电子组合秤又称组合秤,是一种选择组合衡器,它是由多个具有独立的进料出料结构的称量单元组成,计算机利用排列组合原理将称量单元的载荷量进行自动优选组合计算,得出最佳、最接近目标重量值的重量组合进行包装。一般电子组合秤有8~32个称重单元。以往的定量包装秤是基于单斗计量,物料颗粒是以均匀为前提的,所以该类型定量包装秤只需具备零区设定、延时采样、提前量设置及落差修正,即可使称量准确度达到预定目标。然而在实际生活中各种物料颗粒是不均匀的,特别是在食品行业,这个问题尤为突出,各种加工食品,诸如干果、糖果、饼干、薯片、膨化食品、土特产杂品、宠物食品、冷冻蔬菜食品等都是个体重量不均匀的产品。随着我国超级市场的兴起,预包装食品占了统治地位,预包装的发展推动了包装秤的发展,然而在预包装的食品中大部分属颗粒或块状不均匀类型。对于这种物品的包装如果继续利用常规单斗或多斗计量的包装秤,无论从称量准确度与速度上都是较难满足要求的。为此,一种称量速度快,动态精度好,自动化程度高的定量包装电子组合秤应运而生。因为多头秤在精度、速度等方面拥有良好的性能,所以它在食品行业得到了迅速而广泛的应用。多头秤可以称量块状、粒状、条状等多种类型的物料,其中对块状物料的称量最能体现多头秤的优越性,它解决了块状物料因单块重量大而造成的计量误差较大的问题。
电子组合秤的发展至今无论在国内外,都经历了一段较漫长的时期。
多头电子组合秤最早起源于日本,20世纪70年代,日本农业协会向有关衡器企业提出青椒称量包装课题。青椒通常是以定量包装的方式在超市销售,假如每袋青椒的重量是150g,要用秤装准150g是一件非常困难的事情,由于单个青椒的重量较重,且差别较大,装少了损害消费者利益,装多了又增加企业成本。传统的人工称量,即在一台静态电子秤上,一个青椒接一个的累加,直到凑足150g为止,但如果累加到145g,再找一个5g的青椒加上去,几乎是不可能的,则必须从145g中拿去一个较小的,再加上另外一个较大的青椒,如果重量大大超过150或不足150g的话,还需要重复以上工作,效率极低,且难以达到目标重量。为了解决这个问题,日本科研人员进行了大量调研后,1973年,日本石田公司率先开发出组合称重设备解决了组合称重问题。英国也较早设计出电子组合秤,当时是一种具有高技术、高性能和主要使用在不定型的、单重不一的,单价较贵且需要精确计量的或需要进行快速计量的固体物料中。它最先是由逻辑电路和单片机技术,现在已经发展成为由计算机进行控制和多头组合。它不需要对物料进行分割(这是其他类自动定量设备所无法比拟的),是一种正确地测量所定重量的计量系统。然而,随着包装品种的增加、包装速度的加快和包装准确度的提高,单斗称量已不再能满足市场的需要,因此在20世纪末,出现了多元化、智能化的“自动装料衡器”,国际建议把它称为“组合秤”。工业发达国家也在30多年前就使用了该产品。
而我国在20世纪70年代商店里出售各类散装商品一般不预先包装,商店零售是现场手工包装、现场手工称量、现场手工计价。
到了20世纪80年代,随着我国改革开放政策的实施,一些具有先见之明的企业相继利用政策的优越性,引进了国外先进的电子秤技术、开发出能具有自动称量、计价的电子秤。其中最具代表性的是日本某企业开发的电子计价秤技术,在国内零售业商品计量技术的变革中,起到了推波助澜的作用。至今电子计价秤已在我国商业贸易计量买卖中仍起着一定作用。但是该类计价秤当属手工包装后的计量方式。此种方式如用于生产企业的包装线上,计量速度平均每人每分钟计量10次以下,包装效率较低。
为了提高计量速度,在80年代后半期,国内外相继发展了一种单斗式带振动送料机构的电子包装衡器。该类衡器虽然包装速度可提高到20包/min左右,但是适用范围较狭窄,对于颗粒均匀程度要求较高。有时为了满足称量速度,致使称量准确度比手工包装计量还要差。
20世纪80年代末期,随着化学工业的发展,需要对不均匀颗粒状原材料进行定量包装,以及食品生产厂家为满足顾客对包装外观及卫生的要求,需要有操作简单,具有自动定量称量功能,能对各种不均匀颗粒与块状物品实现精确、高速计量的衡器。此时,在世界上推出了多斗式称量,通过计算机对称量斗实现智能化随机组合的电脑组合秤产品,从而实现了上述要求。(www.xing528.com)
