包装机械行业研究范文

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关键词：自动化技术；包装机械；应用

中图分类号：F426文献标识码：A文章编号：1672-3791(2015)11(a)-0087-03

1我国包装机械行业的现状与存在的问题

1.1我国包装机械行业的现状

我国包装机械的起步是在20世纪的70年代,当时我国的机械研究所在参考日本包装机械的基础上创造了我国的第一台包装机械。到如今,已经经过了将近40年的发展,取得了傲人的成就。包装机械企业在我国民营和股份制的居多,占到了总数的80%以上,国有的包装企业却寥寥无几。所以,虽然包装机械已经成为我国机械工业中的支柱产业,却仍然没有太多的自主科技。改革开放以来,我国包装机械的品种已经有超过1350种,但是大部分都不能直接投入到生产中,还处在测试和改善的阶段,完全无法满足市场的需求。和发达的国家相比,我国的包装机械行业还有一定的差距,需要继续完善和改革。

1.2我国包装机械行业存在的问题

我国包装机械行业存在很多问题,一些尖端的包装机械还是从德国和日本等国进口。具体而言,我国包装机械行业存在的问题主要有以下几种。

(1)创新不足。我国包装机械设计人员的素质不高。我国包装机械的起步较晚,虽然发展得较快,但是并没有掌握真正顶端的科技。设计人员应用的设计理论和参考的设计规范比较陈旧,满足不了包装机械设计创新的需求。而且,科学研究和产业结合不够紧密。我国关于包装机械设计的研究并不少,但很少能够应用在实际的生产中。因此,我国包装机械设计的相关研究无法及时地在生产中实践,验证其可行性。最后,我国包装机械行业的资源配置不合理。我国对包装机械的宏观调控无法和包装机械行业发展的速度相匹配,而且国有的包装机械企业几乎没有,无法发挥社会主义集中力量办大事的优势。上述的几种原因,导致了我国包装机械行业的创新不足,阻碍包装机械行业的发展。

(2)包装机械设计的方法不足。我国包装机械的模型模仿性质高,设计时,往往是根据任务设计书的特征,寻找同类型的样机,在此基础上设计自己的包装机械。整个设计中创新的程度较低,参数模仿的痕迹很明显。再者,我国包装机械的性能指标不够自主。我国包装机械在确定设计任务后,机械设备的技能指标和技术性能的数据在很大程度上是仿造样机的参数。因此,设计的包装机械性能和样机相比无太多进步之处。综合上述的原因,我国包装机械行业要想发展,必须提高自主创新的能力,提高包装机械制造企业的内部管理,引入先进的技术,以此来给包装机械行业注入新的活力,促进我国包装机械的行业的发展。根据时代的需求和科学技术水平,将自动化技术引入到包装机械行业是一个很好的方法,可以使包装机械最大化地满足市场的需求,在下文中将具体分析自动化技术在包装机械中的应用。

2包装机械中自动化技术的应用

计算机技术的发展影响了多个行业,表现在机械行业,最明显的就是促进了其自动化的发展。通过计算机技术,可以实现机械系统本身信息的反馈和负反馈,从而满足机械设备的自动化生产,降低了人力在生产中的作用。包装机械并不是独立的个体,从自动包装到检测是一整条的生产线。所以,自动化技术在包装机械中的应用,也需要从不同的设备和元件分析。就以目前的情况而言,自动化技术在包装机械中的应用主要体现在以下几个方面。

2.1包装机械的传动系统

传动系统可以将未包装的物品运送到包装机械中,然后将包装好的物品传送到指定的位置。所以,传动系统是整个包装机械实现连续工作的基础。传统的包装机械,是通过控制电机来控制包装机械的生产速度。但是在PLC和变频器出现后,包装机械的传动系统将PLC和变频器应用在其中,实现了传动系统的自动化。当前较为先进的变频器集合了计算机技术、控制技术和机电一体化技术等,它可以根据设备检测到的信号主动调节速度和精度,极大提升了动作响应的速度和运行的效率。基于上述的几种优点,包装机械的传动系统在应用了变频器后取得了一定的发展,所以其使用的范围愈发广泛。目前,包装机械行业应用的变频器主要的品牌有西门子和施耐德等,我国还没有较为成功的自主变频器品牌。

2.2包装机械的显示器

包装机械在应用自动化技术后,会有很多的模拟信号,这些模拟信号在被接手后会显示在显示器上,人们可以根据信号的特点来判断包装机械设备的运行状态,然后直接在界面上进行相应的操作,这种信号再反馈给包装机械,改变其生产的各种状态。目前的包装机械还是以文本显示器为主,少数较为先进的包装机械采用了触摸屏的形式。显示器是人为控制生产的重要环节,当包装机械设备出现问题后,信号会最先反映在显示器上,然后就可以实现人为调节的操作。也就是说,显示器也同时相当于控制器,是人与包装机械之间的信号转换器。目前,这种人机操作界面的显示器生产商主要是西门子和三菱等企业,我国也有一些品牌的人机操作界面显示器,但是和德国与日本等发达国家还存在一定的差距。

2.3包装机械的控制系统

包装机械的自动化控制系统主要是通过PLC系统实现,PLC可以将人们编写的程序语言逻辑化地反映在包装机械的生产中。而且,PLC控制系统还有可靠性强、设计较灵活和操作简单等优点。根据包装机械行业的发展,PLC的应用极大提高了包装机械的自动化程度,满足了生产对包装机械的需求。所以,PLC在包装机械中的应用愈加广泛,两者相互促进。生产饮料包装和方便食品包装的包装机械大多采用PLC的控制系统,变频器和PLC共同支撑起了整个包装机械的自动化生产。以目前的情况而言,在未来的几年中,PLC还将是主流的包装机械控制系统。包装机械的PLC系统主要由三菱、西门子和施耐德等企业生产,基于PLC的优点分析,它在包装机械中的应用会越来越广泛,促进包装机械行业的自动化发展。

2.4包装机械中的模块化设计

模块化设计是包装机械为了应对包装机械生产较为单一的情况,同时,模块化设计是一种用功能决定包装机械设计的手段,它可以最大化满足客户的需求,应对市场的变化。这种设计也减缓了包装机械更新换代的速度,用类似半智能化的设计手段来促进包装机械的发展。通过包装机械的模块化设计,包装机械在生产中有了更多的选择,包装机械的控制系统可以根据实际的生产需求切换到不同的模块,实现包装机械生产的自动化。将模块化设计这种自动化的手段应用在包装机械中的优点有很多,首先,可以建设包装机械的设计环节。包装机械的设计是一个复杂的过程,需要从多个需求入手,然后分别设计相应的功能,最后综合机械设计的原则和指标,完成包装机械的整个设计。但是模块化的设计却可以极大程度地简化包装机械的设计过程,原本的模块是固定的,只要根据功能需求选择相应的模块,然后综合在一起,就可以基本完成整个设计。其次,产品柔性程度高。模块设计和机械设计不同,它可以独立存在,随时将最新的技术应用在自身。因此,模块化设计的更新换代是极快的。在此基础上,生产商可以通过模块设计。再者,成本较低。模块化的包装机械在设计和制造的过程中都可以通过选用相应的模块来完成,再加上设计的柔性较高,可以实现小批量的生产,降低了包装机械的设计制造成本。由上述分析可以得出,模块化设计这种自动化技术在包装机械行业的应用,直接面向市场,在提高包装机械自动化程度的基础上,还很有利于包装机械行业的发展。

2.5包装机械中的检测系统

包装机械生产并不能够包装生产的有效性达到100%,所以还是会有废品的出现。企业通过包装机械生产的产品也有不合格的,要通过检测系统检测包装出的产品是否合格,然后将不合格的产品挑出来。目前,包装机械的检测系统都是自动化进行的,首先传动系统将包装的成品运送到检测的指定位置,然后通过探伤等检测手段,检验产品的合格性。若产品合格,传动系统将成品运送到下一个环节,若不合格,将用机械手臂把不合格的产品挑选出来。整个过程都是自动化地进行,无需投入太多的人力。传统的包装机械生产成品检验是通过人力完成,效率很低,而且有极大的错误率,企业不仅需要投入大量的资金,还无法保证产品的质量。自动化检测应用在包装机械行业后,改善了整个包装机械成品检验的过程,提高了检验的可靠性,也提高了生产的效率,降低了企业的投入。自动检测技术其实是传感器和计算机系统的结合,检测到的信号通过传感器率先反馈给计算机系统,然后计算机系统根据收到的信号做出逻辑判断,发出不同的指令,指挥机械的运作。上述的几种都是自动化技术在包装机械中的应用,包装机械作为配套的设备,若想满足市场的需求,必须继续再度提高自身的自动化水平,尽量将自动化技术应用在每一个可能的设备和环节中。

3我国包装机械行业发展对自动化的要求

3.1包装机械自动化发展趋势

包装机械行业还在快速的发展中,各种新的思想和技术都在不断地应用在包装机械中。具体而言,包装机械自动化发展的趋势主要体现在以下几点上。

(1)生产效率的不断提高。包装机械生产产品的效率越高,生产成本就越低,这是企业一直追求的目标。所以,自动化在包装机械中应用的趋势是不断提高其生产的效率。

(2)适应产品的变化。商品的包装变化性很强,所以要求包装机械有很强的柔性,能够适应包装物品的变化。换言之,当商品的要求发生变化时,不用相应地更换包装机械的生产线,只需做出相应的调整即可。

(3)故障少,易排除。自动化技术的应用可以提升计算机系统在包装机械中的作用,方便故障的诊断和排除。包装机械自动化发展的趋势要求输入指令后计算机系统能自主地检测其中的故障,也可以通过远程诊断排除设备的故障。

(4)有一定的自动识别能力。包装机械的生产效率要提高,必须具备一定的自动识别功能,该功能通过传感器和逻辑程序实现,如上文分析的PLC系统主要就是为了满足包装机械的自动识别要求。增加自动识别能力后,包装机械的整个生产就可以在一定的范围内成为独立的个体,满足生产的各种需求。

(5)污染少。当前发展的经济是可持续发展的经济,要求生产中产生尽可能少的污染和垃圾,同时还要求在同等消耗的前提下生产尽可能多的产品。因此,包装机械自动化发展的趋势也包括着减少环境污染的要求。

3.2包装机械发展对自动化的要求

包装机械行业发展的趋势是向着生产的高效率、柔性强、故障易排除、有自动识别能力和污染少的方向。所以,相应的包装机械发展对自动化技术也有了一定的要求,具体如下。

(1)传感器技术。传感器技术是收集和接受信号的基础,也是实现及其内部自主控制的基础。因此,要提高包装机械行业的自动化程度,必须加强传感器在其中的应用。

(2)物流自动化技术。物流自动化技术是整个包装生产线传动的基础,因此物流自动化可以将包装生产连成一个整体,大幅度节省人力和物力的输出。基于此,必须加强物流自动化技术在包装机械中的应用,提高其自动化的程度。

(3)安全检测技术。检测技术是传递信号的基础,检测设备通过各种手段将检测到的数据转换为信号传递给传感器,再通过计算机的处理形成新的指令,指挥包装机械的生产动作。因此,安全检测技术在包装机械的自动化中也是必不可少的一部分。

4结语

随着时代的发展,机械行业的要求也来越高。在包装机械行业,其更新换代的速度较快,对机械设备的柔性要求很高。因此,要满足市场的需求,必须加快包装机械自动化程度的发展。我国包装机械行业的起步较晚,要赶上发达国家的步伐,必须将智能化的概念引入到包装机械中,应用机电一体和自动化等技术,实现生产效率的提高和智能化的生产。文中研究的包装机械自动化只是包装机械自动化发展的一部分,还有更多的技术值得我们研究。相信随着科技的发展,包装机械必将满足所有的市场需求。

参考文献

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[2]廖育梅.自动化技术在包装机械行业中的应用研究[J].中国包装工业,2013(22)：41.

