包裝機械是指能完成全部或部分產(chǎn)品和商品包裝過程的機械。包裝過程包括充填、裹包、封口等主要工序,以及與其相關(guān)的前后工序,如清洗、堆碼和拆卸等。此外,包裝還包括計量或在包裝件上蓋印等工序。使用機械包裝產(chǎn)品可提高生產(chǎn)率,減輕勞動強度,適應(yīng)大規(guī)模生產(chǎn)的需要,并滿足清潔衛(wèi)生的要求。

    包裝機械的發(fā)展為食品、藥品的現(xiàn)代化加工和大批量生產(chǎn)提供了必要的保證。由于藥品生產(chǎn)具有特殊性,藥品包裝從材料到包裝方式,從環(huán)境要求到標(biāo)識處理等較之食品包裝更為嚴格,限制條件更為苛刻。這使得藥品包裝機械發(fā)展成為一個相對獨立的機械行業(yè)。

    小而散的局面待打破

    從廣義角度而言,新中國成立之后,我國的基礎(chǔ)包裝機械工業(yè)才開始起步,經(jīng)過半個多世紀(jì)的發(fā)展,和國際先進水平仍然有不小的差距。其中,僅瓦楞紙箱包裝機械和一些小型包裝機在國內(nèi)占有一定規(guī)模和優(yōu)勢,此外,一些技術(shù)含量高的包裝成套設(shè)備仍需要依靠進口。

    有資料顯示,2005年我國包裝機械產(chǎn)量已達到67萬臺(套),到2010年將增至93萬臺(套)。目前,我國包裝機械已成為機械工業(yè)中的十大行業(yè)之一。但我國包裝機械出口額還不足這一行業(yè)總產(chǎn)值的5%,進口額卻與總產(chǎn)值大抵相當(dāng)。

    以2006年4月～8月我國包裝機械進出口的一組數(shù)據(jù)為例。在這段時間內(nèi),我國出口容器洗滌或干燥設(shè)備5,481臺,出口總額達到了482,793美元；進口的同類設(shè)備雖然只有345臺,而進口總額卻高達 10,571,652美元。封裝、標(biāo)簽、充填機是我國出口量比較大的產(chǎn)品門類,4個月內(nèi)總計出口488,056臺,出口總額為11,064,972美元；進口同類設(shè)備不過2878臺,進口總額卻也達到了44,000,035美元。灌裝機、包裝機出口65,324臺,總額為25,350,635美元；進口 566臺,總額為39,213,071臺。

    進口設(shè)備的單臺（套）平均價格為24751.8美元,進口地主要集中在歐美日等發(fā)達國家；我國出口中單臺套平均價格為66.02元,出口地主要集中在非洲和中東等地。雖然,我國出口設(shè)備數(shù)量總數(shù)為 558,861臺套,進口只有3789臺套,但兩相比較,進口臺套的平均價格是出口臺套平均價格的678倍。這說明我國的出口結(jié)構(gòu)中呈現(xiàn)"小而散"的狀況,以單件產(chǎn)品為主；而進口的多為成套或大型設(shè)備。可見我國目前的包裝機械出口與進口相比,無論從產(chǎn)品質(zhì)量、數(shù)量還是技術(shù)含量等各方面而言,都與國外產(chǎn)品存在著相當(dāng)?shù)牟罹唷?

    從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)看,我國包裝機械品種約有1300多種,配套數(shù)量少,缺少高精度和大型產(chǎn)品,不能滿足市場需求:產(chǎn)品質(zhì)量差距表現(xiàn)在產(chǎn)品性能穩(wěn)定性和可靠性差,外觀造型不美觀,表面處理粗糙,許多元器件質(zhì)量差,壽命短,可靠性低,影響了整體產(chǎn)品的質(zhì)量；從企業(yè)狀況看,國內(nèi)包裝機械行業(yè)缺少龍頭企業(yè),生產(chǎn)規(guī)模大、產(chǎn)品檔次高的企業(yè)不多；從產(chǎn)品開發(fā)看,我國還基本停留在仿制階段,自行開發(fā)能力弱,科研經(jīng)費僅占銷售額的1％,而國外高達8％～10％。總的來說,我國包裝機械和國際先進的產(chǎn)品相比,在產(chǎn)品的開發(fā)、性能、質(zhì)量、可靠性、服務(wù)等方面的競爭中都處于劣勢。

    制藥包裝機械是通用包裝機械中技術(shù)含量和要求較高的一個分支。由于制藥裝備是GMP硬件的重要部分,自從我國推出GMP強制認證制度以來,各地藥廠紛紛加快了技術(shù)改造步伐,生產(chǎn)設(shè)備的大幅度更新為制藥行業(yè)的上游產(chǎn)業(yè)制藥機械行業(yè)帶來了利好形勢,大量的生產(chǎn)線改造為制藥機械企業(yè)帶來了巨大的市場。如長沙正中藥機廠引進開發(fā)的安瓿（水針）系列洗烘灌封聯(lián)動機組,就結(jié)束了我國沿用幾十年的單機生產(chǎn)歷史。幾經(jīng)改進后,該產(chǎn)品累計銷售了600多條生產(chǎn)線,還出口到了巴西、俄羅斯、巴基斯坦、伊朗等近20個國家。