自20世纪90年代中期以来,国内陆续进口一些电子组合秤,其组合头数一般为8~16头,其计量速度一般为60~90包/min,计量精度可达±0.2%,但价格均较高,进口售价约为30~80万元/台,使国内一般企业往往无法承受,大大影响了该产品在国内市场的推广进度。
2002年,在经历了进口—引进—合资—自主研发的各个阶段,我国研制出了具有自主知识产权的多头电子组合秤,成功填补了国内组合秤的空白。
随着我国改革开放与经济全球一体化进程的加快,全国各地的商品零售超市如雨后春笋般地涌现。最近国际法制计量组织OIMLR87号《定量包装商品净含量》以及我国原国家技术监督局第43号令《定量包装商品计量监督规定》在全国范围内的正式实施,商品预包装领域由以往的空白向高速、高准确度方向发展。电子组合包装秤产品已开始逐渐进入我国的商品加工、包装行业。以前我国没有自己的多头组合秤,全部依赖进口。一台日本的多头组合秤需要30万左右,加上其他的配套,一套包装机械的售价必须达到40万才能让它有利润可言,这样在食品企业很难推广,宁愿用人工代替。而现在,通过使用国产多头组合秤,大大降低了生产成本,因为国内多头组合秤平均价格为5~6万左右,加上配套,15万左右的价格已经将它的价格降低了一大半。一些卓有见识的企业,特别是一些较有规模的食品加工厂开始采用电子组合秤。根据不完全统计,以巧克力糖果为例,如果按150g/袋,售价15元/袋计,车间工人人工包装按每袋多装2g计,而电子组合秤按0.8g/袋计,每袋节省1.2g,节省金额0.12元。如果工厂配置了一台电子组合秤以70袋/min、33600袋/8h,一年按300天计,则1008万袋/a的产量,光原料即可节省120.96万元/a。如果以节省劳动力计算,则可创造更可观的经济效益。一家年产1700t的颗粒状食品厂家,产品包装规格为200g/袋,按每天工作8h、全年工作300天计算,采用10头电子组合秤进行定量称重与采用容杯计量方式相比,组合秤每年不仅可为厂家节省6~10名操作工人的人工费用,更由于组合秤的高精度(单袋误差±0.3~1.0g),相对一般称量机的单袋误差±5g,一年下来可以为厂家节省原料34~63t之多。不难看出,电子组合秤乃食品厂家的精明之选。福建某食品厂是一家专业生产油炸薯片的大型企业,2004年前一直采用传统的计量方法(单一称量杯计量,其速度只能达到25次/min,单袋称量平均误差值大于4g(目标值为40g),即每袋薯片(40g)因称量不准而多包装至少4g薯片。以每年4000t产量计算,企业仅此一项每年就损失将近400t薯片,也就是说,每年因称量不准给企业造成的经济损失高达520万元(人民币)。为了解决产品计量不准问题,企业于2005年初购买一台组合秤(AC-6B10),当月便投入使用。使用组合秤后,企业将实际称量误差值设为1g,即每袋薯片的称量误差损失比没使用组合秤时减少了3g以上,通过成本核算证实,组合秤使用不到半年就收回全部投资。看到实际收益后,企业又增加了组合秤的购买计划,现在该集团在全国各地的10个分厂都已全部使用组合秤。
2006年,我国组合秤开始出口国外,由于国产组合秤质优价廉,国际竞争力强,产品远销全世界50多个国家和地区。2008年,仅广东某公司实现销售组合秤2600台,占全球市场份额26%。该公司产品80%以上出口欧美和东南亚市场。据统计,2006年,电子组合秤的累计销售额已超过了四亿元。
在食品称重领域,组合秤已成为“省料、省人工”的代名词。在市场竞争激烈、生产管理日益规范化、人工成本增速较快的今天,采用高科技设备所带来的不仅仅是直接可计量的那部分利益,还会带来生产管理及观念上的巨大变革与影响。电子组合秤在国内“定量称重领域”的普及将指日可待。
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