飲料包裝:優化整線性能
2006-04-21 15:46 來源:包裝材料與容器 責編:中華印刷包裝網
飲料的包裝形式可謂多種多樣,常見的有PET瓶、金屬三片罐、利樂包等。而眾所周知,PET瓶以其良好的性能,透明的外觀贏得了消費者的喜愛,因此近些年來發展的很快。無論是碳酸汽飲料還是茶、果汁飲料,PET瓶包裝的產品都占據了很大一部分市場分額。另外,因為無菌冷灌裝技術也在近幾年有了快速發展,使得一些蛋白飲料或咖啡等低酸飲料越來越多地運用PET作為外包裝了。由此可見,PET瓶產品的整線生產可以說是眾多飲料生產企業的命脈,其性能的優良直接影響到了飲料企業的生產水平。
PET瓶生產線的優勢主要體現在高效率的生產上,飲料的整線生產涵蓋飲料的前期加工處理、吹瓶、灌裝、后段包裝等整套環節,我們在此只關注從吹瓶開始的幾大包裝環節。在這個整線環節中,每一個工序都至關重要,一個工序環節的設備出了問題,勢必會影響整條生產線的生產,因此關注每一個環節的技術進展,根據需要去配置適合自己的包裝機械以提高整線性能就顯得尤為重要,而且飲料廠的管理水平也會對整線的性能有著很大的影響。下面我們就從整線的各個環節以及整體的管理來分析飲料企業應如何優化整線的性能。
吹瓶環節:不求最快,只求匹配
對于自行吹瓶的飲料生產廠家來說,吹瓶工序是飲料整線生產上很重要的一道工序,若吹瓶階段工藝控制不好,會直接影響到整線后面的所有環節進而直接影響到整線的性能。
兩步法吹瓶工藝更利于飲料整線的優化
一些大的飲料企業對產品質量的要求比較高,因此包裝機械大多采用進口設備。據我們對5家大型飲料企業終端用戶使用吹瓶設備情況的調查得知,在飲料的龍頭企業里,吹瓶設備幾乎是國外設備制造商的天下,其中以法國和意大利的吹瓶設備為主。而近幾年來,兩步法吹瓶工藝發展很快,已經有越來越多的飲料企業開始應用兩步法吹瓶工藝。兩步法吹瓶設備主要以法國西得樂公司為代表。中國的許多飲料吹瓶設備供應商目前發展的也主要是兩步法設備,因為不僅兩步法的效率相對比較高,而且兩步法在成本上也有一定的優勢。
對于整線來說,兩步法吹瓶更利于優化整線的性能,從整線正常運轉和整線故障兩種情況來考慮,其優勢在于以下幾個方面。
在整線正常運轉時,兩步法吹瓶線運行所需能耗較少,并且吹出的瓶子性能更優越。企業在配置兩步法生產線時注坯機和吹瓶機兩者的產能配置通常不會等于1:1,一般會相應地配置到0.8:1或0.85:1,這樣整條生產線的能耗可有效減少。不夠的瓶坯會由注坯機在生產淡季單獨運行時儲存的量來彌補。另外,采用兩步法吹瓶,由于在注坯環節的瓶坯冷卻過程中瓶坯已經釋放了一部分應力,這樣再進行二次拉吹時,會有利于瓶壁薄厚分布均勻,瓶子的耐熱性和強度等性能都會相應提高。
