與許多其他行業(yè)一樣，包裝行業(yè)也不斷適應市場需求。變化受到監(jiān)管，技能短缺和數(shù)字化轉型等因素的影響。

  為了將這些挑戰(zhàn)轉化為機遇，創(chuàng)新型公司越來越依賴人機協(xié)作和使用人工智能等解決方案來管理密集型數(shù)據(jù)處理。FPC廠主要介紹了目前影響包裝行業(yè)的四大趨勢，如何塑造包裝自動化的未來。

協(xié)作機器人

  在大規(guī)模生產(chǎn)中，多樣化、個性化和越來越小的批處理規(guī)模并不總是能夠通過自動化的高速流程來進行處理。相應的任務通常交給人工處理，他們傾向于使用成本高昂的人力密集型資源，在小批量和高級包裝上執(zhí)行復雜的加工任務。因此，傳統(tǒng)工業(yè)機器人更有可能在這一領域扮演從屬地位。

  一個明顯的趨勢是，在設有防護設備的工人身邊直接使用的協(xié)作機器人(cobots，簡稱cobots)的需求增加:“這不是要取代傳統(tǒng)工業(yè)機器人，而是要進行優(yōu)勢互補，促使行業(yè)自動化方面取得更大進步——尤其是在協(xié)同包裝領域。另一方面，通過協(xié)作機器人cobots加入為減輕人工負擔，提高了效率：配備視覺系統(tǒng)，他們可以通過例如正確定位零件或提升負載來減輕人們單調、疲勞和身體緊張的任務。通過這種方式，提高了人工工作的效率和質量。。

  協(xié)作機器人從一開始就被設計用于配合人工工作，這意味著它們的操作力和加速度參數(shù)對人體無害，這些參數(shù)在ISO TS15066安全指南中有詳細說明。比如：三菱電機目前正在開發(fā)一種新的協(xié)作機器人特點包括: 不會因破碎邊緣而受傷，并且表面易于清潔并防止污垢陷阱，同時仍能達到與我們的工業(yè)機器人相同的重復精度±0.02 mm。目前原型機仍在測試中，但它們已經(jīng)在國際展會上已經(jīng)向更廣泛的觀眾進行了展示。

  協(xié)作機器人cobot的另一個特征通常是它們簡單的控制和編程要求，這些要求可由最終用戶公司的受過訓練的人員執(zhí)行。這消除了對外部系統(tǒng)集成商或程序員的持續(xù)需求。此外，它們可以在包裝行業(yè)的許多應用領域中快速靈活地使用。三菱電機的原型為“教學”協(xié)作機器人提供了各種選擇。這些范圍從機械臂的力控手動移動到所需位置，到平板電腦或移動設備上用于校準和參數(shù)化的可視化編程和用戶界面。

無防護屏障的機器人

  對于工業(yè)機器人來說，市場需要的是能夠替代柵欄、障礙物和防護單元的安全解決方案。畢竟，這些安全預防措施占據(jù)了寶貴的生產(chǎn)空間，意味著衛(wèi)生區(qū)域的額外清潔成本高，并且妨礙與工人進行有效的合作。此外，在緊急停止或打開防護屏障后，還需要進行復雜的重啟程序。相反，可以應用光學安全系統(tǒng)。激光掃描儀廣泛用于監(jiān)視機器人周圍的限定區(qū)域。三菱電機提供的一項特殊功能是當有人接近工業(yè)機器人時運動速度自動降低：一旦人類進入他們的外部區(qū)域，他們就會減速。當一個人進入有直接危險的區(qū)域時與機器人接觸，機器人立即停止。

  整個車間越來越多地被攝像系統(tǒng)監(jiān)控，而不是用光柵和激光掃描儀固定一個區(qū)域。將來，配備人工智能（AI）的視覺系統(tǒng)將識別人們何時何地進入機器人的工作空間并相應地調節(jié)其速度。通過這種方式，人們很快就能夠在機器人周圍自由安全地移動。為了實現(xiàn)這一目標，三菱電機已經(jīng)積極與合作伙伴合作，開發(fā)出適合市場的實用解決方案。

人工智能

  在機器人技術中，人工智能描述了對不可預見和未編程情況作出適當反應的能力。例如，如果機器人接收的產(chǎn)品在方向、幾何形狀或包裝方面偏離標準，那么在沒有AI的情況下，它無法識別這些不規(guī)則性并做出相應的反應。配備AI和相應視覺系統(tǒng)作為傳感器的機器人系統(tǒng)現(xiàn)在可以學習識別這些偏差并調整其過程。

  人工智能還可用于智能機器人檢測待包裝產(chǎn)品的質量缺陷，并在此過程中用無瑕疵的產(chǎn)品替換它們 – 即使在單個包裝單元內(nèi)也是如此?？墒謩右苿踊蛏踔涟惭b在無人駕駛運輸系統(tǒng)上的機器人也可以快速檢測其新位置并使用人工智能調整其過程順序。

數(shù)據(jù)挖掘

  在數(shù)字化提高OEE(設備整體效能)的愿望下，對從生產(chǎn)中提取的數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)挖掘)進行分析的需求很大。在第一個實例中，有用于內(nèi)部評估的配方和生產(chǎn)數(shù)據(jù)。此外，還可以記錄機器人的伺服驅動器等部件等設備的狀態(tài)和工作狀態(tài)。這提供了有價值的信息，例如磨損部件的狀態(tài)和任何污染。由此產(chǎn)生的數(shù)據(jù)庫信息支持可預測的維護策略，極大地節(jié)省了維護成本。如：為了進一步改進這些策略，三菱電機正在開發(fā)一種新的邊緣計算技術，稱為MELIPC，它的目標是通過使用在車間邊緣執(zhí)行的先進分析算法來利用制造商數(shù)據(jù)的價值。

  另一個重要的過程數(shù)據(jù)類別是用于可追溯性和消費者信息的數(shù)據(jù)，特別是在食品部門。例如，這可用于證明符合冷鏈或將原始信息附加到可通過QR碼調用的食品包裝上。 “在三菱電機，我們可以集中收集PLC，控制和驅動的所有數(shù)據(jù)，并使用特殊的邊緣計算技術在本地處理。除了為生產(chǎn)控制和監(jiān)控提供許多其他優(yōu)勢外，還可以減少云中存儲空間的成本。

  在包裝行業(yè)，機器人遠不能取代所有的手工工作，有效進行資源整合，優(yōu)勢互補，將有助于讓提高包裝行業(yè)自動化水平，使工作更舒適、更高效。