Упаковочная техника: новые поколения, новый подход к созданию, новые кадры

Опубликовано: 04.09.2018

Не знаю, многих ли посетителей портала Unipack.Ru заинтересовало сообщение о том, что Bosch Packaging представило новый интерфейс HMI 4.0 и что, начиная со следующего года, этим устройством будет оснащаться вся новая упаковочная техника этого мирового гиганта.

А ведь это знаковое событие. Оно означает, что данный лидер упаковочного машиностроения приступает к массовому выпуску упаковочной техники четвертого поколения. Машины и линии, которые можно отнести к четвертому поколению, уже появились у ряда известных в упаковочном мире машиностроительных компаний. Но заявка на серийность выпуска такой техники, как представляется, была сделана впервые.

Что такое упаковочная техника четвертого поколения?

По мнению экспертов, упаковочные машины, а чаще – линии, четвертого поколения характеризуются тем, что они являются программируемыми автоматами с электронной системой управления, которые основываются на совместном использовании компонентов разной физической природы. Многоуровневая система управления и мобильность перенастройки с помощью гибкой программы смены технологического процесса путем введения новых координат положения рабочих органов и возможности осуществления ими заданных законов движения являются главными особенностями оборудования четвертого поколения. Системы управления нижнего уровня в таком оборудовании завязаны через специальный интерфейс с процессором высшего уровня и имеют возможность постоянно обмениваться информацией между собою, образуя, таким образом, интеллектуальную систему управления. Подобная система способна самостоятельно адаптироваться к целям производства в определенных границах программного уровня и решать порой весьма сложные производственные задачи.

А ведь совсем недалеко и до упаковочной техники пятого поколения, эпоха которой должна начаться, по оценке специалистов, в середине-второй половине 20-х годов нынешнего века. Эти знающие люди, несомненно, пытаются дать определение и оборудованию пятого поколения, в чем-то споря между собой. Не стоит, думаю, сейчас пытаться вывести какое-то усредненное понятие этой техники будущего. Но ясно одно: она будет «интеллектуальнее» даже самой передовой сегодняшней. Техника должна быть способна не только адаптироваться к изменению внешнего управления, но и выполнять самодиагностику своих составных частей и отслеживать качество создаваемых упаковочных единиц.

Какой специалист нужен упаковочному машиностроению?

Хорошо корпорации Bosch! У них все или почти все свое, можно сказать, «домашней выпечки». И электронику у них давно выпускают предельно качественную и современную, и специалисты по компьютерному обеспечению найдутся, а про их упаковочную технику читателям специализированного издания и рассказывать как-то неудобно.

Так какой специалист нужен отечественному упаковочному машиностроению для того, чтобы создавать технику новых поколений и при этом, если не идти вровень с мировыми лидерами, то «дышать им в затылок» или, по крайней мере, держать их в пределах прямой видимости на дистанции выпуска и развития упаковочной техники?

Это должен быть человек, прекрасно разбирающийся в механике (а скорее, в точной механике), в компьютерных технологиях, в новейшей промышленной электронике. Заодно знающий современные элементы промышленной пневматики, датчики разного назначения, да еще кое-что сверх того. Главное, он должен понимать взаимодействие в технике всего того, что перечислено и пропущено выше.

Новое – это не совсем забытое старое

И тут вспоминается хорошо известный, но не упоминающийся пока еще в упаковочных кругах нашей страны термин «мехатроника».

Мехатроника – область науки и техники, основанная на объединении узлов точной механики с электронными, электротехническими и компьютерными элементами… Далее определения могут разниться, прочитать их можно в разных источниках, например, , где о мехатронике, на наш взгляд, рассказано достаточно правильно и при этом популярно.

Новый принцип создания упаковочной техники и этапы ее развития

Создание нового упаковочного оборудования, которое имеет гибкую структуру и будет универсальным для разных типов продуктов, упаковочных материалов и тары, потребует нового системного подхода, начиная с концепций проектирования поточных автоматизированных упаковочных линий и заканчивая конструированием рабочих органов.