在整線出現故障時,兩步法吹瓶更能體現出一定的優勢。整線的故障最嚴重是表現為灌裝設備的故障。如果灌裝機出現故障的時間較長,對于一步法吹瓶來說將出現災難性的后果。若灌裝機故障幾分鐘,一步法吹瓶機可以處于熱待機狀態,但若灌裝機故障時間較長,致使一步法吹瓶設備熱待機時間延長,進而會使粒子塑化過程延長從而引起吹出的瓶子塑料味很重。而若想避免此問題的發生,只能讓吹瓶設備停止運行,但是吹瓶設備重新啟動會耗費幾個小時的時間,對于飲料企業來說損失會比較大。如果企業運用兩步法吹瓶則此問題將不存在,當灌裝設備出現故障時,則注瓶坯系統會停止工作,吹瓶機會將加熱爐中剩余的瓶坯吹制成瓶,然后吹瓶系統將處于熱待機狀態,直到故障被排除,這樣帶給飲料企業的損失相對較小。
吹瓶速度應向灌裝速度看齊
吹瓶設備的技術發展是相當快速的,國內外各大吹瓶廠商不斷比拼著高速設備的開發與研制。從平均水平來看,國外的速度相當高,已經達到每小時50000多瓶,甚至70000多瓶。但國內供應商和國外供應商技術水平還差別比較大,目前我們的吹瓶設備速度現在是每小時12000瓶,正在開發每小時25000瓶的設備。
但是需要引起注意的是,飲料企業在配置整線時不應一味地尋求高速的吹瓶設備,因為整線的核心部分是灌裝設備,而飲料企業通常先定下合適的灌裝速度,其余的設備運行速度按情況與灌裝設備運行速度相匹配。因此整線配置中的吹瓶機速度只要能滿足生產線要求就好,不用一味的追逐高速,否則會造成運行成本的浪費。
灌裝環節:重中之重,“一呼百應”
灌裝設備速度決定整線速度
在飲料企業的整條生產線中,灌裝設備是重中之重。飲料企業多半會按照產品的銷售狀況和產能情況來確定所需灌裝設備的速度,然后按需配置合適的灌裝設備。灌裝設備的速度對整線的速度起著決定性的作用,灌裝速度確定了,整線速度也就基本確定。灌裝設備速度同時也制約著吹瓶設備速度、后段包裝設備速度等所有整線上包裝機械的運行速度。每一個飲料企業都會有一種或幾種主打產品,這些產品的生產量很大,而且在一定的時間里包裝外觀和產品的規格都不會有太大的變化,因此,對于這些產品來說,企業在選擇生產線時就會考慮高速、高效率的飲料生產線,所以會相應的配備一些速度很高的設備來保證產品的較高產量。而在整條飲料生產線中,灌裝環節對產品的品質有著較大的影響,灌裝設備的價格也最為昂貴,對整條生產線的運轉起著最為重要的作用。因此,眾多飲料廠家大都不惜成本在灌裝設備上有很大的投入。和吹瓶設備一樣,在灌裝設備的選擇上,國內大型飲料企業出于性能方面的考慮更傾向于選用進口灌裝設備。就目前的設備技術發展現狀看來,目前灌裝設備的最高速度一般可以達到每小時6萬多瓶,但多用在純凈水的生產線上,茶飲料和果汁飲料等產品的灌裝速度一般為36000瓶/小時。
無菌冷灌裝生產線是一把雙刃劍
在灌裝技術方面,冷、熱灌裝的話題是近一段時間來飲料企業最為關注的話題之一。目前,熱灌裝仍是主流的灌裝工藝。碳酸飲料、大多數的瓶裝水飲料、果汁飲料和茶飲料等還是以熱灌裝的灌裝形式為主,F在的飲料市場上已經出現越來越多的無菌冷灌裝產品,匯源、統一、黑松……越來越多的飲料廠商更加關注無菌冷灌裝技術?梢哉f,無菌冷灌裝是越炒越“熱”!
