探讨全球和欧洲橡塑机械的发展
为了应对智能制造的到来和全球环保意识的上升,机械制造商正在积极引入并走向工业4.0,每个领先的制造商都在开发独特的智能制造系统。橡胶机械设备生产企业要竭尽全力向智能化、自动化、高精度迈进。只有向定制化、定制化方向发展,才能有更强的国际竞争力。
全球和欧洲橡胶和塑料工业概述
2018年,全球塑料市场规模约为5400亿美元,年复合增长率为4%。据估计,2025年市场规模将达到7211亿美元。增长的动力来自于许多汽车零部件已经从金属材料转变为轻质塑料设计。同时,它可以减轻车体的重量,并可以增加燃料的使用效率,达到节约燃料的目的。此外,其他行业,包括包装、医疗和其他消费品,也使用塑料代替金属,因为塑料具有成本低、重量轻、抗菌等优点。因此,对塑料制品的需求有所上升,产量和市场规模也有所增加。
从吨位来看,2018年全球塑料制品产量约为3.59亿吨,较2017年增长约3.2%,表明包装、建筑、汽车、医疗等应用领域对塑料制品的需求呈上升趋势。其中,包装行业占比最高(约40%),其次是建筑业(20%)、民生消费品(15%)、汽车行业(8%)。
仅就欧盟而言,2018年塑料制品产量下降了约4%,从2017年的6440万吨下降到2018年的6180万吨。同时,还收集了2910万吨塑料垃圾。自2006年以来增长了近20%,收集到的垃圾中有32.5%被完全回收,42.6%被焚烧用于发电,最后的24.9%被回收。此外,回收率逐年提高,填埋垃圾逐年减少。可以看出,欧盟地区的减塑政策导致了塑料产量的下降,公众的环保意识和回收意识导致了欧盟地区垃圾处理和回收的显著增长。
塑料工业是欧洲重要的制造业之一。欧洲有近6万家塑料制造商,其中大部分是中小型企业,员工人数超过160万。整体市场规模为3600亿欧元,2018年创造了150亿欧元的贸易顺差,其2018年塑料产品产量约占全球产量(3.59亿吨)的17%。北美自由贸易区(NAFTA)使其成为世界上第三大塑料制品产区,而亚洲是世界上最大的塑料制品生产国。占全球产量的51%,约1.83亿吨,其中产品来自中国(占30%)、日本(占4%)、亚洲其他地区(占17%)。与2017年相比,可以发现亚洲地区的塑料产量逐渐增加,但欧盟的塑料产量有下降的趋势。
全球橡塑机械及台湾橡塑机械出口概况
2018年,全球橡塑机械出口总额约335亿美元,较2017年同期下降0.2%。没有明显的增加或减少,保持在一定水平。前十大出口国分别是德国、中国、日本和意大利。美国、台湾、法国、奥地利、韩国和荷兰分别约占出口总额的20.0%、13.0%、8.0%、7.4、5.0%、3.4%、3.0%、2.7%、2.2%、1.4%,前7大出口国占全球出口的近60%,出口额近200亿。
德国是世界上最大的机械出口国,出口额约64.4亿美元,占欧盟橡胶和塑料机械出口额的近82%,而且橡胶和塑料机械出口每年都在稳步增长。2018年前十大出口国中,只有奥地利出口下降,其他国家均增长或持平。塑料制品的需求增长,带动了对机械设备的需求。台湾是世界第六大橡胶和塑料机械出口国。2018年,出口总额达11.5亿美元,与上年持平。按出口额计算,出口国家依次为中国、越南、印度尼西亚、印度、泰国。台湾橡胶机械出口前三名为注塑机,出口额约2.5亿美元。占出口总额的22%左右,其次是挤出机,出口额1.4亿美元,占出口总额的12%左右。其次是中空成型机,达9300万美元,约占出口值的8.0%。
2018年,全球橡胶和塑料机械进口额约为255亿美元,其中美国、中国和欧盟是前三大进口国,进口额分别达到34亿美元、33.8亿美元和19亿美元。与上年相比,进口额分别增长0.45%、14.4%、12.2%。可以看出,中国和欧洲对橡塑设备的需求也在上升。就欧盟而言,台湾是欧盟第五大设备进口来源地。2018年进口额虽然只有8800万美元,但与上年相比增长了46%,市场份额也从2017年的3.5%逐步提高到4.6%。可见,随着台湾智能橡塑机械以及周边自动化设施的发展,该设备可以提供欧洲全厂输出机械设备的需求。仅从德国进口来看,2018年德国进口金额为16.3亿欧元,约占欧盟进口总额的86%。由于地理关系,德国的设备进口国来自欧洲,前5大进口国分别是奥地利、意大利、斯洛伐克、中国和美国,前5大进口国约占总金额的60%。
全球及德国橡塑机械工业概况及发展趋势
随着全球橡塑产品需求和产量的不断增加,全球橡塑机械产值逐年增加。2018年,塑料机械产值约368亿欧元,较2017年增长近12%。其中,前三大产区分别是欧盟、中国和美国,分别占全球产值的42.3%、31.1%和7.1%。欧洲地区以德国为首,产值占全球的21.5%,而中国是亚洲和世界的产值冠军,产值超过114亿欧元。虽然近年来,德国已经落后于占世界总产值30%以上的中国,排名第二。就出口价值而言,德国仍大大领先于中国。德国以高价车型在出口市场上表现强劲。相比之下,中国虽然出口量很大,但销售仍以低价产品为主。
德国一直以生产和出口精密机械设备而闻名,在橡胶和塑料机械领域也是如此。橡塑机械的产值随着全球对橡塑机械的需求而增长,是橡塑机械多年来一直保持的出口值。这个头号国家的出口每年都在稳步增长。2018年,德国橡塑机械产值达到79亿欧元,连续三年增长。2018年下半年中美贸易启动以来,全球机械行业低迷,企业新购设备暂时暂停。欧洲议会正式通过了讨论已久的塑料禁令法案。2021年,欧盟国家将全面禁止使用一次性塑料制品,包括吸管、餐具、棉签等。这一法案的通过也带动了各国近年来的发展。减塑措施和环保运动逐步推进。在欧洲禁塑令问题和全球环保意识不断增强的氛围下,塑料产品的需求持续增长。 The implementation of a circular economy, including the performance upgrade of mechanical equipment, the use of recycling equipment, and the application of recycled raw materials are all industrial development trends.