[3]孙树峰.计算机在包装机械中的应用及优点[J].中国包装工业,2005(4)：26-27.

[4]王海涛.自动化技术在包装机械行业中的应用研究[J].中国包装工业,2015(Z2)：105.

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关键词：包装机械；发展现状；自动化；发展前景

一、我国包装机械行业的现状

中国包装机械起步较晚，起于上个世纪70年代，北京市商业机械研究所在研究了日本的包装机械后，制造了中国第一台包装机。包装机械经过20多年的发展，已成为机械工业中十大行业之一，为我国包装工业快速发展提供了有效的保障。

我国食品包装机械大部分以单机控制为主，应用PLC和工控机、DCS及现场总线技术不到设备总数的10%。食品和包装生产线的传动以机械传动为主，控制技术和驱动技术的综合应用水平低，系统不能达到最优化设计。由于生产企业技术水平不高，传感和检测技术、定位控制、在线监测等得不到充分应用，与国外先进控制技术有较大的差距。食品和包装机械高中低档产品自动化水平差距大。中高档食品和包装机械中自动化产品平均约占销售额的8%～12%，普遍应用PLC、变频器、合资低压电器产品，部分应用人机界面。低档食品和包装机械中，自动化产品平均约占销售额的3%～5%，大部分还是应用继电器控制，没采用变频器，应用国产低压电器产品，基本不应用人机界面。

总之，最近的十年时间中国包装机械的技术水平上有较大的提高，但是和发达国家相比，还存在一定的差距。所以要想加快包装机械发展速度，赶超世界先进水平，我国必须采取强有力的措施，可以从以下几个方面来做：

（1）要坚持自主创新，走产学研相结合的道

路。由于我国研发经费非常少，所以可以在大学知识研发应用的基础上，加强科研机构技术开发、成果转化与工程成套，并与企业规模化生产制造相结合的产学研一体化的技术创新。

（2）重大关键技术进行引进、消化吸收、再创新。我国目前的技术绝大部分是仿制国外的，真正自主研发的只有5%～10%，还太少。我们要在空白领域和重大关键技术方面通过引进，消化与吸收，然后再创新，开发具有自主知识产权的技术。

（3）提高企业内部的信息化管理，顾及到上下游的需求和安全。制造本身是一个系统工程，要建立以市场信息为先导、原料信息、加工信息、销售与物流信息等一体的完整的产业信息体系，实现各产业链之间信息的有效反馈和衔接。

二、传动系统

传动产品在包装机械上的使用主要是为了调整主工艺速度和控制电机在生产过程速度的期性变化。在现代包装机械自动化中，变频器充当了极为重要的角色，它是计算机技术、现代控制技术和网络技术的有机结合，具有调速范围宽、调速精度高、动态响应快、运行效率高、功率因数高、操作方便、节能效果显著等一系列的优点。由于变频器具有上述优点，因而在大型包装机和包装生产线上得到了广泛地应用。应用在包装机械行业的变频器品牌主要有台达和施耐德、富士、安川、SEW、西门子等。

三、人机界面

包装机械的HMI以文本显示器为主，通常与PLC或者单片机配合使用，用以设定生产工艺参数，监控设备运行状态，记录设备生产历史。少数高端机械使用了触摸屏。人机界面厂家主要有DIGITAL、HITECH、三菱、OMRON、西门子和EASYVIEW。

四、运动控制

运动控制产品在包装机上的应用主要是实现精确的位置控制和严格的速度同步，主要通过伺服电机来实现，伺服电机具有自动调整、响应速度快、低振动等优点，故广泛应用于装卸，输送，打标，码垛，卸垛等工序。如台达ASDA-A2高性能伺服控制器的送标、切标系统，使套标速度达到600～800瓶/min，可以满足果汁饮料、啤酒等快速消费品生产需求。伺服控制器应用主要有松下、台达、富士、三菱等进口及合资企业产品。

五、控制系统

PLC控制系统具有可靠性高、程序设计方便灵活、抗干扰能力强、运行稳定等诸多优点，包装机械的大部分控制系统选择使用了PLC控制系统。调查显示PLC系统在5年以内将是包装机械的主流控制系统。PLC、变频器和人机界面的应用主要集中在啤酒和饮料包装设备、方便食品生产线、全自动包装机、瓦楞纸板（箱）生产设备、乳品包装设备上，应用在食品包装机械市场的PLC主要有三菱、OMRON、西门子、施耐德和台达等品牌。

综上所述，包装行业虽属于配套行业，但涉及国民经济的许多领域，特别是食品与饮料行业，更是依赖于包装行业的技术进步和配套服务，因此，我们努力积极推动包装业走上快速健康发展的自动化道路。我国包装机械发展对自动化的要求自动化改变着包装机械行业的制造方法及其产品的传输方式，实现自动控制的包装系统能够极大地提高生产效率和产品质量，有效减轻职工的劳动强度并降低能源和资源的消耗。

食品原料在加工时不仅收获主要产品，还收获附加产品，如玉米加工，产品除了玉米淀粉外，还有玉米油、色拉油、人造黄油、葡萄糖、玉米蛋白及饲料等。另外还进行污水处理。生产全过程均为自动化，没有废弃物、没有污染，其他产品的价值已大大超过玉米淀粉的价值。为了适应食品包装机械对自动化趋势发展的要求和日益提高的加工工艺，设计时将包装机械的研发与计算机结合，实现机电一体化控制。从系统观点出发，运用过程控制原理，将机械、电子与信息、检测等有关技术进行有机组合，实现整体最佳化。具体来说，主要涉及到以下几种自动化技术：

（1）现场总线技术现场总线技术的应用首先“解放”了大部分的硬件，其次简化了安装环节；可以将现场总线技术与ERP系统集成，这样管理层就可以通过ERP系统十分便利地调取、分析运行数据，了解生产的实时情况，监测车间的运行情况。现场总线技术在国内的大型食品加工企业应用较为普遍，这为整个生产线的无人化操作以及传动、检测等工序的无缝衔接提供了可能。

（2）传感器技术在包装机械与食品加工行业中，传感器的应用场合繁多，对食品饮料存储罐的监控，对食品饮料的灌装封装、混合及加工、冷却及加温、清洁、包装等工序都要用到传感器。

（3）物流自动化技术物流自动化使得整个产品加工与包装生产线得到完善，形成一个完整的产品加工链。物流自动化技术最直接的体现就是使得人力得到节省。

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【关键词】食品包装机械 控制 自动化

食品包装机械主要就是指能够实现食品包装过程的机械，主要包括充填、封口等一些主要的步骤，同时还包括食品包装的计量与盖印等重要的步骤。食品包装机械是一个很复杂的过程，所以本文就是针对食品包装机械自动化来进行分析的。

1 食品包装机械的特点

1.1 种类多、更新快

在当今社会上食品包装机械的种类十分多，已经有2000多种了，这其中还没有包含那些辅的机械等在内。随着社会的发展，社会中产品也在不断增加，进一步导致包装工艺与材料更新速度十分快，并且向着高科技方面发展。

1.2 食品包装机械复杂

食品包装机械的内部结构很复杂，这样在一定程度上就要求动作一定要精准，速度快。同时，影响其结构性能的因素也很多，如包装的尺寸、容器质量等。对于包装的设计也有很高的要求，如精度、耐磨性等方面。

2 食品包装机械实现自动化控制的必要性

食品包装机械行业发展也有20多年了，但是相对于食品工业来说它还是一个新的行业。就我国目前的情况来看，我国的食品包装企业生产力很低，多数的食品包装机械企业还是利用单机生产，这样就会导致生产的效率低，耗能高，稳定性差，同时使用的自动化技术也很少。最近几年科技发展十分迅速，不断有科技在各行各业中应用，就我国的基本情况来看，食品包装行业基础很弱，科研情况也不是很好，这样从某种程度上说就会导致食品和包装行业发展滞后。

随着社会的发展，人们生活水平的提高，这样就会促进食品行业发展的空间不断增大。同时，为了能够满足人们的消费需求，人们对食品包装机械提出了更多的要求。

第一，食品包装机械的生产效率应该要越来越高。第二，食品包装应该要具有良好的灵活性，这样就可以根据包装物品种类的不同来改变使用的材料，这样在一定程度上就有利于实现食品包装的规格化。第三，对于食品包装机械中所出现的故障应该要很快地进行排查与解决。第四，食品包装机械应该要具有自动识别功能，这样对于包装的产品可以自动进行识别，减少误差的出现。第五，食品包装机械过程中应该要实现绿色包装，这样就有利于减少环境的污染，低碳环保。第六，在生产过程应该要注意安全与卫生，保证食品的安全。

这样我们可以看出，实现食品包装机械自动化在一定程度上就可以保证食品包装机械自动化朝着现代化方向前进，同时也会促进企业经济效益的提高。

3 实现食品包装机械自动化的途径

实现食品包装自动化在一定程度上有利于提高食品包装行业的国内外竞争力，对于提高我国食品包装机械行业经济效益具有重要的意义，是我国食品包装行业在发展中重要的过程。

3.1 食品包装机械的控制方式

食品生产到包装的整个过程中应该要有三种控制方式。第一，开环控制，对于那些质量与包装要求不是很高的就可以采用此种控制方式，其成本相对较低，可靠性能很高是其优势。第二，闭环控制，主要是利用食品包装机械上的各种传感器来检测食品包装设备的工作状态，这样就有利于将检测到的各种信息反馈到设备上，对于产品与包装质量要求很高的应该要选择这种控制方式。第三，半闭环控制，主要是通过食品包装机械上的某一个传感器来检测工作状态，若是对于产品与包装质量要求很高的应该要首选这种控制方式。

