2022食品包装自动化趋势：卫生设计、机器安全与能效三驾马车

由Emerson专家撰写。

包装食品饮料便利性持续驱动行业增长。美国包装食品市场预计2021-2028年复合年增长率4.1%。食品包装自动化助企业跟上需求、保障食品新鲜度。

食品包装自动化核心技术之一是气动技术。气动阀、气动执行器等气动产品洁净、可靠、易维护。2022年包装自动化三大趋势：气动产品卫生设计升级、机器安全强化、能效提升。

卫生设计

食品饮料包装机械组件须满足严格食品接触法规，经受反复冲洗。最新阀系统(如真空包装应用)具最高防护等级与多项节本特性，清洁便捷。

传统阀系统需机柜/外壳保护敏感组件免受潮湿/恶劣环境侵害。不锈钢机柜虽提供保护但成本高。新一代阀系统为免机柜冲洗型产品，专为同等防护下提升气缸性能而设计——无需外壳成本。缩短阀至气缸管路减少充排气体积，提升响应速度与节能。

这些阀系统专为易清洁设计，采用耐腐蚀卫生材料，耐受冲洗工艺中的强化学剂与高压。Emerson AVENTICS™ CL03 Clean Line阀系统无接缝间隙，采用不锈钢组件与适配强化学剂高压冲洗的聚合物。

CL03获IP69K最高防护等级，防粉尘与高温高压冲洗液，适配须彻底消毒的包装食品加工应用。亦采用NSF H1食品级润滑剂。

除卫生设计外，新一代阀系统高度可配置以匹配各应用需求，兼容多种通讯协议。部分供应商提供在线配置工具，便于设计工程师快速获取CAD图纸、原理图、物料编号及相关组件。多可搭配气动执行器；CL03可耦合Emerson AVENTICS ICS系列与M系列气缸用于冲洗应用。

需维护的设备，CPG(消费品包装)企业趋向实施功能安全，多遵循ISO 13849。无论完全LOTO(锁定/挂牌)还是“微量维护例外”，使气动组件“安全”的最常用方法是释放气动能量。实现此“安全功能”的首选组件是冗余安全排气阀(下图)，可作为供气制备组件一部分向机器或机器区段供气。

风险评估决定，大量常规设备介入需Category 3 PLd安全方案。此方案要求冗余回路完成安全功能。RSEV通过冗余阀芯与诊断覆盖(如阀芯位置监测)确保压缩空气储存能量被排出。安全门触发时，两路安全输出发送至RSEV。单阀失效时冗余阀仍完成安全功能，诊断覆盖报警提示处理故障后再恢复运行。

部分冗余安全阀(如Emerson RSEV搭配AVENTICS 652/653空气制备方案)内置软启动功能。启动时以60-70%终态压力缓慢充压再全开。压力/力缓慢建立随执行器复位至原位，防止部件设备损坏。

脱碳是几乎所有行业(含食品饮料)的趋势。降低能耗是包装企业头号任务，CPG制造商寻求更好管控工厂能耗。因此许多企业在新机配装、存量机改造中加装气流传感器。

压缩空气消耗是包装应用主要能耗源。泄漏若不被检测处理将浪费巨大能源与资金。实时监测压缩空气流量的气流传感器可助运营者早期发现甚至预判泄漏，最小化能耗损失、提升可持续性。

持续测量压力、温度、质量/体积流量、流速、总质量/体积、能量等工艺参数，助运营者追踪用气与能耗。利用数据定位并预防潜在泄漏等问题。防泄漏提升能效、减少停机与成本。

气流传感器适配任何规模设施、任何数字化转型阶段。如Emerson AVENTICS AF2传感器，支持机器级数据查看，数据留存于自有IT网络无需上云。亦可接网关获取更多洞察。经验丰富的气流控制阀厂商可助企业按需决策。

食品包装自动化最新趋势赋能包装企业，确保产线机器达到最高机器安全、能效、卫生标准。

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