總體看來,國外的無菌冷灌裝技術相對比較成熟,代表廠商為SIG、博高馬等。國內已經有部分廠家,如江蘇新美星、樂惠(實業)集團、達意隆等也解決了無菌冷灌裝的相關問題,但在無菌度級別、設備的穩定性等方面與國外設備相比還有一段距離。
與熱灌裝相比,無菌冷灌裝在包材成本的節約、產品營養與口味的保持等方面都有極為明顯的優勢。尤其是在PET價格持續上漲的今天,無菌冷灌裝生產線對于包裝原材料成本的節約確實足以讓企業為之心動。但是我們同時也應該清醒的認識到,對于無菌冷灌裝生產整線來說,一旦無菌冷灌裝設備出現問題,帶來的負面影響也是不可估量的。而且無菌冷灌裝生產線在運行時對于環境和人員的要求是相當高的,設備所處的環境都要達到一定的無菌級別。而一旦無菌冷灌裝生產線出現問題(如:斷電情況),無菌室的無菌度下降,就無法滿足生產中對于無菌程度的要求,就必須對設備進行重新凈化。這對于分秒必爭的生產企業來說無論是對維護的費用,還是對整線的效率都會帶來影響。
后段包裝環節:高自動化受青睞,讓整線“善始善終”
我們這里所要討論的后段包裝設備包括了貼套標設備和裝箱、封箱等設備。后段設備作為整線上最后的環節也發揮著相當重要的作用。在追求高效率的今天,飲料廠商已經不滿足于人工進行后段操作了,許多廠家都引進了許多裝箱機、封箱機等后段包裝設備。在我們采訪的飲料行業龍頭企業在裝箱、封箱等工序,為了保證整線性能達到優化,多選用國外的后段包裝設備,如意大利的SMI等。
另外,某知名企業的技術總工還在采訪中表示,為保證整線的生產流暢,后段包裝設備的運行速度通常都應該高于灌裝設備的運行速度15到20個百分點才更為合適,若一條飲料生產線的灌裝速度按36000瓶/小時計算,那么后段包裝設備的速度設計成每小時4萬多瓶最為合適。而有時飲料企業會配置兩臺貼套標設備和裝箱、封箱等后段設備以確保整線的速度和運行的穩定。
在后段包裝設備的供應商中,特別值得一提的是廣受用戶認可的臺灣包裝設備供應商。他們在整個后段包裝領域憑借自己的性價比優勢,占據了很大的市場份額。特別是臺灣的套標設備在國內飲料企業應用的相當廣泛。多年來,臺灣套標設備以其比國產設備穩定的性能,比進口設備便宜的價格優勢在國內飲料行業立足頗深。套標企業中影響力最大的是臺灣沛鑫與臺灣勁皇,目前他們的套標設備技術水平完全可以滿足飲料企業對其產品套標質量的要求。許多飲料企業表示,臺灣套標機械已經立足大陸飲料市場多年,其比較穩定的性能已經得到了飲料企業的認可,因此在未來的時間里還會有比較不錯的發展。
許多用戶還表示,在飲料行業快速發展的今天,行業大量兼并重組,為了提高企業的競爭力,高自動化的后段設備會更受到企業的歡迎。
縱觀全局:整線穩定性和高質量管理密不可分
由以上的論述我們可以看出,對于整條PET飲料生產線來說,各個工序的設備技術性能都直接影響著整線的性能。但是,一條性能優越的PET飲料生產線不僅和單個環節的設備技術和性能有關,它還和飲料企業高質量的管理密不可分。
按照每小時36000瓶的整線速度來看,假設灌裝設備出現了十幾分鐘的故障,吹瓶設備就會在這十幾分鐘內吹出6000瓶的瓶子,這些空瓶停滯在生產線上或散落在生產車間里,光重新整理就會浪費許多的人力、物力,而若是無菌冷灌裝生產線,還要耗費許多重新凈化無菌室的費用……這些費用加起來是不可估量的!因此,整線的穩定性就成為重中之重。因而也就不僅需要相應設備的穩定優越的性能,還要飲料企業擁有先進、高質量的管理體系,來提高整線故障的檢查、預警和排除能力和應對故障的高效反應能力。
總之,飲料企業配置整線既可以選擇讓某些供應商為之提供整套的解決方案,也可以根據需要自行選擇與不同的供應商合作,大型飲料廠目前通常選擇后者。飲料企業與設備供應商的合作有多種方式可循,不可統而冠之,但是飲料廠必須十分清楚自己想要什么,而供應商方面應盡量做到配合上的完善。供應商和飲料廠必須要有很好的溝通,從技術、設備、工藝等各個方面達成共識,盡量做到資源配置的合理,另外,飲料廠也要提高自身的管理水平,最大限度的發揮整線的優勢!