3.2 食品包装机械上的控制器

自动化控制正在逐渐地应用到食品包装行业上，就当前食品行业来说，若是在包装机械采用控制器的话，就应该考虑以下几个方面。第一，要使用简单的电器回路，这样按下按钮就可以进行控制，简单方便。第二，尽可能使用可以编程的控制器，因为强大的逻辑功能，可以对食品包装机械进行一定的控制，这样有利于提高食品包装机械的灵活性，提高食品包装机械自动化的使用效率，更加方便了工人们的使用操作。第三，利用计算机进行控制，利用计算机的程序进行现在控制，对设备进行控制。

3.3 食品包装机械的驱动技术

食品包装机械的动作十分复杂，程序很多，同时在设备中各个动作也应该要保持一致。传统的食品包装机械一般都是使用一个主机，其次在通过复杂的工序来完成各个动作，这样就容易造成故障的出现，而且设备维护起来也十分的困难。所以，将先进的食品包装机械技术应用到食品包装机械上，这样就会使得整个设备在使用的时候非常简单。

3.4 食品包装机械上的传感器

若想要实现食品包装机械自动化，就应该要在食品包装机械安装传感器。比如说在食品饮料中的封装、清洁等都是需要用到传感器的。在食品包装机械上的传感器一般都会用到压力传感器、光电传感器等。

4 食品包装机械自动化的发展方向

4.1 食品包装机械朝数控化方向发展

若是能够将数控机床的经验教训应用到食品包装机械上的话，在一定程度就可以采用数字控制利用程序来控制食品包装的过程，进一步提高设备的适应度，增强设备的使用价值。

4.2 食品包装机械朝信息一体化方向发展

目前，CAD技术在工程行业得到了广泛的应用，同时若是能够将CAD技术应用到食品包装行业上的话，在一定程度上就可以减少设备设计的周期，同时在设计中也应该要充分考虑到人机工程学，这样才会考虑到人工在操作起来的时候是否方便简单。为了能够满足绿色环保要求，应该要将设计出来的结果应用到CAF，将软件的功能与结构进行优化。在产品生产的过程中可以将CAM技术应用到其中，这样就可以进行零件的加工与数控加工代码的生成。食品包装机械设备应该要从市场需求等方面开始调研，这样到最后的维修等过程中都可以统一归纳到CIMS中去。

4.3 食品包装机械监控与诊断朝智能化方向发展

为了能够进一步提高食品包装机械自动化的程度，增强食品包装设备的使用效率，应该要建立食品包装机械的监控与故障诊断系统，这样就应该在日常工作中收集各种故障。针对所收集到故障的原因、现象、位置等来建立故障诊断系统，对食品包装设备进行监控，在发现问题的时候就可以第一时间来进行解决。企业利用网络技术也是可以进行远程监控与设备故障诊断的。这样在一定程度上就可以减少工人在其中的参与力度，可以减少人工参与过程中而产生的污染食品的现象，保证产品的质量卫生。同时，就目前科技发展来看，可以利用商用网络设备开发商就可以进行远程的监控，提高自身产品在市场上的监控。

结语

就我国目前情况来看，食品包装机械的发展中背后大量的技术都是来源于国外。所以，在日后的发展中应该要提高食品包装机械的技术。在发展的过程中应该要提升驱动技术与数控技术，将数字技术融入到设备的开发与研究中，这样才可以进一步提升食品包装机械自动化、绿色化等。

参考文献

[1]聂学俊，熊光洁，汤晓华.食品包装机械的自动控制.食品科学技术学报，2013年11月.

[2]程远.浅析机械自动化在农业及食品包装领域的应用.科技致富向导，2010年4月.

[3]杨祖彬，曾莉红.基于食品安全的我国食品包装机械技术发展路径探讨.包装工程，2011年7月.

[4]洪桂香.食品包装机械创新发展的新途径.湖南包装，2014年6月.

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关键词：现代机械 包装机械

我国的包装机械行业起步于20世纪70年代，在80年代末和90年代中得到迅速发展。已成为机械工业中的10大行业之一，无论是产量，还是品种上，都取得了令人瞩目的成就，为我国包装工业的快速发展提供了有力的保障。目前，我国已成为世界包装机械工业生产和消费大国之一。但在包装机械设计领域，绝大多数设计人员仍沿用传统的设计方法。随着科学的不断发展以及市场竞争的加剧，客户的需求也越来越高。体现在以下几个方面：为了满货期和降低生产成本的需要以及包装机械和生产机械相衔接必须提高生产效率；为了更好地适应新变化的需要，包装机械要具有高的柔性和灵活性；当设备出现故障时，能进行远程诊断服务；利于环境保护、噪声、粉尘和废弃物少；设备购置投资尽可能少，价格要尽可能低。而传统的设计方法根本无法满足这些要求。

1、现代机械设计方法

为了寻求保证设计质量、加快设计速度、避免和减少设计失误的方法和措施，并适应科学技术发展的要求，使设计工作现代化，引发了现代设计方法的研究。现代设计方法的特点是动态的、科学的、计算机化的方法。它将那些在科学领域内得到应用的所有科学方法论应用到工程设计中。现代设计方法实质上是科学方法论在设计中的应用。冠以“现代”二字是为了引起重视，其实有些方法也并非是现代的。可归纳为下列具有普遍意义的方法：信息论方法、系统论方法、控制论方法、优化论方法、对应论方法、智能论方法、寿命论方法、离散论方法、模糊论方法、突变论方法、艺术论方法。把以上现代设计方法应用到机械设计中来，则称其为现代机械设计方法。

2、现代机械设计方法在包装机械设计中的应用

首先在设计理念上要借鉴先进国家的经验，以用户的需求为设计的目标，并结合柔性设计、模块化设计的理念，一机多基本一样，但设计阶段侧重点不同如：总体设计时，要全面考虑整个包装机系统的布局、运动协调性、造型设计、人-机环境以及装箱运输等。模块化设计是一种先进的设计方法，它的核心思想是将系统根据功能分为若干模块，将包装机中同一功能的单元设计成具有不同性能、可以互换的模块，通过模块的不同组合，使包装机多功能化、系列化。采用这种方法的优点是：（1）使包装机更新换代速度加快。因为新机型的替代，往往是局部改进。将先进技术引进相应的模块，比较容易实现局部改进；（2）缩短设计周期。当用户提出要求后，只需更换模块，或设计制造部分模块，即可得到新的机型，满足用户需求；（3）降低成本，便于维修；（4）性能稳定可靠。另外现代包装机设计应该满足“绿色设计”，即人性化设计的要求。它是面向质量设计、装配设计、制造设计、维修设计、可靠性设计的综合设计。我国人口众多，人均消费水平比发达国家低，而且城乡差异较大，包装系统的设计应以价廉物美为主，不能盲目追求高精尖。要考虑到可靠性、安全性、环保性、低噪音等各方面的因素。充分体现原理优化、结构优化、制造优化、造型优化。

3、包装机械可靠性的设计方法

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关键词机械 设备 自动化 包装 工程 监控

引言

自动化是人类社会和科技进步的结晶，是生产率发展的必然趋势。机械设备的自动化技术是保证获得最高生产率、最优产品质量和最低成本的最好手段。机械设备的自动化技术的应用发展体现国家的科技水平。实现机械设备制造自动化技术的意义在于其技术和经济效果显著。机械设备制造自动化所带来的优点主要有：提高产品质量、提高生产率、缩短生产周期、促进产品更新、降低生产成本、提高经济效益、减轻工人劳动强度、改善劳动环境、带动相关技术的发展.。

1、包装机械设备自动化技术

包装机械设备按复杂程度可分为：简单、半自动和全自动三大类。而全自动包装生产线设备主要由二大部分组成：全自动包装设备和全自动码垛设备。

1.1全自动包装设备

全自动包装机由自动上袋系统、包装秤（视需要可设计为单秤或多秤）、平台、整形设备、拆边机、批号及生产日期打印机、输送机（含倒袋输送机、立袋输送机和平袋输送机），还可设置收尘装置等组成。自动上袋系统是全自动包装和半自动包装的主要区别。自动上袋系统对包装袋的质量要求比较严格，当包装袋涂膜不符要求时，自动上袋系统的故障率随包装袋质量下降而上升。如果非出口产品、贵重产品及对产品包装有严格要求的物品包装，从降低包装袋的成本和包装机的价格着想，建议采用半自动包装机。自动包装机，每小时可包装500kg的物品500袋，最大可达800袋到1200袋；称重精度达0.2，最高可达0.1。

1.2全自动码垛系统

全自动码垛系统由码包机、垛型加固机、物品姿态控制装置、输送系统、控制系统等部分组成。全自动码垛系统有高架式和低架式两种形式。高架式码垛机的班产量大于低架式码垛机的班产量。码垛按每层五袋，每袋40-50kg，每垛40袋计算，则每小时可码垛600袋，最高可达每小时码垛1200袋。全自动码垛机配叉车储运，则有装车机动灵活，运输、码垛、拆垛、搬移等任务都可实现机械化操作。使作业时间大为缩短，作业劳动强度大大减轻。一条全自动包装码垛生产线，建议操作人员2-3人为好。

对于年产量大于10万吨的企业，采用全自动包装码垛，可以产生极大的经济效益和社会效益；年产量在5万吨至10万吨的企业，也有明显的经济和社会效益；年产量在5000吨以上的企业，建议采用半自动包装码垛生产线，也可获得大的经济和社会效益。

1.3 全自动包装码垛生产线

全自动包装码垛生产线的特点：

（1） 自动化过程已逐步实现。包装材料或包装容器的自动整理、输入以及产品的输出；单机及机组和生产线的自动协调工作和故障的自动处理；对包装质量的在线自动检测和自动剔除不合格品；为适应多品种、小批量生产包装设备的实际需要，可实现柔性化自动包装码垛。

（2） 包装码垛设备成套性较强。包装设备多为连续作业的单机联动线和机组，成套性较强，其成套方式有：把具有不同功能的单机或机组与辅助设备配套成龙为连续作业；设计制造具有多种功能的作业线，现代化生产中包装机械不仅将制袋、充袋、封口、称量、码垛、运输等功能组合在一起，而且将清洗灭菌、计量、贴标、打印、检测和传递输送等功能也结合起来组成成套作业。

（3） 可靠性较高。全自动包装线系统功能多，工位多，机构复杂，要求运动准确，动作迅速、协调，工作可靠。在现代化工业生产中包装设备已是生产流水线上的关键设备。为此采用了必要的检测和监控措施，对故障及时显示或报警，针对常见故障和误操作，设置安全防护措施，使设备即使在意外情况下也不致损坏。在报警发出后，由操作人员干预，使设备恢复正常运转。

（4）较强的通用性。包装设备的通用化、系列化、标准化，更有利于实现包装自动化。工业包装线及装备的构成应该模块化。每一个特定用户在物料的性质、称量精度、生产率以至码包、封口方式等方向都可能有不同的需要，但是有很多动作是相同或相似的，只是尺寸大小不一样，粮食类谷物自动包装与化肥、矿物颗粒自动包装以及小包装的动作也有相似之处。因此，可以将包装装备的组件设计成通用化。国外，有的国家包装机械的通用化程度已达百分之70到90。

