在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和消費升級的共同推動下，人類社會正在加速進入個性化經(jīng)濟時代，各種禮品裝、節(jié)日裝、聯(lián)名裝等個性化的包裝形式，越來越受人們的追捧與喜愛。

　　德國國際物流和快遞公司DHL基于企業(yè)、消費者和市場的新需求，最近發(fā)表了一項研究，探討了包裝的未來。研究顯示，90%的企業(yè)認為智能包裝是有必要的，而且有相當一部分企業(yè)已經(jīng)在采取行動重新考慮包裝，以便使包裝適應其特定行業(yè)的新需求并具有創(chuàng)新性。

　　何謂智能包裝？

　　傳統(tǒng)包裝的基本功能主要有4種：保護、交互、便捷、容納，而智能包裝屬于包裝交互功能的延伸。智能包裝的定義眾說紛紜。學術(shù)界對智能包裝認可度較高的定義主要有3種：1）1999-2001年歐洲學會研究項目“Evaluating safety, effectiveness,economic environmental impact and consumer acceptance of active and intelligent packaging （ACTIPAK-FAIR CT98-4170）”中，將智能包裝定義為：在運輸和貯存過程，一種可監(jiān)控包裝食品狀態(tài)，提供包裝食品品質(zhì)信息的系統(tǒng)。2）2005年，Yam等將智能包裝定義為是一類具有如檢測、感知、記錄、追蹤、交流、邏輯等智能功能的包裝系統(tǒng)，該系統(tǒng)能在延長貨架期、增強產(chǎn)品安全、提高產(chǎn)品品質(zhì)、提供有效信息、警示產(chǎn)品問題等方面提供有效的幫助。 3）2004年和2009年歐洲食品安全局分別頒布的食品接觸材料法規(guī)Regulation（EC）No.1935/2004以及Regulation（EC） No.450/2009中將智能包裝定義為可以監(jiān)測食品和環(huán)境信息的包裝材料或物品。

　　在眾多對智能包裝的定義中，第二種較為全面、廣泛，為現(xiàn)今多數(shù)學者、機構(gòu)沿用。本文對于智能包裝的定義也以此為準。

　　智能化時代背景下，數(shù)字化信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合，正在加速包裝產(chǎn)業(yè)“智造”升級，增加了諸如多頻RFID智能識別，人機物信息實時數(shù)據(jù)采集，數(shù)字化車間設(shè)別互聯(lián)互通，機械手、輸送線、提升機等設(shè)備無縫對接，AGV智慧小車來回接駁，智能物流路徑效率最優(yōu)位置，移動終端實時掌控等多項技術(shù)。與傳統(tǒng)包裝相比，智能包裝在保留了基本包裝功能基礎(chǔ)上，還能夠人物感知、監(jiān)控、定位、記錄產(chǎn)品的相關(guān)信息，實現(xiàn)與使用者高效便捷的交流、溝通互動，從而達到提升產(chǎn)品銷售的目的。同時由于其中涵蓋了防偽、溯源、鑒真、保鮮、電子標簽等多項技術(shù)應用，所以對于產(chǎn)品的跟蹤、監(jiān)控都可以完全起到實時反饋。對于企業(yè)，可以有效地解決產(chǎn)品庫存問題和生產(chǎn)周期管理問題，實現(xiàn)有效生產(chǎn)。

　　實施智能包裝面臨的挑戰(zhàn)

　　企業(yè)對個性化需求不遺余力的場景挖掘與需求滿足，為包裝行業(yè)帶來了新的機遇和挑戰(zhàn)，多品種、小批量、定制化的包裝方式成為市場的主流。為此，包裝設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)需要加快產(chǎn)品的升級創(chuàng)新，以滿足用戶柔性化、多樣化的生產(chǎn)要求，提升企業(yè)的市場競爭力。

　　某企業(yè)專業(yè)為全球乳品、保健品、藥品行業(yè)的客戶提供包裝系統(tǒng)的全自動解決方案。面對用戶更加個性化、定制化的包裝需求，該企業(yè)希望與全球領(lǐng)先企業(yè)合作，通過引入先進的自動化、數(shù)字化和智能化技術(shù)，全力打造智能化、柔性化的包裝系統(tǒng)解決方案，在效率、靈活性、質(zhì)量和能效等方面獲得新的提升。