PET瓶生產線的優勢主要體現在高效率的生產上,飲料的整線生產涵蓋飲料的前期加工處理、吹瓶、灌裝、后段包裝等整套環節,我們在此只關注從吹瓶開始的幾大包裝環節。在這個整線環節中,每一個工序都至關重要,一個工序環節的設備出了問題,勢必會影響整條生產線的生產,因此關注每一個環節的技術進展,根據需要去配置適合自己的包裝機械以提高整線性能就顯得尤為重要,而且飲料廠的管理水平也會對整線的性能有著很大的影響。下面我們就從整線的各個環節以及整體的管理來分析飲料企業應如何優化整線的性能。
吹瓶環節:不求最快,只求匹配
對于自行吹瓶的飲料生產廠家來說,吹瓶工序是飲料整線生產上很重要的一道工序,若吹瓶階段工藝控制不好,會直接影響到整線后面的所有環節進而直接影響到整線的性能。
兩步法吹瓶工藝更利于飲料整線的優化
一些大的飲料企業對產品質量的要求比較高,因此包裝機械大多采用進口設備。據我們對5家大型飲料企業終端用戶使用吹瓶設備情況的調查得知,在飲料的龍頭企業里,吹瓶設備幾乎是國外設備制造商的天下,其中以法國和意大利的吹瓶設備為主。而近幾年來,兩步法吹瓶工藝發展很快,已經有越來越多的飲料企業開始應用兩步法吹瓶工藝。兩步法吹瓶設備主要以法國西得樂公司為代表。中國的許多飲料吹瓶設備供應商目前發展的也主要是兩步法設備,因為不僅兩步法的效率相對比較高,而且兩步法在成本上也有一定的優勢。
對于整線來說,兩步法吹瓶更利于優化整線的性能,從整線正常運轉和整線故障兩種情況來考慮,其優勢在于以下幾個方面。
在整線正常運轉時,兩步法吹瓶線運行所需能耗較少,并且吹出的瓶子性能更優越。企業在配置兩步法生產線時注坯機和吹瓶機兩者的產能配置通常不會等于1:1,一般會相應地配置到0.8:1或0.85:1,這樣整條生產線的能耗可有效減少。不夠的瓶坯會由注坯機在生產淡季單獨運行時儲存的量來彌補。另外,采用兩步法吹瓶,由于在注坯環節的瓶坯冷卻過程中瓶坯已經釋放了一部分應力,這樣再進行二次拉吹時,會有利于瓶壁薄厚分布均勻,瓶子的耐熱性和強度等性能都會相應提高。
在整線出現故障時,兩步法吹瓶更能體現出一定的優勢。整線的故障最嚴重是表現為灌裝設備的故障。如果灌裝機出現故障的時間較長,對于一步法吹瓶來說將出現災難性的后果。若灌裝機故障幾分鐘,一步法吹瓶機可以處于熱待機狀態,但若灌裝機故障時間較長,致使一步法吹瓶設備熱待機時間延長,進而會使粒子塑化過程延長從而引起吹出的瓶子塑料味很重。而若想避免此問題的發生,只能讓吹瓶設備停止運行,但是吹瓶設備重新啟動會耗費幾個小時的時間,對于飲料企業來說損失會比較大。如果企業運用兩步法吹瓶則此問題將不存在,當灌裝設備出現故障時,則注瓶坯系統會停止工作,吹瓶機會將加熱爐中剩余的瓶坯吹制成瓶,然后吹瓶系統將處于熱待機狀態,直到故障被排除,這樣帶給飲料企業的損失相對較小。