1.4 半自动包装系统

由于产量及其他原因，由人工完成如供袋和封口作业，有时不要求进行在线整治、质量复核、检测、打印和垛型加固等作业，这时系统也称为半自动包装系统。

2、包装线对自动化装备的需要

2.1包装线对自动化装备的需要

很久以来，包装生产线只到把物料包装好为止，尤其是25kg 以上的重袋包装更是如此，至于后续的搬运工作则完全由搬运工人来完成。造成这样局面有多方面的原因，但主要是我国生产力水平较低，劳动力便宜，资金缺乏，科研人才少，管理落后等。包装行业存在的问题要想进一步发展以及参与国际竞争还必须找出自身缺点和不足，纵观20余年的发展过性，不难发现我国包装机械行业中存在某些明显的不足，概言之有以下几点：

(1)低水平产品重复生产多。如小型自动封口机、真空包装机、小型灌装机、小食品生产设备等。这些设备技术难度小、成本低、起步快。因此，不少企业选中它做“入门”产品，以此积累资金再展鸿图。这样，就造成产品不可避免地重复，产品积压卖不出去，自然又影响设备的更新，最终使得生产水平难以提高。

（2）高技术含量的产品尚未有人生产。如高压杀菌设备，连实验室阶段也未进入；又如多层共挤设备，其共挤头也是从美国购来配套的。

（3）自主开发能力较弱。一方面是我们企业起步较晚，还未摸清市场的规律；另一方面是科技力量薄弱，高科技人才资源不足，掌握先进的设计、应用CAD的人还不多，许多企业是看好别人已生产的产品市场不错，买来图纸依样画葫芦，结果不理想。有的企业照搬国外产品测仿，达到了样机水平则称为“国际先进水平”，实际上是早已淘汰的产品。如均度机，人家已有适应高温、高压、高粘度物料的，均质粒度可达1um, 的设备问世，我们还拿3um的普通设备标上国际先进水平。这样固步自封影响了产品的开发，即使有新产品，其档次也不高。又如，由于目前科技迅猛发展，超细粉状或准纳米级粉状的包装流动性很差，应该研究提高流动性的机构，以满足自动生产线的要求。

2.2包装自动化的需要

为了改变包装行业现状，对包装装备的自动化有以下要求或者发展趋势：

（1） 机电仪综合技术是包装码垛生产线的发展主流。自动化程度是衡量包装机械技术水平的重要标志。其内容包括工艺过程、工艺参数、物料流动、产品质量、运行故障、安全防范等的自动控制和包装物、包装袋或容器、包装产品、包装过程的自动检测两个方面。由于大量采用了微电子、远红外、传感等高新技术，特别是微型计算机的应用，使水平迅速提高，从而减少了人工操作，提高了包装质量。

（2） 在促进单机高速化的同时，注意提高系统的效率。高速化是提高包装机械生产效率的主要途径，为此，不断提高包装速度已成为总的发展趋势，其主要途径是在提高自动化水平的同时不断改进结构。还将更多的注意力投向提高整个包装系统的生产效率，使高速化向深层发展，使包装系统更加经济合理。

（3） 在发展专用机的同时，积极开发通用机型。对于某些形状、尺寸基本固定，生产批量较大的包装物，为了提高生产效率，简化产品结构，便于专业化生产，往往有各种相应的专用设备进行包装。但由于多品种小批量的商品市场需求以及中、小型用户的发展，多功能通用包装机械发展十分迅速，其适应范围也愈来愈广。这类包装机械的特点是单件小批生产，甚至同种设备因客户要求不同也可能有一些变化。有些企业为追求效益只希望生产少数儿个品种，最好是一次投一批料生产多台，企业要求各异，设备亦可设计成模块化的，功能可以加减，控制亦可以简繁，这样也便于把设备做精、做好。要提高标准化水平，发展“积木式”包装机械和生产线。为缩短包装机械制造周期，降低生产成本，便于自动化生产及方便用户使用和维修，整机和部机的标准化、系列化将逐步深化。通过不同传动装置及执行机构等的组合，便于产生不同的效果。

结束语

机械设备的自动化技术是人类长期的社会实践中不断追求的主要目标。随着科学技术的不断进步，自动化制造水平也越来越高。采用自动化技术，不仅可以大大降低劳动强度，而且可以提高产品质量，改善制造系统适应市场变化的能力，从而提高企业的市场竞争力。

参考文献

1．卢庆雄．机械加工自动化IMl．北京：机械T业出版社，1990．

2．陈禹六．先进制造业运行模式M¨E京：清华大学出版社．1998．

3．林岗．机械制造自动化技术M．北京：机械工业出版社：．2001．

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【关键词】机械工程；自动化；发展研究

机械工程中自动化技术的推广与应用，不仅有效提高了机械加工生产工作效率和生产效益，而且保证了机械工程行业健康和稳定的长效发展。目前来说，机械工程自动化在我国仍然还处于初级或者中级阶段，距离国外机械自动化技术相差甚远。基于此，工作力度需要进一步加大，以保证机械工程自动化技术能够更好的适应市场发展趋势，提高企业的经济效益。

1、机械工程自动化技术现状及相关影响因素

机械工程自动化技术一般在没有外力干涉的环境下，机械装置按照提前设置好的程度进行自动操作或控制的过程，如今该技术已经在机械领域得到了广泛的应用，其不仅能够各个环节工序的顺利进行，而且还能保证自动生产的质量和效率，并且能够通过加快生产投入物的流动速度来推动机械工程行业在我国的可持续发展。如今，机械工程自动化在我国尚处于刚性自动化和单自动化的初级阶段。与国外已经实现了机械自动化技术集成化、智能化和柔性化发展的工业发展国家仍然有相当的差距。我国相当企业仍然应用传统管理模式于机械自动化生产的管理方面，国外发达国家事实上早已完成了对计算机各个环节的管控，而且对机械工程的工业组织与管理模式、机械生产模式进行了不断的升级和创新。综上所述，我国机械自动化发展受控于相关技术的限制，而且相关专业人才比较匮乏，自动化技术的落后，自动化技术应用领域受到一定的限制，机械自动化技术管理有待改善、对自动化技术投入不足等影响我国机械自动化进一步发展的因素，使得机械自动化在我国的发展仍然存在诸多不足。

具体来说，我国机械自动化的基本现状表现在以下几个方面：上世纪70年代，我国机械工程出现了较快的发展，毫无疑问的机械制造业作为工业的重要组成部分同时得到了高速、稳步的发展。制造业在产品制造和引进设备、新型产品和技术装备的自主研发等方面均表现出了显著的进步，但在其发展历程中相关问题不断涌现。例如我国机械行业的产业结构层次比发达国家低。企业数目虽然众多，但发展却极不平衡。为了实现机械自动化，越来越多的努力在我国开展，但手工作业仍占据主要地位，生产出较为粗糙的产品，这在很大程度上影响了机械自动化技术。独立的研发机械自动化技术的能力在我国尚不成熟，自主产品尚几乎没有。即使是“国产化”的大型电器品牌企业，其实核心技术仍然接触不到，与国外先进技术水平距离仍然很远。总的来说，中国尚属于生产大国，但是对相关技术掌握还不足，计算机在机械行业未得到广泛普及，并且计算机化尚未应用于生产管理中。传统的管理模式和生产方式拉大了与发达国家的差距。

2、机械工程自动化技术的应用途径

自动化加工、配置、检测和反馈等属于现阶段机械自动化的功能，其实现了生产产品周期的缩短，产品生产质量和数量的提高，生产水平的提高，机械自动化技术在我国具有十分广泛的应用途径，几乎遍布所有领域，其主要有以下应用途径：

2.1农业

作为世界上的人口大国，农业的发展对于我国经济的发展起到了至关重要的作用，并且占据了资金投入的主要部分。在现阶段，我国农业机械行业的拥有量逐年升高，因此需要采取措施来提高农业自动化水平和综合机械化水平。并且，机械自动化技术在农业生产方面的意义已经被越来越多的农民群众所认识，农产品的种植、生产、加工、储藏和运输等领域均引进了机械自动化技术。每年农作物灌溉和收割中，农业机械自动化技术也具有至关重要的作用，有效的提高了农作物的产量和质量，大大缩短了劳动时间和劳动成本，劳动力得到了节省。基于此，自动化机械的购置和实用在农民群众中大大加强，进一步实现了机械自动化技术在农业应用中的促进。

2.2工程

对于处于比较险峻地形的施工现场，基于其十分恶劣的工作条件，机械自动化技术是保证施工正常进行的重要手段。例如，施工机械上所配备的自动识别系统，不仅能够对自己的位置进行识别，而且还能对系统设计的路线进行实施监控，如果出现偏差，其具有自动复位的能力。而且，机械工程自动化技术的应用，还能够识别沙子、石头等材料，大大降低了机械工作过程中的风险，而且工程的施工质量可以大大提高。无人化控制是迄今为止最高端的机械自动化技术，无线电信号是机械接受指令的主要方式，资源和劳动力均得以节约，并且快速、安全、可靠。自动操控系统的开发与研制是今后工程机械自动化研究的主要内容，其可以实现深水中无人自动化施工，而且还能够实现机械间相关技术的研发。

2.3工业

随着我国国民经济的发展，人类的生活质量和生活水平得到了明显的提升，于此同时对食品工业行业提出了更高的要求。促进劳动生产率的提高是机械自动化技术应用于食品包装行业的主要价值所在，是产品精确度得以提高，收益得以提高的重要保证。将包装机械、电子信息和食品检测等多中技术融为一体的现代包装机械自动化，实现了机电一体自动化，包装质量和速度大大提高。

3、总结

我国机械自动化发展受控于相关技术人才的缺乏、自动化技术的落后、自动化技术使用领域受限、机械自动化管理不系统、自动化技术研究经费不足等影响我国机械自动化进一步发展的因素，使得机械自动化在我国的发展仍然存在诸多不足。机械自动化技术在我国农业、工程和工业等均有广泛应用。

参考文献

[1]周彬.机械工程自动化技术发展研究分析[J].建筑工程技术与设计,2015,(17):2109-2109.

[2]王志军.机械工程自动化技术发展研究分析[J].科技创新与应用,2015,(33):120.