    當(dāng)然從整體而言,目前我國大多數(shù)據(jù)技術(shù)較為先進的包裝機械的研發(fā)還處在仿制階級,獨立開發(fā)的能力還十分有限。為此,不少國外大企業(yè)將自己的技術(shù)和部件引入中國,在本土加工,從而降低了成本,與本土產(chǎn)品展開了激烈的競爭。

    有資料顯示,早在2003年,全球藥品包裝市場就達112億美元,年均增長近 5%,2006年估計已突破130億美元。美國、日本、英國、德國、法國和意大利占據(jù)世界藥品包裝行業(yè)的最大市場份額,而中國則是增長最快的國家。依照近年來中國醫(yī)藥工業(yè)的發(fā)展速度,藥包材年生產(chǎn)總值將在短期內(nèi)迅速突破200億元人民幣。

    目前,我國藥品包裝行業(yè)的年產(chǎn)值大約為150億人民幣,年增長速度超過10%。但僅能滿足國內(nèi)制藥企業(yè)80％左右的需求,包裝材料對醫(yī)藥行業(yè)的貢獻率也偏低。在發(fā)達國家,包裝占據(jù)了藥品價值的30%,然而在中國,這個數(shù)值低于10%。

    高精尖的方向已明確

    我國包裝機械要滿足制藥行業(yè)快速發(fā)展的需求,并積極參與國際競爭,就必須打破 "小而散"的行業(yè)態(tài)勢,在"高精尖"的方向上不斷前進。業(yè)內(nèi)人士認為,未來包裝業(yè)將配合產(chǎn)業(yè)自動化趨勢,在技術(shù)發(fā)展上朝著機械功能多元化,結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化、模組化,控制智能化,結(jié)構(gòu)高精度化等幾個方向發(fā)展。

    包裝鏈高度自動化國內(nèi)藥廠的大部分包裝工作,特別是較復(fù)雜的包裝物品的排列、裝配等工作基本上是人工操作,難以保證包裝的統(tǒng)一和穩(wěn)定,可能造成對被包裝產(chǎn)品的污染。有些藥廠即使使用包裝機械,也只是應(yīng)用在整個包裝鏈的某個環(huán)節(jié)上, 例如前段包裝采用機械包裝,而后段包裝則采用人工。因此,提高整個包裝鏈的自動化水平和質(zhì)量水平,是現(xiàn)代化制藥企業(yè)推行GMP規(guī)范非常重要的一環(huán)。真正的現(xiàn)代化包裝機械的每個機械手均應(yīng)由電腦控制,并具有對材質(zhì)及厚度的高分辨能力。

    機械功能多元化醫(yī)藥產(chǎn)品已趨向精致化和多元化方向發(fā)展,單品種大批量的產(chǎn)品越來越少,而多品種小批量的產(chǎn)品日益成為主流。在大環(huán)境的變化趨勢下,多元化、具有多種切換功能,能適應(yīng)多種包材和模具更換的包裝機才能夠適應(yīng)市場的需求。例如,在一臺泡罩包裝機上既能進行"鋁塑"包裝又能進行"鋁鋁"包裝,且要求切換簡單,所需更換的模具少。而目前,更換模具的時間一般在1～2個小時,如此長的時間無法適應(yīng)多品種小批量的生產(chǎn)要求。

    結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)模塊化對于傳統(tǒng)的工業(yè)設(shè)計來說,如果想要推出一個新機型,需要進行大量繁重的工作,還要靠新設(shè)備收回高昂的設(shè)計成本,從而拉高了新機型的價格。未來的設(shè)計應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的設(shè)計理念,能夠充分利用原有機型的模塊化設(shè)計,可以在短時間內(nèi)將之轉(zhuǎn)換成新機型,把新機型的價格控制在比較合理的范圍內(nèi)。

    控制功能智能化控制系統(tǒng)是機械設(shè)備的大腦,也是下達動作指令的核心裝置。目前,藥品包裝機械生產(chǎn)廠家普遍使用可編程控制器（PLC控制器）,這種設(shè)備不具有工業(yè)電腦（PC）所擁有的強大功能。對于多數(shù)傳統(tǒng)機械控制設(shè)備來說,采用 PLC是適當(dāng)?shù)?因為需要控制參數(shù)的數(shù)量有限,很多地方仍然采用機械方式控制,例如,扭矩控制就是利用機械離合器來對電機進行過載保護的。然而,隨著設(shè)備自動化程度的提高,計算機控制設(shè)備越來越多,應(yīng)用到設(shè)備上的各種傳感部件、檢測部件、控制部件、執(zhí)行元件的數(shù)量非常龐大,此時PLC就無法對如此眾多的參數(shù)進行管理和控制了,而工業(yè)PC將是最好的選擇。