吹瓶速度應向灌裝速度看齊
吹瓶設備的技術發展是相當快速的,國內外各大吹瓶廠商不斷比拼著高速設備的開發與研制。從平均水平來看,國外的速度相當高,已經達到每小時50000多瓶,甚至70000多瓶。但國內供應商和國外供應商技術水平還差別比較大,目前我們的吹瓶設備速度現在是每小時12000瓶,正在開發每小時25000瓶的設備。
但是需要引起注意的是,飲料企業在配置整線時不應一味地尋求高速的吹瓶設備,因為整線的核心部分是灌裝設備,而飲料企業通常先定下合適的灌裝速度,其余的設備運行速度按情況與灌裝設備運行速度相匹配。因此整線配置中的吹瓶機速度只要能滿足生產線要求就好,不用一味的追逐高速,否則會造成運行成本的浪費。
灌裝環節:重中之重,“一呼百應”
灌裝設備速度決定整線速度
在飲料企業的整條生產線中,灌裝設備是重中之重。飲料企業多半會按照產品的銷售狀況和產能情況來確定所需灌裝設備的速度,然后按需配置合適的灌裝設備。灌裝設備的速度對整線的速度起著決定性的作用,灌裝速度確定了,整線速度也就基本確定。灌裝設備速度同時也制約著吹瓶設備速度、后段包裝設備速度等所有整線上包裝機械的運行速度。每一個飲料企業都會有一種或幾種主打產品,這些產品的生產量很大,而且在一定的時間里包裝外觀和產品的規格都不會有太大的變化,因此,對于這些產品來說,企業在選擇生產線時就會考慮高速、高效率的飲料生產線,所以會相應的配備一些速度很高的設備來保證產品的較高產量。而在整條飲料生產線中,灌裝環節對產品的品質有著較大的影響,灌裝設備的價格也最為昂貴,對整條生產線的運轉起著最為重要的作用。因此,眾多飲料廠家大都不惜成本在灌裝設備上有很大的投入。和吹瓶設備一樣,在灌裝設備的選擇上,國內大型飲料企業出于性能方面的考慮更傾向于選用進口灌裝設備。就目前的設備技術發展現狀看來,目前灌裝設備的最高速度一般可以達到每小時6萬多瓶,但多用在純凈水的生產線上,茶飲料和果汁飲料等產品的灌裝速度一般為36000瓶/小時。
無菌冷灌裝生產線是一把雙刃劍
在灌裝技術方面,冷、熱灌裝的話題是近一段時間來飲料企業最為關注的話題之一。目前,熱灌裝仍是主流的灌裝工藝。碳酸飲料、大多數的瓶裝水飲料、果汁飲料和茶飲料等還是以熱灌裝的灌裝形式為主,F在的飲料市場上已經出現越來越多的無菌冷灌裝產品,匯源、統一、黑松……越來越多的飲料廠商更加關注無菌冷灌裝技術?梢哉f,無菌冷灌裝是越炒越“熱”!