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关键词：陕西地区 制药设备维修专业 专业设置 课程体系

目前，我国制药行业发展势头良好，这对制药设备也提出了新的要求。在调研陕西地区制药企业的过程中，我们发现制药企业普遍面临设备维修人员知识陈旧、无法胜任先进制药设备维修工作的难题。这就给技工院校设置制药设备维修专业带来了契机。

一、制药设备维修专业市场前景分析

首先，近20年来，尤其是近10年内，医药行业的发展较之传统机械行业要快。随着制药企业规模的不断扩大和技术更新，制药设备也都更新为自动化设备，维修费用逐年增长。目前，全国有将近6000家制药企业，仅陕西就有大大小小300多家制药企业，而真正懂制药设备维修的人员可谓凤毛麟角。经笔者调研，目前制药企业80%～90%的维修工都存在技能落后的问题。虽然制药专业也不乏大学毕业生，但是大学生擅长理论，懂技能的人不多，又轻看维修工种。培养适应现代制药企业设备维修需求的高技能人才，研发新型设备维修管理系统，对降低企业的维修成本、促进企业的发展有着非常重要的作用。所以制药设备维修工还需要技工院校进行培养，开设此专业前景光明。

从国家专业名录来看，高职院校和技工院校专业目录里面都有制药设备维修方向。如高职的专业称为药剂设备制造与维护，技工院校一般开设的是化工机械的维修（制药维修）专业方向。然而，这些学校几乎都分布在华东和华南地区，以广东、上海居多，整个西北、中原地区开设此专业的院校并不多。尤其是目前陕西的技工院校大都未开设此专业，所以利君、迪赛、杨森这些制药企业只能招收机械设备维修专业毕业的学生。但机械设备的维修与制药设备的维修大有不同，维修人员大多完全靠经验积累开展工作。这也给陕西地区技工院校设置制药设备维修专业提供了广阔的市场。

二、专业设置思路

目前制药企业发展呈现集中化和规模化，制药设备趋向于大型化、自动化、节能化和无人化。制药企业对设备的需求主要有三点：一是安全可靠、结实耐用，使用、维修方便；二是环保节能，留有升级空间；三是材料使用货真价实。

所以技工院校要针对制药企业的需求，大量走访制药企业，为开设此专业做好调研。如调研利君、迪赛、杨森、赵步长等大型企业和一些中小制药企业。首先，要了解设备的特点、维修工岗位技能要求。其次，要专门了解制药设备制造业。如山东新华制药股份有限公司机械厂是世界最大的消毒设备制造厂，上海东富龙制药设备制造有限公司主要生产真空冷冻干燥设备，长沙楚天科技有限公司主要生产医药包装机械和药品包装机械。通过拜访生产厂家，教师可以了解行业发展状况，积累生产实践经验，还可以与企业开展合作，让制造企业投入设备，将学校作为企业实训基地，为企业培养售后维修人员。

在专业人才培养方案上，学校应严格按照示范校专业开发的流程来做，由行业调研形成培养规格，经过岗位调研和分析，将工作领域的任务转化为基于工作过程导向的课程体系，形成培养目标。

从设备管理的变革趋势来看，企业的维修方式已由事后维修、计划预修制发展为状态维修。状态维修是指以设备运行状态为基础的维修体制，又名视情维修。根据设备的运行状态进行监测并提前维修，是现代维修的新方向。那么，技工院校就应从这一趋势出发，重在培养“保障预见性维修人才”，保证企业设备运行高速、流畅、无障碍。

除了培养制药设备维修专业的学生外，学校还可以结合新型设备的特征、设备管理的新方向对企业现有维修职工进行再培训。可以有三种办班思路：半年/1年班、2年班、3年班。

三、专业课程设置

通过对相关企业岗位的调研，确立了该专业的主要课程及各自所占的比重。制药行业相关法律、法规及GMP（医药行业验证规范），这是区别于其他行业的特点，占10%；制药专业的相关知识，如固体、水蒸、冻干机（冷冻干燥-78℃）、中药、西药化学合成、免疫学、血液学等，占10%；上述不同专业在加工工艺上的不同，占30%；制药设备、不同制剂设备的原理，占10%；各类工艺、流程、要求等，要求过程高效、流程无障碍，占20%；钳工基本知识、锅炉、配电，片剂、针剂冻干，占10%；机械类基础知识，如机械制图、机械基础等，占10%。

笔者学校经过市场调研，通过和制药企业设备管理部门沟通，初步形成制药设备维修专业课程体系，并待后期完善。

四、小结

随着市场竞争的不断加剧和先进制造技术的发展，企业迫切需要具有专业知识和操作能力较强的高技能人才。而技工院校作为技能人才培养的摇篮，有着校企合作的先天优势，学院应认清形势和市场前景，经过认真调研和师资转型，并依托大型制药企业作为校企合作单位，实现校企双方发展的双赢。

参考文献：

[1]王宏睿.制药设备维修管理系统的研究与开发[J].机械制造，2009（10）.

[2]郁君平.设备管理[M].北京：机械工业出版社，2011.

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作为机械企业,江东厂可谓“先天不足”:企业所需要的原材料全都从广州､福建､成都等地购买回来;产品成型后,又得靠车辆长途运输到外地销售｡“两头”在外,大大增加了生产运行成本｡每年,仅运输费一项,就比同行要高出400多万元｡有人因此而形象比喻:“江东､江东,只有喝碗稀粥!”

1996年,由于管理落后,设备陈旧,在群雄逐鹿的机械行业,江东厂年销售收入徘徊在2000万元左右,陷入空前低谷｡

经历市场洗礼的江东人明白,市场竞争演绎的是“大鱼吃小鱼,快鱼吃慢鱼”的游戏规则｡与其坐以待毙,不如迅速“突围”,他们从阻碍企业发展的体制入手,准备大干一场｡

2000年,经万州区人民政府批准,江东厂欲以1500万元的总价,将所有资产全部卖给职工,让企业从“国有”转化为“私有”,以激发职工的创业热情,扭转困境｡

消息传出,厂里一片哗然｡职工们忧心忡忡:万一企业破产了,自己的生老病死谁来管?于是,在职代会上,90%以上的职工不同意转制买股,改革“胎死腹中”｡

改制失败,不仅给政府一次沉重的打击,也让企业领导层明白,要转变职工们的思想观念,绝非一朝一夕｡

但是,旧有的体制不打破,企业只有死路一条｡怎么办?企业领导层再一次挥起了改革大旗｡

与上一次不同的是,这次改革采取国家控股､职工自愿入股的方式进行｡在做好职工思想工作的前提下,2001年11月,江东机械厂再次进行改制,职工共购买了5.8%的股份｡

尽管如此,企业的发展依旧没有大的起色,2002年,销售收入勉强实现3000万元,企业随时都可能被市场经济的滚滚洪流淹没｡

2003年1月,改制后的江东机械公司整体搬迁到新厂区――万州百安坝街道辖区｡能否借此搬迁机遇,扭转局面,冲出重围?公司再一次被推到了风口浪尖｡

当年6月,万州区委､区政府对企业领导班子进行了调整,把刚满35岁的负责营销的副总经理李永革提升为董事长､党委书记｡

李永革上任后,第一件事就是组织职工开展思想解放大讨论｡经过充分讨论,江东人形成了共识:要在搬迁中“求生”!

当时,公司生产的热压机系列､液压机系列､塑料模具架､食品包装机械､汽车连杆等多个品种,都无骨干支柱产品｡李永革利用搬迁的空隙,进行深入的市场调研,果断调整了产品结构,确立了大力发展液压机械和汽车连杆两大主导产业的发展思路｡与此同时,公司在银行不贷款的情况下,自筹资金600多万元,购进了一批先进的仪器设备,并对部分设备进行了数控化改造,大大提高了企业生产能力｡

机遇往往垂青有准备的人｡2003年5月,一条信息令李永革兴奋不已:中国济南铸锻研究所需要组装3台1000吨重的框架式大型液压机,正愁找不到厂家｡这可是咸鱼翻身的好机会｡可公司组装过的最重的液压机,也不过630吨,而且还不是框架式｡怎么办?李永革带领技术人员到那家研究所洽谈｡对方到万州进行了几次考察后,被李永革的信心和勇气打动,签下了订单｡

接到订单后,李永革将各项指标层层分解到各分厂｡技术设计人员夜以继日地工作,在成千上万次模拟演示之后,技术人员深入车间同工人师傅们一起焊接｡历经120多个日日夜夜,首台机械组装成功!

受此激励,当年10月,李永革又派出技术骨干到湖南参加衡阳特种变压器厂液压机生产招标会｡这次招标,难度非常大,首次要求在液压机中安装计算机,实行数控化｡此前,江东公司根本没有生产过这种大型数控化液压机,甚至对其工作原理都不了解｡在招标会前,设计人员通过仔细分析,制作了一个很有创意的投标方案,并壮起胆子报了价｡意想不到的是,在6家竞标单位中,虽然江东公司的报价最高,但厂家却偏偏选中了江东｡

一阵喜悦后,技术人员又担忧起来:从来没有制造过这种产品,能做得出来吗?

从湖南回来,公司立即组织精干力量攻关｡尽管设计人员从来没有设计过这种数控化的液压机,但没有一个人退缩｡仅查阅国内外相关资料,攻关组就用了两个月｡攻关组反复探讨设计原理和方案,经常加班到深夜,对设计图纸进行了无数次修改和完善｡

功夫不负有心人｡经过半年的攻关,数控化的大型先进液压机终于问世!实验数据达到了国际先进水平｡

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【关键词】 机械工业； 企业信用评级； 指标体系； 行业风险

一、行业因素对信用评级的意义

宏观经济因子是信用评级必须考虑的重要参数，但多家信用评级机构分析发现，我国现行企业信用评级主要采用定性分析的方法估计宏观经济因子对信用风险的影响，而未能精确度量。也就是说，我们缺乏对宏观经济运行和企业微观行为间关系的研究，缺乏从宏观到微观传导机制的精确研究，即中观层面的行业风险研究。若在信用评级过程中不考虑这些因素，会在一定程度上造成风险计量的不准确，进而，很有必要考察外部行业风险对不同行业的差异化影响。所以，笔者针对我国机械工业行业协会的信用评级指标体系，探讨在评级中增加行业风险指标的方法，使企业信用评价更具可信性。

二、外部行业风险指标的量化

（一）机械工业行业分类

中国机械工业联合会将我国机械工业分为13个子行业。但对企业行业运行状况分析时，信用评级的行业分类会不完全等同于传统的行业分类。资信评级的行业分类是基于信用风险分析因素的近似原则，即形成信用风险的主要构成因素相同，企业获得收益的经营内容及经营方式相近。所以笔者根据GBT4754-2002，对机械工业13个子行业重新归类，使其能在中国经济网的行业景气分类中，找到一一对应的组别，算出合适的行业景气指数。归类结果为十个大行业：家电产业、服装、纺织制造业、化工产业、煤炭产业、石油产业、乳制品业、有色金属产业、钢铁产业、水泥制造业以及装备制造业。

（二）指标的量化方法

针对外部风险分析，可将行业市场结构、竞争结构、经济周期以及生命周期分析归为一类，作为行业整体的运行状况，探讨市场这只看不见的手对行业的影响；而行业政策单独作为一类，分析外界调控力量对行业的影响。所以，笔者把企业信用评级的外部行业风险分为行业运行状况和行业相关政策，即定量和定性这两个方面。

