德國包裝機械的設計依據(jù)市場調研及市場分析，目標是努力為客戶尤其是大型企業(yè)服務。隨著科學技術的發(fā)展及市場競爭的加劇，客戶的需求也越來越高，這種需求體現(xiàn)在以下幾個方面：一是提高生產(chǎn)效率，以滿足交貨期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；二是為適應產(chǎn)品更新變化的需要，包裝機械要具有高的柔性和靈活性；三是當設備出現(xiàn)故障時，要求能進行遠程診斷服務；四是環(huán)境污染，包括噪聲、粉塵和廢棄物少；五是購置設備投資盡可能少，價格要盡可能低。

為滿足客戶要求，德國包裝機械制造廠商和設計部門采取了諸多措施。

工藝流程自動化程度越來越高

幾年前，自動化技術還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。包裝機械自動化程度不斷提高，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，三是因為包裝機械需要完成的動作復雜，多采用機械手來完成。如巧克力糖就用機械手替代了原來的手工動作，使包裝保持了原來的風格。

包裝機械自動化設計有以下兩個特點：

第一，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。操作時，在由電腦控制的攝像機錄取信息和監(jiān)控下，機械手按電腦指令完成規(guī)定動作，確保包裝的質量。

第二，具有對材質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變化不易為人眼所辨別，所以在包裝機械上常采用由電腦控制的攝像機和探測器來分辨。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速是不能變的，今后應根據(jù)材料的變化改變轉速，控制在最優(yōu)化狀態(tài)下工作，并且實現(xiàn)自動清理、自動消毒和自動清潔。

提高生產(chǎn)效率，降低工藝流程成本，最大限度地滿足生產(chǎn)要求

德國包裝機械以飲料、啤酒灌裝機械和食品包裝機械見長，具有高速、成套、自動化程度高和可靠性好等特點。其飲料灌裝速度高達每小時1200瓶，香煙包裝每分鐘12000支。

提高機器轉速是一個復雜問題，速度越高，單件生產(chǎn)成本越低，但廠房使用面積隨之增高，故障率也隨之提高，反會使效率降低，因此應尋找兩曲線的結合點。

另外，電動機速度也是有限度的。一般而言，轉速提高15%-20%，就將帶來一系列復雜問題。提高生產(chǎn)效率除提高轉速外，還可從另外的渠道設法解決。

如采用連續(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，能連續(xù)工作，也就提高了生產(chǎn)效率；一臺設備內也可有多條生產(chǎn)線，生產(chǎn)同一產(chǎn)品或幾種不同產(chǎn)品，但必須提高可靠性。

也可以降低廢品率，提供故障分析系統(tǒng)。廢品造成的生產(chǎn)損失是驚人的，包括產(chǎn)品損失和材料損失，因此要盡量減少廢品損失；包裝機械出售時還應提供故障分析系統(tǒng)，進行模態(tài)分析尋找故障，或通過因特網(wǎng)進行遠程診斷。今后要生產(chǎn)效率得以提高。

還可以使產(chǎn)品機械和包裝機械氣體化。許多產(chǎn)品要求生產(chǎn)之后接著就進行包裝，以提高生產(chǎn)效率。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，關鍵是要解決好在生產(chǎn)能力上相互匹配的問題。

適應產(chǎn)品變化，設計要具有好的柔性和靈活性

由于市場的激烈競爭，產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期已越來越短。如化妝品生產(chǎn)三年一變，甚至一個季一變，生產(chǎn)量又都很大，因此要求包裝機械具有好的柔性和靈活性，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。

包裝機械設備的柔性和靈活性常表現(xiàn)在以下三個方面：

一是量的靈活性。既能包裝單個產(chǎn)品，也能包裝不同批量產(chǎn)品。

二是構造的靈活性，整臺設備采用單元組成，換用-個或幾個單元，即可適應產(chǎn)品的變化。

三是供貨的靈活性。可采用單元組合，將各單元組合在-起供貨。如糖果包裝機在一個共同基礎上，組合不同的單元，包括三個進料口、四種不同的折疊包裝形式，這樣一臺機器就可同時包裝9-10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，要包裝哪種糖果就可取哪種進行包裝。產(chǎn)品改變了，只要改變攝像機內的程序即可，從而使設備具有好的柔性和靈活性。

提供成套設備

德國的包裝機械設計尤其重視根據(jù)用戶需求，為生產(chǎn)企業(yè)提供全面考慮結構性及經(jīng)濟性的完整系統(tǒng)方案，并用計算機仿真技術演示操作給用戶看，征求意見后進行修改。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完整性，無論是高技術附加值還是較簡單的設備，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-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，為滿足每小時1200瓶的生產(chǎn)能力還需兩條線工作，因此整個飲料灌裝線的生產(chǎn)需占半個足球場的面積，他們要求所有這些設備均能由一個廠家提供。而當前我國包裝機械生產(chǎn)一大弱勢就是生產(chǎn)單機多、成套流水線少，主機多、輔機少，配套性差。德國的這種作法很值得我們借鑒。

普遍使用計算機仿真設計技術

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，即將各種機器元素以數(shù)據(jù)庫存人計算機，把圖紙數(shù)字化后輸入計算機，計算機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)能力是多少、廢品有多少、生產(chǎn)線各環(huán)節(jié)是否能匹配生產(chǎn)、瓶頸在何處等等，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，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。所謂經(jīng)濟性不完全是機械設備本身的成本，更重要的是運轉成本，因為設備折舊費只占成本的6%～8%，其他的就是運轉成本。

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。所謂經(jīng)濟性不完全是機械設備本身的成本，更重要的是運轉成本，因為設備折舊費只占成本的6%～8%，其他的就是運轉成本。