　　該企業(yè)生產(chǎn)的多列條形螺桿充填包裝機適用于計量/充填微粉型及流動性很差的粉末狀物料如奶粉、咖啡、巧克力粉、谷物、綠茶粉、藥品、保健食品等。通常情況下，條形螺桿充填包裝機為多列，在每個循環(huán)中產(chǎn)生相應列數(shù)的產(chǎn)品。

　　在傳統(tǒng)包裝系統(tǒng)解決方案中，一次包裝和二次包裝之間的輸送環(huán)節(jié)一般只需要完成物料的傳送，對不同規(guī)格的整理，需要調(diào)整機械結(jié)構(gòu)，甚至于修改控制程序，過程比較復雜。面對因個性化包裝帶來的種種需求難題，該企業(yè)希望引入新的智能分包系統(tǒng)，以解決傳統(tǒng)系統(tǒng)傳輸效率低、柔性差、機械振動和噪聲大、安裝維護要求高、占地面積大等缺陷。

　　智能包裝產(chǎn)線應用

　　根據(jù)該企業(yè)包裝系統(tǒng)的特點和工藝要求，羅克韋爾自動化為其量身定制了ICT 智能分包系統(tǒng)。該系統(tǒng)是連接條形螺桿充填包裝機和裝盒機的中間設(shè)備，可以靈活地根據(jù)裝盒規(guī)格調(diào)整產(chǎn)品數(shù)量。

　　ICT 智能分包系統(tǒng)采用磁懸浮軌道和小車技術(shù)，通過小車運動的靈活組合，實現(xiàn)不同產(chǎn)品裝盒數(shù)的組合，具有操作簡便、靈活性高、占地面積小、能耗低等特點。該系統(tǒng)可將上游固定的產(chǎn)品生產(chǎn)數(shù)和下游不同規(guī)格的產(chǎn)品裝盒數(shù)高效地連接起來，小車最高速度可達到2米/秒，是速度與柔性生產(chǎn)的完美結(jié)合。通過ICT 智能分包系統(tǒng)，該企業(yè)的包裝系統(tǒng)僅需在人機界面上簡單修改參數(shù)設(shè)置，即可靈活地改變產(chǎn)品規(guī)格。

　　該ICT 智能分包系統(tǒng)基于MIMO全柔性生產(chǎn)應用模板。 MIMO是羅克韋爾自動化針對包裝行業(yè)特點開發(fā)的全柔性制造方案，可以幫助客戶大大降低設(shè)備開發(fā)調(diào)試難度，縮短設(shè)備上市時間。MIMO將應用的布局做了不同功能區(qū)域的劃分，用戶只需要設(shè)置上料位置、下料位置以及下料數(shù)目，即可自主生產(chǎn)；切換生產(chǎn)規(guī)格時，只需切換配方即可實現(xiàn)一鍵換產(chǎn)，耗時非常短，而且下料的數(shù)目完全根據(jù)用戶的需求來設(shè)定，沒有限制。在智能制造范疇內(nèi)，這樣的生產(chǎn)模式完成了自組織生產(chǎn)能力的打造，真正地實現(xiàn)了全柔性生產(chǎn)。

　　通過ICT智能分包系統(tǒng)的應用和部署，該企業(yè)的包裝系統(tǒng)成功實現(xiàn)了靈活換產(chǎn)，達到了柔性生產(chǎn)的要求，其產(chǎn)出最高時速可達到60車/分鐘，同時可以靈活改變產(chǎn)品規(guī)格，減少了大量換產(chǎn)時間，降低了停機時間和維護成本，加快了產(chǎn)品上市。

　　此外，通過運用磁懸浮技術(shù)，ICT 智能分包系統(tǒng)降低了傳統(tǒng)輸送系統(tǒng)的噪聲和能耗，且占地面積小，運行中不會產(chǎn)生傳統(tǒng)產(chǎn)線機械結(jié)構(gòu)的磨損，大大降低了整體擁有成本，有效提升產(chǎn)線的安全和能效水平。

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