總體看來,國外的無菌冷灌裝技術相對比較成熟,代表廠商為SIG、博高馬等。國內已經有部分廠家,如江蘇新美星、樂惠(實業)集團、達意隆等也解決了無菌冷灌裝的相關問題,但在無菌度級別、設備的穩定性等方面與國外設備相比還有一段距離。
與熱灌裝相比,無菌冷灌裝在包材成本的節約、產品營養與口味的保持等方面都有極為明顯的優勢。尤其是在PET價格持續上漲的今天,無菌冷灌裝生產線對于包裝原材料成本的節約確實足以讓企業為之心動。但是我們同時也應該清醒的認識到,對于無菌冷灌裝生產整線來說,一旦無菌冷灌裝設備出現問題,帶來的負面影響也是不可估量的。而且無菌冷灌裝生產線在運行時對于環境和人員的要求是相當高的,設備所處的環境都要達到一定的無菌級別。而一旦無菌冷灌裝生產線出現問題(如:斷電情況),無菌室的無菌度下降,就無法滿足生產中對于無菌程度的要求,就必須對設備進行重新凈化。這對于分秒必爭的生產企業來說無論是對維護的費用,還是對整線的效率都會帶來影響。
后段包裝環節:高自動化受青睞,讓整線“善始善終”
我們這里所要討論的后段包裝設備包括了貼套標設備和裝箱、封箱等設備。后段設備作為整線上最后的環節也發揮著相當重要的作用。在追求高效率的今天,飲料廠商已經不滿足于人工進行后段操作了,許多廠家都引進了許多裝箱機、封箱機等后段包裝設備。在我們采訪的飲料行業龍頭企業在裝箱、封箱等工序,為了保證整線性能達到優化,多選用國外的后段包裝設備,如意大利的SMI等。
另外,某知名企業的技術總工還在采訪中表示,為保證整線的生產流暢,后段包裝設備的運行速度通常都應該高于灌裝設備的運行速度15到20個百分點才更為合適,若一條飲料生產線的灌裝速度按36000瓶/小時計算,那么后段包裝設備的速度設計成每小時4萬多瓶最為合適。而有時飲料企業會配置兩臺貼套標設備和裝箱、封箱等后段設備以確保整線的速度和運行的穩定。
在后段包裝設備的供應商中,特別值得一提的是廣受用戶認可的臺灣包裝設備供應商。他們在整個后段包裝領域憑借自己的性價比優勢,占據了很大的市場份額。特別是臺灣的套標設備在國內飲料企業應用的相當廣泛。多年來,臺灣套標設備以其比國產設備穩定的性能,比進口設備便宜的價格優勢在國內飲料行業立足頗深。套標企業中影響力最大的是臺灣沛鑫與臺灣勁皇,目前他們的套標設備技術水平完全可以滿足飲料企業對其產品套標質量的要求。許多飲料企業表示,臺灣套標機械已經立足大陸飲料市場多年,其比較穩定的性能已經得到了飲料企業的認可,因此在未來的時間里還會有比較不錯的發展。
許多用戶還表示,在飲料行業快速發展的今天,行業大量兼并重組,為了提高企業的競爭力,高自動化的后段設備會更受到企業的歡迎。
縱觀全局:整線穩定性和高質量管理密不可分
由以上的論述我們可以看出,對于整條PET飲料生產線來說,各個工序的設備技術性能都直接影響著整線的性能。但是,一條性能優越的PET飲料生產線不僅和單個環節的設備技術和性能有關,它還和飲料企業高質量的管理密不可分。
按照每小時36000瓶的整線速度來看,假設灌裝設備出現了十幾分鐘的故障,吹瓶設備就會在這十幾分鐘內吹出6000瓶的瓶子,這些空瓶停滯在生產線上或散落在生產車間里,光重新整理就會浪費許多的人力、物力,而若是無菌冷灌裝生產線,還要耗費許多重新凈化無菌室的費用……這些費用加起來是不可估量的!因此,整線的穩定性就成為重中之重。因而也就不僅需要相應設備的穩定優越的性能,還要飲料企業擁有先進、高質量的管理體系,來提高整線故障的檢查、預警和排除能力和應對故障的高效反應能力。
總之,飲料企業配置整線既可以選擇讓某些供應商為之提供整套的解決方案,也可以根據需要自行選擇與不同的供應商合作,大型飲料廠目前通常選擇后者。飲料企業與設備供應商的合作有多種方式可循,不可統而冠之,但是飲料廠必須十分清楚自己想要什么,而供應商方面應盡量做到配合上的完善。供應商和飲料廠必須要有很好的溝通,從技術、設備、工藝等各個方面達成共識,盡量做到資源配置的合理,另外,飲料廠也要提高自身的管理水平,最大限度的發揮整線的優勢!
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