1.定量指标量化方法

企业外部行业风险的定量指标为“行业运行状况”，笔者对此以“中国经济产业预警指数”来反映。该指数是由经济日报社中经产业景气指数研究中心和国家统计局中国经济景气监测中心共同研究编制的，并按季。它以行业生产合成指数、出口额、产品出厂价格指数、从业人数、产成品资金、行业利润总额、行业销售收入、行业税金总额、固定资产投资总额以及行业应收账款这10个行业先行指标合成反映行业发展态势。这些指标能够反映行业周期、市场竞争状况、产品的季节性因素、市场的进入与退出等情况。

量化的前提假设：由于经济的周期性波动，经济过热后经济泡沫膨胀，破裂后会造成经济过冷，二者相互连接、转化。所以假设经济过热与经济过冷均会对行业运行造成负面影响。因此，将行业运行的冷热两极的中心定为最优经济状态，其中心对应分值100即为行业运行状况这个指标的系统分值满分100分，并设行业实际测量分值为x，最终系统分值为X，max和min分别表示行业景气指数测量分值在近8年中的最大值和最小值，则：

①当x>100时，经济偏热，X=100

-100*■；

②当x=100时，经济最优，X=100；

③当x

■。

2.定性指标量化方法

企业外部行业风险的定性分析指标为“国家相关行业政策”，包括行业优惠政策和行业限制政策，采用定性判断方式量化，主要参照产业结构调整目录、机械工业十二五规划等政府官方文件，并以相关证券网站的行业分析作为辅助。在行业的优惠与限制政策相抵消后，把“净优惠政策”数大于等于3项、2项、1项、0项及以下分别归类为优、良、中、低、差5档，按档确定系统分值。公式如下：

行业“净优惠政策数量”x=行业优惠政策数量-行业限制及淘汰政策数量

①当x≥3时，系统分值为优，X∈（90，100）；

②当x=2时，系统分值为良，X∈（75，90）；

③当x=1时，系统分值为中，X∈（50，75）；

④当x=0时，系统分值为低，X∈（25，50）；

⑤当x

三、行业风险指标权重的确定

（一）层次分析法的应用

1.专家调查

笔者采用层次分析法确定指标权重，综合运用问卷法和访谈法收集数据，确定指标间的两两比较矩阵。问卷调查的主体是中国机械工业企业管理协会下设的信用评级委员会及行业工作部。同时，为增强专家团的评级效果，使判断更专业化，笔者还调查了资信评级机构、商业银行、管理咨询公司、资产评估公司、中国银监局以及相关机械类实体公司的管理人员。需要指出的是，在层次分析法中，外部行业风险代表的是机械工业的一般水平，即大行业整体上受外部行业风险影响的程度，它暂不区分各个子行业，而将外部风险影响定为中等时，与其他5项内部指标进行比较，确定指标比较判别矩阵。

2.确定权重

通过同级指标两两比较，确定指标比较判别矩阵a，根据等式aw=xw计算w和x，其中，x是比较判别矩阵a的最大特征值，而对应的特征向量W在归一化处理后，就是同一层次中各要素的相对权重。笔者采用软件Matlab7.0对数据计算和检验，对每一份问卷计算出一份权重。对6个一级指标的两两比较矩阵a，按以下公式计算：

“[x，y]=eig（a）；eigenvalue=

diag（y）；lamda=eigenvalue（1）；CI=（la-mda-6）/5；CR=CI/1.24；w=x（：，1）/sum（x（：，1））”

通过实证调查，成功回收问卷40份，并对各份问卷的指标权重计算算数平均数。统计计算后，评级体系中6个一级指标权重分别为：外部行业风险12%；企业综合素质14%；财务状况23%；企业管理水平16%；企业竞争力要素18%；企业信用记录17%。其中外部行业风险的二级指标权重分别为：行业运行状况47%、行业相关政策53%。

（二）模糊综合法的应用

由于不同行业对宏观经济变动的敏感性不同，因此有必要区分外部行业风险对机械工业不同子行业的不同影响。对此，笔者采用模糊综合法对不同机械子行业“外部行业风险”的权重进行调整，统计资料亦来自上述问卷调查及访谈。针对每一个子行业，均从行业运行状况和行业相关政策两方面对外部行业风险的影响进行打分，1为最低影响，10为最高影响。

1.行业风险隶属度的计算

根据调查问卷，将影响程度划为3档：1—3分为较低影响；4—6分为一般影响，即层次分析法中确定的中等水平；7—10分为较高影响。经统计分类，可把每个子行业受外部行业风险的影响转化为一个两行三列的矩阵R，详见表1，其中M为打分专家总数，A、B、C、D、E、F分别为选择该级别的专家人数，且A+B+C=D+E+F=M。

采用模糊综合评判法计算行业风险隶属度时，因素集U={行业运行状况，行业相关政策}，评判集V={较低影响，中等影响，较高影响}。上文中，层次分析法已计算出行业运行状况和行业相关政策的相对权重，即因素集权重矩阵A：（0.47，0.53）。在此，将矩阵A左乘矩阵R，可得到隶属度综合矩阵Y：（c，d，e），即某一子行业的行业风险隶属度，其中c=0.47■+0.53■；d=0.47■+0.53■；e=0.47■+0.53■。这三个值分别表示该行业对于较低影响、一般影响（中等影响）和较高影响的隶属程度，且c+d+e=1。

2.子行业风险权重的调整

在上文中，层次分析法已算出机械工业行业平均的外部行业风险权重为12%；同时又把子行业受外部行业风险的影响分成低、中、高三个级别。对此，笔者把中等水平的外部风险权重定为层次分析法计算出12%，并进行第二次专家调查，量化低和高两个级别对“外部行业风险”指标应授予的权重。根据收回的调查问卷，对权重求算数平均数，得出低、中、高这三个级别对应的外部行业风险权重分别为5%、12%和18%。然后，再以行业风险隶属度矩阵Y：（c，d，e）左乘行业风险权重矩阵（5%，12%，18%）T，即可得出该子行业最终的外部行业风险权重Wi=（5%×c）+（12%×d）+（18%×e）。

最后，5个内部一级指标的权重，要以层次分析法确定的权重为基础，把行业风险权重的调整变化量平均分摊，即外因增加的内因减少；外因减少的内因增加。按上述模糊综合法调整分摊后，各子行业的指标权重见表2。

结 论

企业外部行业因素对其信用风险有重要影响，且不同行业受其影响的程度不同。所以，在对企业信用评级时，需考虑企业的外部行业风险，在影响企业信用风险的宏微观因素间建立联系，使企业信用评价指标更具精确性与可信性。

通过分析表明，目前在对我国机械工业企业信用评级时，外部行业风险指标的平均权重为12%，其中行业运行状况占47%，行业相关政策占53%。受行业风险影响较大的子行业有农业机械、工程机械、石油化工通用机械、重型矿山机械、汽车工业以及民用机械工业。受行业风险影响较小的子行业有仪器仪表、文化办公设备、机械基础件、食品包装机械、内燃机、机床工具以及电工电器行业。

企业财务状况仍是机械行业企业信用评级中最重要的一级指标，平均权重为23%。

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篇10

印刷术和印刷的主要载体——纸张，都是我国古代的重要发明，中国为印刷技术和人类文明的发展和进步作出了巨大贡献。但近代以来，中国的印刷技术逐渐式微，西方新的印刷技术和设备逐步传入我国。1895上海成立了李涌昌机器厂，这是中国最早的印刷机械修造厂（《中华印刷通史》P562），自此掀开了中国自己的民族印刷机械设备历史的第一章。从1895年到1912年，上海又先后成立了公义昌机器厂、曹兴昌机器厂等6家印刷机械修配厂。1907年，北京也成立了贻来牟铁工厂，从事印刷机械修配业务。这些工厂虽然规模很小，但它们为中国印刷机械设备的发展奠定了初步基础。至1949年，中国的印刷机械厂已经有65家，从业人员318人，年产印刷机械47吨。

从西方印刷设备传入中国开始，中国的印刷设备经历了引进、自制和创新发展的历程。特别是自 20世纪50年代至今，中国的印刷、印刷设备和器材有了很大发展，目前中国印刷总产值已经跃居世界第三位，中国印刷机械设备产值已经进入世界前四位。印刷设备从印前、印刷到印后加工设备品种基本齐全，大部分设备处于国际中档实用水平，部分产品接近或达到世界先进水平。一个较完整的印刷和印刷设备工业体系已经形成。主要表现在：

①印前制版实现了由“热排（铅排）”向“冷

排”的转变；由“模拟”向“模拟-数字”并逐

步向“全部数字化”转变。设备实现了由单机向

DTP并进一步向CTP的转变。

②印刷和设备实现了从传统的铅印为主到以现代

胶印为主的转变；最新的数字印刷及其设备也有

了很大发展。

③印刷设备水平实现了从低档到中高档、由单色

到多色的转变。

④印刷设备实现了从基本依靠进口到除部分高档

设备外基本满足国内需求的转变。

凸版印刷设备的发展与变迁

1041～1048年，我国的毕昇发明了活字印刷，1448年德国人谷登堡首创铅合金活字，并逐步实现了铅字排版、机械印刷。这就是我们常说的铅印技术，即最早的凸印技术。1807年英国人马礼逊在中国广州开始制作中文铅合金活字。一般认为，使用合金铅活字，采用机械印刷的铅印技术以此时间（1807年）作为传入我国的开始（《中华印刷通史》P433）。

柔印技术则是后来将铅版变成柔性的橡胶版和树脂版技术发展的结果，柔印是当前被广泛使用的凸版印刷技术。

1.铅印设备的发展与变迁

凸版印刷设备包括制版机械设备和印刷机械设备。凸版设备于1590年欧洲耶稣会士在澳门出版印刷拉丁文《日本派赴罗马之使节》而传入我国。最早传入我国的铅活字制版设备是手拍铸字炉、脚踏铸字炉、手摇铸字炉，这些设备的效率由每小时铸数十个字到七八百个字，显然难以满足印刷的需求。1912年以后，中国开始采用自动铸字机，其效率可达1.5万字/时。凸版制版设备技术的进一步发展，便是铸字和排版合一的排铸机。我国最早使用的排铸机是美国人发明的摩诺活版自动排铸机和英国人发明的立诺自动排铸机。

凸版印刷机最早是由西方传教士带入中国的手扳架，效率极低，每天只能印刷数百张。1872年，上海申报开始使用手摇轮转机印刷，每小时可印数百张报纸。后来又出现牛拉、蒸气动力、自来火动力的轮转印刷机，效率也有所提高。1906年中国始用英国发明的一回转印刷机。1908年商务印书馆引进铅印印刷机。1909年我国从日本引进一回转印刷机。1912年我国引进双轮转印刷机，速度达2000张/时；同年，上海申报馆引进二回转印刷机；英美烟草公司印刷厂引进能同时套印四色的铅版印刷机。1919年我国又引进美国的二回转平台印刷机；后来又引进带折页装置的卷筒纸双面印刷机和彩色卷筒纸印刷机。

