輸入計算機，計算機即可自動合成為三維模型，再把實際生產(chǎn)時的數(shù)據(jù)和指標輸進去，把各種可能發(fā)生的故障輸進去，計算機三維模型即可仿照真實工作情況進行操作，演示出能達到的生產(chǎn)率是多少，廢品有多少，生產(chǎn)線各環(huán)節(jié)是否能匹配生產(chǎn)，瓶頸在何處，使客戶根據(jù)顯示屏上顯示的曲線一目了然，并可根據(jù)客戶的意見修改模型。計算機合成速度很快，因此修改工作迅速方便，直到使客戶或設計者滿意。采用計算機仿真設計技術(shù)，大大縮短了包裝機械的開發(fā)設計周期。 　　包裝機械設計不僅要重視其功能和效率，也要注重其經(jīng)濟性。但是經(jīng)濟性不完全是機械設備本身的成本，更重要的是運轉(zhuǎn)成本，因為設備擁日費只占成本的6%－8%，其他的就是運轉(zhuǎn)成本。