- 面向工业4.0的智能橡塑机械
智能机械的发展一直是近年来各类机械设备的发展趋势。具有人机界面、能够自行收集生产数据和调整生产条件的智能机器很常见,生产收集的数据在每个生产中提供。实现最合适的生产条件和稳定的产品质量,并通过远程控制、管理监控或预测性维护。解决客户制造缺陷,提高设备利用率,改善不良率,或随时满足客户需求,使生产工艺适应快速变化的消费市场。如今,橡塑智能机械包括在生产过程中自动监测注塑过程中塑料原料的流量、压力和流量,并自动校正到最佳生产条件,以实现稳定的产品质量。此外,它还通过智能服务软件集成设备。来自上层传感器的数据使生产管理更加可视化,实现对生产错误的快速响应,防止维修停机,甚至可以预测维修频率,提高机械设备的利用率。从智能单机、智能生产单元、智能制造到智能服务。通过采集生产过程中的粘度、温度、压力等参数上传到云端,随时为客户进行远程控制和故障排除,并提供生产工况参数供参考。 - 智能制造系统集成单元
继续发展智能机械,继续拓展周边自动化设备,包括自动送料、自动机械臂夹持、自动换模系统、自动传动、包装、仓储等。通过系统集成,成为智能生产单元,实现智能制造的智能化工厂。在电子产品方面,目前生产的是小型音响产品,从注塑到产品的各个部件的自动组装、传输、交付都是在一个工作单元内完成的。在光学产品和医疗用品方面,全电动注射设备强调清洁节能的特点。智能生产单元的概念可以集成多台自动化设备和单机智能机械来完成生产。 - 循环经济的循环概念
可持续发展和循环经济的循环利用仍然是未来橡胶、塑料和制造业的核心概念。大量生产的包装塑料产品或容器的产品寿命都不到一年,甚至几天就会变成塑料垃圾。因此,为了减少废物的产生或让产品本身自然降解或循环利用,循环经济产品的设计方法应运而生。
塑料原料一般可以分为三种,从石油中提取的石化原料,生物可降解的生物质原料,以及从回收的塑料废弃物中回收的再生原料。目前除生物质原料相对不普及外,一般都是将两者按不同比例组合使用,以达到降低成本的目的。生物质原料强调生物可降解性,目前正在得到应用并逐步推广。虽然是可生物降解的,但最有效的回收方法是工业堆肥,半年内就能分解,但如果随意扔掉。PLA并没有完美的材料性能。它之所以被广泛应用,只是因为其生产成本低于其他生物质材料,但其成本已经是石化原料的2-3倍。无论哪种塑料原料是塑料制品制成的,都必须进行适当的分类和收集,才能更有效地回收利用。
原料进入塑料设备后,会成为塑料半成品或塑料终端产品。这时,制造效率可以通过所谓的智能机械来实现。由于生产数据的收集和分析,可以产生最合适的生产条件,无论能源、原材料和不良产品。可以对生产进行有效的控制和管理,使原料的使用更加高效,生产过程中的废料或次品也可以通过塑料回收设备进行回收造粒,转化为再生原料,回收原料端。
塑料半成品经过加工组装或最终产品进入消费市场后,被用于包装、建筑、汽车、医疗等领域。此时的产品周期不同于塑料产品的设计和应用,不到一年。可能长达50年。这个时候,就需要依靠人们的生活习惯和政府提倡分类回收的政策,依靠维护和重复利用来延长产品的服务周期,但最终还是会变成塑料垃圾。正确的分类和有效的收集是塑料垃圾回收利用的基石。只有经过分类和收集的塑料垃圾才有机会回收利用。通过塑料回收设备,经过分类、清洗、破碎、干燥后可直接回收。造粒或再造粒改性后,可再次用于生产塑料制品。虽然二次造粒的原料,其机械性能,包括抗拉强度和冲击性能都比原来的石化原料低,而且外观质量不如以前,颜色发黄,但根据塑料制品的应用,与石化原料按不同比例混合,可以降低生产成本,减少新原料的使用继续循环。