从19世纪初铅印技术的传入到20世纪70年代，我国一直是以铅印技术为主，印刷设备也是以铅印机及相关设备为主。主要印刷技术都是在铅与火中进行，也就是我国印刷工业“铅与火”的时代。

在期间，1943年为应对日军“扫荡”，我国的牛步峰等研制成功木质轻便铅印机。1952年上海精成机器厂试制出全国第一台LB401型四版宽卷筒纸报纸铅印印刷机；同年，该厂又试制成功500吨压纸型机及制版辅机。1952年北京将联华、公益等22个铁工厂合并成立北京人民机器厂。北京人民机器厂从成立至1966年，先后研制成功并批量生产对开手续纸平台铅印机、全张自动二回转平台铅印刷机、全张单张纸单面轮转铅印机、全张单张纸双面轮转铅印机、卷筒纸铅印报纸印刷机以及与铅印机配套的铸版机、刮版机、铸字机等，同时生产切纸机、三面切书机、订书机、全张折页机等印后设备。1957年，上海中钢机器二厂试制成功SL201型卷筒纸书刊铅印机。 1958年上海人民机器厂成立。上海人民机器厂的前身及成立后生产二回转平台铅印机、卷筒纸铅印报纸印刷机、卷筒纸铅印书刊印刷机。

随着技术的进步，北京人民机器厂从1963年试制成功并批量生产胶印机，我国的铅印设备开始被胶印设备逐步替代，直至20世纪70年代末以后到90年代中期，铅印设备逐步退出印刷的历史舞台。

2.柔印设备的发展与变迁

柔印属于凸印的范畴，是在最古老的铅版凸印基础上，把硬质的铅版改为柔性的橡胶版或树脂版。柔性版印刷从1905年诞生至今，已经有100多年的历史。最初柔印采用橡皮凸版印刷和苯胺油墨，称为苯胺印刷。1952年10月22日，在第四届国际包装协会上通过决议，将苯胺印刷更名为柔性版印刷。

柔印一直发展缓慢，直到20世纪70年代后才得以快速发展，主要得益于技术的突破。1973年感光树脂版发明；同时制版技术也有了很大发展；供墨系统的网纹辊传墨技术的发明并不断完善；水性油墨的使用解决了含苯油墨有毒及环境污染问题。这些都为柔印的快速发展创造了基本条件。

我国的柔性版印刷起步较晚，始于20世纪70年后期，最早采用的是层叠式柔印机，印刷色块、线条、文字和粗网线图像。1979年上海外贸印刷厂引进美国麦安迪机组式柔印机和杜邦公司的柔版制版设备。20世纪80年代初，我国从德国、意大利引进卫星式柔印机。上海第三印刷机械厂和陕西北人印刷机械有限公司分别于1989年和1996年，试制一台卫星式柔印机，但并没有批量投入生产。直到2007年西安航天华阳印刷包装设备有限公司试制成功并批量投入生产卫星式柔印机。国产机组式柔印机始于20世纪末，1998年西安黑牛机械有限公司生产的机组式柔印机在展会上亮相。目前，我国已经能够生产层叠式、卫星式和机组式柔印机，并可批量供应市场。据相关调查，在2012年国内机组式柔印机新的装机量中，75.4%是国产设备。

平版印刷设备的发展与变迁

平版印刷包括石版印刷、珂罗版印刷和胶版印刷技术。其共同点是印刷图文部分和非印刷部分几乎处于同一平面。

1796年塞纳菲尔德（Alois Senefelder）发明了石版印刷技术。最早的石版印刷于1832年前由西方传教士带入中国。彩色雕刻石版印刷于1904年开始在我国使用。照相石印于1859年发明，彩色照相石版印刷于1931年传入我国。

珂罗版印刷于1869年前后由德国人发明，大约在清朝光绪初年传入我国。

平版印刷设备的制版设备主要是照相机和晒版机。印刷机则有平压平、圆压平、圆压圆3种印刷方式的印刷机。光绪初年，上海徐家汇土山湾印刷厂曾用引进的石印发明人塞纳菲尔德自己研制的手摇木制石印架印刷。后来又有手摇铁制石印机、电动石印机等。

采用胶皮滚筒间接印刷的胶印技术是由美国人威廉·罗倍尔（Ira W.Rubel）和德国移民卡斯帕·赫尔曼（Caspar Hermann）两位发明家发明的。他们同在1904年前后提出和实践了通过一个胶皮滚筒进行间接平印的胶印技术。1915年商务印书馆购进美国海立司平版印刷机（《中华印刷通史》P452），开始了我国的胶版印刷，至今已有98年的历史。

20世纪70年代末，我国印刷和印刷设备仍然很落后，一般图书从发稿到出书要1年左右，有的甚至要拖2～3年，如当时的科学出版社平均出书周期是500天。一些新书出版发行时已经成了旧书。完全无法满足经济和科技发展的需求，因此，中央明确要求必须尽快改变我国印刷技术落后的状况，并明确提出在国务院领导下，由国家经委牵头解决。于是由范慕韩为组长的印刷技术装备协调小组成立，统一领导和组织全国印刷及设备器材工作和科技攻关工作。印刷技术装备协调小组经过调查，瞄准当时国际先进印刷技术水平，在1982年提出“激光照排、电子分色、胶版印刷、装订联动”的16字发展方针。这个方针和发展规划迅速被中央财经领导小组批准，并作为专项补充列入国家“六五”计划，从1986年起正式列入国家“七五”、“八五”、“九五”计划。正是在党和国家高度重视和16字发展方针的指引下，我国的印刷技术和印刷设备才真正进入蓬勃发展时期。以王选为首的我国科技工作者对“汉字信息处理技术”的突破和汉字激光照排机的研制成功，为我国印刷技术甩掉“铅与火”，进入“光与电”迈出了最关键的一步。

1987年12月激光照排系统在《经济日报》鉴定，到1990年我国中央和省级报纸除《日报》外全部采用了国产激光照排系统，1992年《日报》用藏、汉两种文字编排的激光照排系统投入使用，1995年全国1500多家报社全部采用激光照排系统。在20世纪90年代中期，我国重点书刊印刷厂全部采用了国产的激光照排系统，这标志着我国印刷技术与设备的“铅与火”时代的基本终结，进入了“光与电”的新时代。印刷设备是实现印刷工艺的装备，因此，铅与火印刷工艺的终结，也就意味着与之相配套的铅印印刷设备时代的终结和以胶印机为代表的印刷设备新时代的到来。

20世纪50年代，我国开始生产少量的手续纸胶印机，速度为2500张/时。为减轻手工给纸劳动强度，20世纪50年代末60年代初，上海、北京一些印刷厂自己动手，把手工给纸改成自动给纸，时称“土自动”，印刷速度提高到4000张/时。1963年北京人民机器厂研制成功我国第一台自动对开双色胶印机，开启自动高速单张纸胶印机新时代；随后又于1974年研制成功了我国第一台水平B-B式卷筒纸四色胶印机。1974年，上海人民机器厂生产出彩色报纸卷筒纸胶印机，书写了我国卷筒纸胶印机历史的第一章。1981年北京人民机器厂生产出我国第一台单张纸对开双面单色胶印机，奏响我国双面胶印机的第一首凯歌。1985年台湾新进铁工厂生产出我国第一台四色胶印机。1986年北京人民机器厂研制成功我国大陆第一台单张纸四色胶印机。1989年上海人民机器厂也开始生产单张纸四色胶印机。1995年，北人首次把中国对开四色胶印机的速度，提升到当时具有世界先进水平的15000张/时。从1981年北京人民机器厂主动停止铅印机生产，专门研发和生产胶印机开始，到单张纸多色胶印机批量提供市场，我国才真正开始大规模生产制造自主品牌的胶印机，完成了我国印刷机从铅印机为主向胶印机为主的转变。目前，我国已经可以生产从八开到全张及超大幅面的完整系列的单张纸多色胶印机和书刊、报纸、商用等各种卷筒纸胶印机，批量供应市场，并有部分胶印机出口。

凹版印刷设备的发展与变迁

凹版印刷技术分雕刻凹版和照相凹版。雕刻凹版产生于15世纪中叶，由意大利人发明。直到19世纪初，欧洲人才开始用雕刻凹版印刷名画。机械雕刻凹版于1908年传入我国，最早引进的是美国的“万能雕刻机”全套设备及打样机和试印机等。该机首先印刷的是一元、五元、十元、百元4种大清银行钞券。1923年商务印书馆购进轮转凹印机。照相凹印发明于1894年，1923年上海商务印书馆请德国照相凹版技师海尼格来我国进行照相凹版印刷。1925年上海商务印书馆购买了彩色照相凹印设备。

20世纪50～60年代，我国相继在北京、上海等大城市建立了凹版制版和印刷部门，当时主要印刷《人民画报》等。其中，黑白图片用照相凹版（当时称“影写版”）到50年代末开始部分彩色印刷。进入20世纪60年代，凹印在有价证卷、包装印刷和装饰材料印刷上得到广泛应用。1981年我国从意大利引进机组式凹印机。

20世纪70年代，我国自行研制和生产凹印设备。1974年，北京人民机器厂研制成功我国第一台机组式纸张凹印机；在20世纪70年代我国已经能生产卫星式和一回转机型的软包装用凹印机；1997年，陕西北人印刷机械有限公司研制成功我国第一台机组式软包装用凹印机；2003年，陕西北人印刷机械有限公司、中山松德包装机械有限公司先后推出了速度300米/分的无轴传动凹印机。目前，我国已经能够生产各种凹印机并批量供应市场，产品综合水平已经接近甚至达到世界先进水平。

网版印刷设备的发展与变迁

古代网版印刷起源于中国，距今已经有2000多年的历史。由于历史的原因，网印及其设备在我国并没有得到很好的发展，直到20世纪80年代，我国的网印和网印设备才得到快速发展。20世纪90年代我国已经有网印设备生产厂家近20家。目前，我国网印设备生产厂家已经有200多家，规模较大的有50多家，从业人员近万人。产品品种达数十种，规格有数百种。2005年我国第一台大幅面全自动四色网版印刷机在广东研制成功。目前，我国已经能够生产中高档的、门类基本齐全的、各类印刷及印前和印后网印设备。大部分产品可以替代进口产品，满足国内市场需求，部分产品已经进入国际市场。

印前设备的发展与变迁

印前设备主要包括印刷信息采集及处理设备和制版设备。

印前图文信息采集及处理的发展，经历了文字和图形/图像分别处理到图文合一处理的过程。目前基本上采用图文合一处理技术。

印前制版技术经历了手工制版、机械制版、照相制版、电子分色制版、桌面出版系统和计算机直接制版的发展过程。电子分色制版前的4个阶段都是文字和图形/图像分别处理的阶段。而桌面出版系统和计算机直接制版的阶段是图文合一处理的阶段。

