包装行业降本减碳：智能气动阀与传感器驱动可持续生产

由Emerson专家撰写。

估算显示食品系统产生超三分之一温室气体排放，包装工艺占比约5.4%。为减少并最终消除排放，消费品包装(CPG)企业设定脱碳目标。随着CPG企业行动迈向碳中和，正寻求跨设施可靠降能耗路径。

许多企业可靠降低能耗的途径之一，是集成新型节能气动阀技术。气动控制阀凭借高性价比可靠性能，是广泛包装系统关键组件。其普及度与气动阀厂商开发的多样智能新能力，为CPG企业节能与从气动系统获取更大价值创造巨大机遇。

流量传感器优化能耗

一般而言，CPG企业有众多机器(常来自不同制造商)共享主压缩空气供气管。包装设施运行设备、驱动包装线工艺所用压缩空气生产需大量能源。遗憾的是并非所有高效利用：部分压缩空气因泄漏浪费。泄漏难检测，常在造成巨大能耗损失与高昂停机后才被发现。

气动系统监测是检测泄漏、管控能耗途径之一。多数机器无内置监测技术，但可加装智能气动传感器改造。流量传感器(如Emerson AVENTICS™ AF2传感器)能早期识别甚至预判泄漏，优化能耗。

实时测量压缩空气消耗，流量传感器提供气动系统性能与能耗清晰图景。利用此信息，企业能更好理解能耗并采取有效行动管控。

远超普通流量计，AF2测量八大工艺参数：压力、温度、质量流量、体积流量、流速、总质量、总体积、能量。大尺寸可配置OLED清晰呈现运行数据，便于操作员读取。操作员可配置流量图等可视化、工艺曲线与累计值。传感器存储长达7天记忆，操作员可访问基础机器历史。

AF2提供机器级数据并指示供气管线中哪台机器可能泄漏。利用数据，操作员洞察机器气流并关联机器循环。通过更好理解机器循环与气流画像，操作员可将实时数据与基线数据(如标准气流画像、产线最优机器数据)对比。偏离基线即可识别问题并快速行动(如更换导致泄漏部件)。

对比循环画像与耗气量提供大量机器健康、潜在泄漏、能耗信息，这是操作员原本无法获取的。助运营者自信决策、行动管控包装线能耗。

事实上，AF2数据捕获能力与系统化方法使操作员能按DIN ISO 50001能源管理标准监测气动系统耗气。该ISO标准助组织建立/实施/保持/改进能源管理体系。

仅用AF2，CPG企业可将数据留存于自有IT网络，或经网关提取上云。搭配网关与专用软件，操作员可访问高级仪表盘、存储历史数据、设置参数阈值触发报警、完成泄漏分析、关联其他机器传感器数据、完成现场核算等更多功能。

AF2的简易性与信息广度为CPG企业数字化转型提供基础切入点，并提供可靠节能价值。

传感器数据可通过个人智能设备上的洞察与可视化呈现给操作员，便于访问、解读与决策。(图片由Emerson提供)

比例阀减少浪费

估算每分钟销售近百万塑料瓶，多为PET瓶。满足全球需求，每年约3500套拉伸吹塑(SBM)系统制造部署。

最新生产系统将SBM工艺与灌装工艺融合为连续生产流。组合系统省去从生产到灌装的瓶子运输，减少产线物理占地与碳足迹。驱动关键SBM功能的气动阀技术亦能显著节能。

对生产系统能耗影响最大的三大气动技术：比例控制阀、空气制备系统、吹塑模块。气动空气制备系统提升效率、对预成型件执行器与拉伸吹瓶扩张步骤用低/高压空气提供更强控制。紧凑高性能吹塑模块的预吹、吹塑、回收、排气功能更好控制瓶体积增长。先进比例阀则革新预吹扩张、显著提升该步骤能效。

Emerson提供专为替代PET生产预吹扩张步骤中开/关高压流量而设计的比例控制阀方案。创新方案结合专用比例阀、控制电子与软件。比例阀通过调节流量而非像开/关高压流那样提供均匀流速，精细调控每个瓶在模具内扩张。系统可在阀中存储吹塑序列设定点或响应SBM PLC控制指令实现精确瓶体生长，使最终用户能精准细化加热瓶在模内扩张方式。

精细调控瓶壁与成型形状使制造更薄更轻瓶成为可能，减单瓶材料用量。亦因降低成型所需吹气压力与预吹炉加温温度而节能，且不牺牲质量。

除精准调节瓶生长外，先进比例阀技术还有提升PET吹瓶工艺能效与可持续性的额外能力：系统提供指示各次吹塑质量的反馈结果。此关键数据助瓶厂完善成型工艺，提升瓶质量一致性、减少废品。亦提供状态监测数据实现预防性维护，提效减停机。

除节能外，新比例阀技术还让瓶厂生产复杂瓶型时实现更高产出(更吸引消费者)。且工艺可经软件/PLC配方轻松更新，机器上每个吹塑工位可不停机优化改进。

更强管控，更大节省

新型智能气动阀技术为CPG企业提供可靠降能耗路径。包装线集成智能传感器与PET吹瓶比例阀，赋予CPG企业管控过程、细化结果的能力。可靠脱碳包装线非意愿自成，需要这些技术设计提供的高水平管控、精准与深思熟虑。

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