Мехатронный принцип проектирования, на наш взгляд, тот путь, на который должно встать отечественное упаковочное машиностроение. На пути же развития новой техники специалисты определяют три последовательных этапа.

Первый этап. Применение разных пневматических, механических, электрических и электронных стандартизованных модульных элементов, что обеспечивает возможность их гибкого подбора для решения конкретной задачи. Это, прежде всего, модульные элементы: исполнительные (шаговые и серводвигатели, бесштоковые пневмоцилиндры и т. д.), аппаратные (микропроцессорные системы управления разной структуры с возможностью реализации логического интеллекта) и информационные (различные функциональные группы современных датчиков).

Второй этап. Применение мехатронных модулей, под которыми понимают цельную техническую систему, сочетающую функциональную часть с аппаратной и информационной. Они представляются законченным самостоятельным изделием, имеющим автоматизированную систему управления с гибким программным обеспечением смены технологического процесса действий рабочих органов, с наличием обратных связей и с использованием различных датчиков, которые обеспечивают возможность принятия информации о смене характеристик внешней среды. Впрочем, модули, которые отвечают этим требованиям, уже применяются в создании упаковочного оборудования. К ним можно отнести, например, комбинационные дозаторы.

Третий этап – создание мехатронной системы, являющейся сложной технической структурой, изготовленной на базе мехатронных модулей, объединение которых послужит определенным функциональным закономерностям решения поставленного рабочего задания и в итоге образует многоуровневую интеллектуальную систему управления и исполнения с разветвленной сетью обратных связей, способную адаптироваться к смене условий производства.

Где брать специалистов?

Исходя из сказанного выше, отечественному упаковочному машиностроению в ближайшем будущем потребуются специалисты по мехатронике. Но не стоит спешить вводить новую специализацию в рамках учебной специальности «Технология и дизайн упаковочного производства», поскольку в вузах, где ей обучают, вряд ли сразу найдутся те, кто будет достойно вести курс наук, связанных с мехатроникой. Хотя курс лекций по мехатронике, лучше подкрепленный какими-то практическими занятиями, стоило бы внести в учебную программу. Да и сколько всего университетов и академий, где присутствует обозначенная специальность? Десять, двенадцать, четырнадцать? Цифра остается под вопросом потому, что постоянно проскальзывают слухи о закрытии кафедр. Ну и сама учебная программа, довольно странно объединившая технологию и дизайн, существует у нас всего полтора десятка лет.

А ведь есть область технических знаний, которой у нас обучают уже более четырех десятилетий и где без мехатроники не обойтись. Раньше эта учебная специальность называлась «Робототехника», сейчас – «Мехатроника и робототехника». Обучение осуществлялось на высоком уровне. Достаточно сказать, что, согласно каталогу 1986 года, у нас в стране выпускалось около сотни моделей промышленных роботов, в том числе 10 универсальных.

Сейчас по этой специальности предлагают обучение 58 вузов и их филиалов, расположенных в 45 населенных пунктах страны. Понятно, что уровень подготовки их выпускников различен. Нельзя сравнить знания и умения, полученные в филиале явно гуманитарного вуза, расположившегося к тому же в райцентре в глубинке страны, с теми, что получены, допустим, в МГТУ им. Баумана, в «Станкине», в ряде областных вузов, которые ранее назывались политехническими, а потом получили статус университетов. Но выбор специалистов у нас точно есть.

Нельзя не отметить, что уже сейчас инженеры-робототехники не чураются упаковочного производства. Многих выпускников лучших вузов страны я встречал на московских упаковочных выставках и выставках пищевого оборудования на стендах компаний, предлагавших промышленные роботы, элементы промышленной электроники и пневматики, а то и создающих роботизированные упаковочные линии. Просто теперь возможности приложения их знаний в упаковочной отрасли возрастают.

rss