您现在的位置:中国智能制造网>智能包装机械频道 >行业资讯

物流包装自动化渐进发展

2018年11月09日 10:50:47来源:物流技术与应用作者:林振强关键词:智能包装机械
    近年来,随着制造业加速向智能化转型升级,以及电商发展促进企业经营模式变化,导致订单向碎片化发展,使得物流包装领域也在发生着变化。最直接的体现,就是新设备和新模式不断涌现,使得中国的物流包装发展逐渐由纯人工操作向自动化方向演变。
    一、物流包装发展现状提到物流包装,其实范围十分广泛,根据国家标准《物流术语》中的定义,物流包装指的是“为在流通过程中保护产品、方便储运、促进销售,按一定技术方法而采用的容器、材料及辅助物等的总体名称,也指为了达到上述目的而采用容器、材料和辅助物的过程中施加一定技术方法等的操作活动。”简单来说,就是商品生产完成后、交付客户前,在仓储、运输、流通中使用的包装产品和服务。物流包装的功能,一方面是为了保护产品,另一方面也是方便物流操作,例如将物品按照一定数量、形状、规格、大小等等集合为单元,从而利于搬运、装卸、储存以及信息化管理。

    对于制造企业而言,物流包装往往是生产的最后一道工序,属于生产的组成部分之一。对于电子商务、零售商等流通企业而言,物流包装是保护商品状态完好无损的工具和条件。因此,物流包装不仅是物流环节的事,而是与上下游的生产、流通等等都有着难以割舍的关系。近年来,由于制造业加速向智能化转型升级,电商兴起也在重塑流通市场结构,使得物流包装在迎来发展机遇的同时,也面临着不小的挑战。
    1.物流包装绿色化问题
    时隔九年,新版《快递封装用品》国家标准在2018年正式发布,并于9月1日起正式实施,其中的一大重点就是对快递包装绿色环保提出新要求,受到业界广泛关注。我国制造和零售企业数量庞大,商品流通数量巨大,包装资源消耗数量惊人;在促进包装工业迅速发展的同时,也带来了包装废弃物的持续增加,进而导致企业成本上升。如何通过采用新技术或新模式,实现物流包装的绿色化,并降低物流包装成本,已成为企业面临的重要课题。
    2.物流包装标准化问题
    为了方便物流操作,物流包装必须迈过标准化这道门槛。物流运作强调各个环节、各个组成部分的协调和配合。在实际应用中,各种包装材料、包装尺寸、包装容器规格、包装机械、包装检验等方面的技术要求并不是孤立的,需要从供应链角度考虑和设计。目前因我国物流包装的规范化和标准化程度较低,难以实现有效的衔接和重复回收再利用,这必然导致企业无效作业增多,包装成本增加。