1.文字处理及制版技术的发展

公元6～7世纪，我国发明了雕刻木版印刷，雕刻木版是最早的印前处理和制版。1041～1048年我国毕昇发明了泥活字排版印刷；1297年王桢又发明了木活字和转轮排字；1375～1400年朝鲜出现铜活字排版印刷；1448年德国人谷登堡发明了铅合金活字排版印刷和木制凸版印刷机。

照相排字技术的基本思路产生于19世纪末20世纪初。照相排字机是用照相技术进行排版的机械设备，最早出现在欧洲，20世纪初英国开始使用。1924～1926年间日本人石井茂吉和森泽信夫发明了日文照排机。1935年我国的柳溥庆和陈宏阁发明了第一台中文手动照排机，由于当时的条件限制，没有推广（《中华印刷通史》P535），直到20世纪60年代初，上海劳动仪表厂才开始生产HUZ-1型手选式照相排字机。西文照排机则完成于1944～1951年，1951年Photon 100西文照排机诞生。后来，经过第二代机械照排机和第三代照排机的改进，1976年由英国Monotype公司首先推出的激光照排机Lasercomp，被称为第四代照排机，该机以数字技术和激光记录技术为基础，文字代码和排版命令经过处理，通过“栅格图像处理器”得到记录曝光用的数字信息，并用其控制激光在胶片上曝光，形成制版用的胶片。在与西文第四代照排机研制的同时，我国于1974年8月以王选为首的科技人员开始完全独立地研制中文第四代照排机，并于1980年用其研发的样机排出了第一本汉字书，在汉字激光照排技术方面取得杰出成就。“汉字信息处理与印刷技术革命”被评为20世纪我国重大工程技术成就之一。

2.图形/图像处理及制版技术的发展

在摄影技术发明之前，图形/图像处理和制版主要是雕刻和蚀刻绘画技术。公元6～7世纪我国发明了木雕版印刷术。1798年德国人Alois Senefelder发明了石版印刷术，又于1817年发明了锌金属平版，这些技术为平印和平版制版奠定了基础。起源于欧洲的铜版雕刻和蚀刻绘画产生于15世纪，对凹版制版技术的发明产生了影响。1864～1879年，英国人Joseph W.Swan发明了明胶图像转移术，捷克人Karel Klic发明了颗粒凹版印刷术。

1826年法国人J.N. Niepce发明了照相技术，为制版技术的发展开辟了新途径。1882～1885年，德国人George Meisenbach和美国人Ives发明了玻璃照相网屏，为具有阶调层次图像的照相加网制版开创了新天地。1893年美国人W.Kurtz等人采用三色分解法，制出了彩色印刷品，在图像分色上进行了成功的尝试。1891～1893年间，英国Autotype公司发明的炭素纸成为照相凹版制版长期使用的技术手段。1940年，美国Kodak公司制成胶片照相网屏，成为长期使用的方便实用的照相制版技术。

1936～1937年美国开始研究图像电子化扫描和处理技术，1950年美国Kodak/Times推出的电子分色机投入使用。20世纪50年代德国和英国也分别研制了电子扫描凸版雕刻机和电分机。1963年德国Hell公司推出凹版电子雕刻机。在20世纪70～80年代图像电子处理和制版设备逐步完成了数字化和自动化。

3.数字印前图文合一处理及制版技术的发展

1978～1980年，英国、德国、以色列、日本推出以计算机图形工作站为核心的“电子整页拼版系统”，并将其和电子分色机连成一体，可以完成整个印刷页面的图文信息输入、处理和激光记录输出。

以计算机图形工作站为核心的“电子整页拼版系统”和电子分色机连成一体，已经可以实现印前图文合一的数字化处理。但技术并没有停止发展，1985年由美国Adobe、Apple和Aldus这3家公司联合推出的“桌面出版系统DTPS（Desk Top Publishing System）”开创了以苹果（Macintosh）和PC计算机为核心的数字印前处理及制版技术的新时代。该系统的核心技术有：操作系统的计算机具有用户友好图形操作界面、与设备无关并且开放的页面描述语言（Adobe公司的PostScript）、数字化曲线轮廓字库、图文合一处理的排版软件、栅格图像处理器（RIP）、物美价廉的激光打印机。1985年Linotype公司将DTP系统与激光照排机相连，实现了数字化页面的胶片输出。后来，高精度彩色图像扫描仪、激光照排机引入DTP系统，实现了彩色图像的输入和输出。到20世纪90年代初，彩色桌面系统已经达到很高的效率和质量水平。

我国的北大方正公司从20世纪90年代初开始研制彩色桌面系统，到1994年，北大方正的彩色桌面系统已经具有很高的水平，其质量完全可以与电分机相媲美。

计算机直接制版（CTP）的概念在20世纪70～80年代已经提出，经过漫长的研发，在1995年有多达40家以上的公司推出计算机直接制版机，记录版材以光敏和银盐为主。1997年加拿大Creo（现Kodak）公司推出红外线激光热敏成像计算机直接制版机，并迅速得到发展。后来又出现了紫激光、热烧蚀类的计算机直接制版机。

1995年，瑞士MDC公司推出金属锌版凹版激光雕刻机。1997～1998年，德国Hell公司推出8000点/秒的凹版电子雕刻机，成倍提高了凹版雕刻机效率。1999年，瑞士MDC公司研制成功10000点/秒的压电晶体驱动的电子雕刻机。随后，Hell、MDC等多家公司又推出激光烧蚀掩膜凹版记录机器。2004年Hell公司展出直接记录铜凹版激光雕刻机样机。

1995年中国香港引进第一台计算机直接制版机（CTP），1998年中国大陆引进第一台CTP。21世纪初中国开始自行研制CTP设备，2004年前后中国推出国产CTP设备。目前，国产CTP设备可以基本满足国内市场需求。近年来，在每年新增的CTP设备中，国产设备数量均超过进口设备，国产CTP设备已经进入国际市场。

数字印刷设备的发展与变迁

数字印刷设备是20世纪八九十年代逐步发展起来的，主要分为喷墨数字印刷机和静电成像数字印刷机两大类。数字印刷设备应该包括印刷设备、打样设备及相配套的数字化工作流程等。数字印刷设备是我国“印刷机械行业‘十二五’发展规划”中重点发展的设备之一。

1.喷墨数字印刷机

喷墨印刷应用范围十分广泛，根据不同用途形成了不同的印刷设备，如喷墨印刷机、大幅面喷墨打印机（亦称喷绘机）、喷墨打样机、喷墨制版机、喷墨印花机、3D打印机等。另外，我国的办公用喷墨打印机也被广泛采用。

20世纪90年代，我国的喷墨印刷机主要依靠进口。20世纪90年代中后期开始研制国产喷墨印刷设备。经过多年的努力，我国的喷墨印刷设备生产取得了重要进展。目前我国生产的喷墨设备主要有：喷墨印刷机（商业、出版、包装印刷）、大幅面喷墨打印机（广告、灯箱打印）、办公用喷墨打印机、喷墨印花机（布匹印花）、喷墨制版机（CTP）、3D打印机等。

我国最早开始研发的喷墨数字印刷设备是大幅面喷墨打印机（喷绘机）。1998年深圳市润天智图像技术有限公司研制成功具有自主知识产权的“彩神Flora-3204喷绘机”；2003年研制成功UV平板喷绘机；此后又推出F1-180UV平卷通用型宽幅喷绘机。沈阳飞行船数码喷印设备有限公司从1993年进入喷绘制作市场，后来逐步发展生产制造自主设计喷绘机，主要有飞图同步双面喷绘机、盘龙异步双面高精喷绘机、天工UV平板喷绘机、滚筒式多功能数码印刷机和高速滚筒数码印花机。上述两公司的产品畅销国内外。

我国北大方正集团的方正电子等企业是我国喷墨数字印刷机的主要生产厂商。方正电子2005年开始研发喷墨印刷机，在drupa 2008展会上展出了自主研发、有自主知识产权的喷墨数字印刷机，2008年9月和11月方正电子正式方正桀鹰H300和方正桀鹰L1000喷墨印刷机；2009年5月，方正桀鹰C4200宽幅彩色喷墨数字印刷机在China Print展会上展出。这3款数字印刷机均是我国最早开发和研制喷墨数字印刷机，并取得了多项具有自主知识产权的专利。目前，北大方正等企业已经能够生产商业、出版、包装印刷所需要的多种喷墨数字印刷机，并可以批量供应市场，其技术水平达到了国际先进水平。与喷墨数字印刷机配套的国产数字化工作流程、RIP等也有很大的发展。

我国喷墨数字印刷机虽然已经有了较大进展，但关键的喷头全部依靠进口，这是影响我国喷墨数字印刷机和喷墨数字印刷快速发展的主要因素。这需要印刷企业、印刷设备制造企业、印刷器材生产相关企业、大专院校和科研单位共同努力，攻关克难。只有在数字环境、印刷商业模式、喷墨印刷设备、喷墨印刷器材等相关方面有较大发展，我国的喷墨印刷才能走上快速发展之路。

2.静电成像数字印刷机

在世界范围内，静电成像数字印刷技术仍然是数字印刷的主流技术。目前我国应用的静电成像数字印刷机全部依靠进口。由于我国条件的限制，目前国产的静电成像数字印刷机仍然没有太大进展。

印后设备的发展与变迁

印后设备包括装订设备、表面整饰设备和成型加工设备。印后设备长期以来处于比较落后的状态。我国印后设备的大发展，基本上是在20世纪中后期。

我国印后设备的发展大体经历了3个阶段：

①20世纪60年代中期以前。由于我国印刷业比较落后，50年代中期以前，我国印后工作基本是手工操作，如折页、配页、锁线、铁丝订大都采用手工作业。只有少数的手动扳把切书机、手动烫金机、手动磨刀机等简陋的小设备。50年代中期至60年代中期，由于书刊印刷的发展，促进了印后装订机械的发展，小型、手动印后设备逐步向电动和大型单机设备发展。如当时的北京人民机器厂就生产切纸机、三面切书机、订书机、全张折页机等印后设备。

②20世纪60年代后期至70年代末。这一阶段我国书刊印刷有了比较充分的发展，包装印刷也已得到初步发展，与此相适应，切纸机、折页机、配页机、锁线机、包本机、三面切书机等半自动和自动化单机开始大量生产和使用。一些联动生产线也开始生产和应用，如北京人民机器厂1969年研制成功的DJ01平装胶订联动机，上海订书机械厂研制的PDQ-O2型骑马联动装订机、JKZ-01型书籍精装自动线，商丘印刷机械厂试制成功PRD-02型平装无线胶订联动机、DPT-01型订包烫联动机，新邵印刷机械厂试制成功塑料线锁线折页机等开始生产和应用。