    3.技术和设备创新问题
    随着制造业技术进步,高效大规模流水线生产体系的建立,使得包装工作必须依靠先进的机械设备,才能跟得上高效的生产体系。虽然我国已成为世界包装大国,但在包装材料和设备研发能力方面仍与发达国家存在较大差距。代表包装技术前沿的中高端的包装基础材料、包装机械(食品饮料包装、塑料薄膜等)仍为欧美、日本等发达国家主导,国内包装技术研发及创新,仍有很长一段路要走。
    二、自动化趋势
    纵然我国物流包装领域发展过程中仍存在种种不足,但我们也应看到,随着方方面面共同的促进,越来越多的物流包装新技术、新产品、新模式在实际运作中推广应用。尤其值得一提的是,物流包装正逐步从纯手工向半自动,甚至全自动方向演变。以电商行业为例,针对包装自动化的特殊要求及迫切性,电商平台的自动化操作技术是全新的课题,在人力成本不断提高的前提下,大量人工操作的岗位需要自动化的解决方案。可以断言,物流包装自动化,已成为全新的发展趋势。
    传统的物流包装设备,主要指完成全部或部分包装作业的机器,包括成型、填充、封口、裹包等主要包装设备,完成清洗、干燥、杀菌、贴标、捆扎、集装、拆卸等前后包装工序的设备,以及输送等包装辅助设备。具体而言,包括直接完成包装过程的各种机械,如填充机、裹包机、贴标机、灌装机、封口机、多功能包装机、捆扎机、清洗机、干燥机、杀菌机等。此外,也包括包装材料、包装容器等制造设备,如纸、塑料、复合材料、玻璃及金属等材料和容器的制造机械。
    以往设备的操作和运行,离不开人工的参与。因此,物流包装必须保证在物流全过程中不会对人或环境造成任何危害,尤其是对危险物品的包装,一定要采取严格的防范措施,避免因包装破损、老化等造成对人的危害或对环境的污染。并且,在物流运作过程中,要考虑劳动者的劳动强度和保护身体健康的要求。根据人机工程学的研究,物流包装要促进人力搬运的合理化。因此,采用人工装卸作业时,其包装重量必须限制在人的允许能力之下,包装的外形尺寸必须适合人工作业。
    自动包装技术和设备的出现,则在很大程度上可以减少人工的使用——不仅拥有更高的包装速度、精准的包装精度,而且能耗相对也更低,从而既保证了充足的生产量,又能够给企业节省成本。面对这样的“诱惑”,许多企业都忍不住进行尝试。例如,在某国际著名的大型物流中心内,现已实现了包装的全自动化。从包装箱纸张的裁切,自动生成敞口纸箱,通过自动化输送线装入分拣好的物品,在自动化进行封箱操作,都是全程无人操作,效率大大提升。具体到国内,江苏洋河酒厂股份有限公司的白酒包装物流智能配送车间中,在负责酒体外部包装的装箱区也引入了包装自动化技术。并且,这里最具特色之处就是实现了原辅材料一体化配送,每条流水线都配备了一条原辅材料输送带,可以定时定量为各个装箱区输送原辅材料。
    包装机械设备市场需求量的提高,在很大程度上激励了行业的技术升级,元旭包装、永创等国内物流包装企业都在自动化包装方面积极创新和探索,ABB、CSi西赛等国际企业也在进行本土化拓展,例如2015年ABB机器人项目落户青岛,主要设立包装应用中心,为包装行业在生产自动化应用方面提供机器人应用技术支持及服务,开展包括机器人专业方案设计、销售、售后服务等业务。
    在人力成本不断攀升的时代,依靠人工和使用传统机械的包装手段都将不能够满足包装行业以及市场发展的需求,借助自动化技术的新型物流包装手段将会大行其道,全新的具有智能化、自动化功能的包装机型也将逐步替代传统设备成为未来的主流。
    三、渐进式发展
    未来的包装设备只有配合产业自动化趋势,才能促进物流包装水平的提高。例如,高智能数控系统、编码器及数字控制组件、动力负载控制等新型智能设备已经普遍应用到包装机械设备中,使设备使用者在操作过程中更具有独立性、灵活度、操作正确性、高效率和兼容性。
    不过,在物流包装由传统向自动化发展的过程中,转型之路可能并不平坦。例如,在包装机械设备的研发方面,与欧美发达国家相比,我们还存在一定差距,自动化技术是国内包装行业急需提高的一门课程。作为一门综合性技术,自动化技术和控制论、信息论、系统工程、计算机技术、电子学、液压气压技术、自动控制等都关系密切,而其中又以控制理论和计算机技术对自动化技术的影响最大。通过自动化技术,可以单独电脑控制单独机械手,并能够高度分辨材质和厚度,从而使包装设备的灵活性和准确性都大大提升。
    值得欣慰的是,近年来我国包装行业不断努力,也取得了很大进步。据业内人士分析,目前自动化技术在企业的包装生产线中已占50%以上,大量使用电脑设计和机电一体化控制,能提高生产率、设备的柔性和灵活性,增加机械手以完成复杂的包装动作。由于每个机械手均由单独的电脑控制,摄像机监控包装动作并将信息反馈到电脑以调整动作幅度,因此更能保证包装的质量。
    另外,得益于机器人产品的创新发展,包装自动化也变得更加简单。例如,新兴的协作机器人可以减少传统机器人的一些环境和空间缺点,使包装线的占地面积缩小,更适合中小型包装业务。并且,协作机器人配备了与IT和工业4.0相关的传感器和智能技术,比传统机器人更聪明。一些可能导致人类患上重复性劳损的简单任务,现在都可以由协作机器人代为处理。
    当然,设备的革新仅仅是物流包装自动化的一个方面,更重要的是如何协调与人、与物流系统的关系。在物流中心内,分拣与包装作业占用大量人工,劳动强度大,如何实现全自动化的包装,是物流技术进步的重要领域。自动化设备的引入,将减少对传统工人的需求,但对于技术工人和机器操作员的需求却将大大增加。如何让人能更好地驾驭机器,将是对企业的一大考验。在纯人工向全自动过渡的过程中,必然要经历一个半人工半自动的阶段,自动化设备与人之间的关系,则更加微妙。
    此外,在物流规划设计的阶段,同样也需要考虑包装环节如何与入库、输送、分拣、出库等等环节相互衔接的问题。我们要明白,包装自动化并非仅仅是为了解决包装环节的问题,如何通过对于包装的改善,进而提升整个物流系统的运作效率、降低企业成本,才是更加重要的事情。
  • 凡本网注明"来源:中国智能制造网的所有作品,版权均属于中国智能制造网,转载请必须注明中国智能制造网,https://www.gkzhan.com。违反者本网将追究相关法律责任。
  • 本网转载并注明自其它来源的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品来源,并自负版权等法律责任。
  • 如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。

热门频道