Знать технический уровень той или иной единицы оборудования надо многим. Производителям, чтобы понимать, какое место в рейтинге занимает их оборудование и как развивать его. Потребителям, чтобы знать, за что они платят деньги. Продавцам, чтобы иметь реальную картину состояния оборудования. Аналитикам, чтобы решать «глобальные» вопросы, например, о путях развития оборудования в масштабе страны или планеты в целом.Не знаю, заметили ли постоянные читатели журнала, что на его страницах развернулась небольшая дискуссия об определении технического уровня фасовочно-упако-вочного оборудования и о показателях, которые с этим связаны, между профессором Виктором Кавериным и автором этих заметок. Мы можем спорить между собой, можно спорить с каждым из нас в отдельности, спорить и отвергать наши общие мысли, но специалисты, так или иначе связанные с фасованием и упаковыванием продукции и с оборудованием, их осуществляющим, читающие PG должны быть благодарны уважаемому г-ну Каверину за то, что он поднял эту проблему.

 Мы определяли технический уровень?

В Советском Союзе определение технического уровня объекта техники было обязательным мероприятием, неоднократно повторяемым на разных этапах жизненного цикла каждой единицы техники, начиная с этапа технического предложения и эскизного или технического проекта и заканчивая снятием ее с производства. Существовал даже практически обязательный конструкторский документ с названием: «Карта технического уровня». Этот, в общем-то, небольшой документ, создавался на основе документов, которые имели нередко большой объем. Документы составлялись на основе патентно-информационных исследований, которые для краткости часто называли просто патентными исследованиями.

По-хорошему, эти исследования стоило бы проводить каким-то специалистам со стороны (обязательно при участии разработчиков техники), но проводились они чаще специалистами самого НИИ или КБ, где создавалось оборудование. Что приводило к тому, что уровень создаваемого оборудования усиленно искусственно повышался, если это был новый объект, или, наоборот, снижался, если изделие надо было снять с производства. Даже при самой добросовестной работе специалистов, обычно искусственно возвышались значения изобретений, защищенных авторскими свидетельствами, выданными данной  проектной организации, и принижались значения изобретений той же направленности, но сделанные «чужими» авторами. Бывали случаи, когда «родное» изобретение, лишь чуть «зацепившее» конструкцию, усиленно вписывалось во все документы, а изобретение, позаимствованное у авторов «со стороны», не упоминалось вовсе, лишь бы не платить им положенное. Практически в обязательном порядке, даже если объект техники не планировалось вывозить из страны, должна была быть обеспечена мировая патентная чистота. А для этого иной раз «не обнаруживались» патенты, под действие которых могло попасть изделие. «Не замечался» и образец, который являлся прямым аналогом, прототипом, а то и «близнецом» (которого беззастенчиво копировали) нового изделия.

С аналогами оборудования, которое надо сравнивать, нередко поступали еще менее честно. Серьезные конкуренты «родного оборудования» просто «забывались». Сложность была (впрочем, она остается и сейчас) в выборе показателей, по которым надо сравнивать оборудование, а более - значений этих показателей. Приведу пример. Создавался фасовочный автомат вертикального воротникового типа, адаптированный под какой-то конкретный продукт. А сравнивать его приходилось с упаковочной машиной (как сейчас принято практически повсеместно, тогда так было в основном у западных компаний: давать информацию отдельно на машину и дозатор) и дозатором какого-то зарубежного производителя. Сведения об аналогах чаще брались из проспект-ных и каталожных описаний. А сведения в проспектах, как и сейчас, были скудны. У нас конкретный фасуемый продукт, допустим, крахмал, т. е. достаточно трудный в фасовании. Дай Бог получить на шнековом дозаторе для величины дозы 1 кг. 30-35 доз в минуту. С небольшим запасом по производительности планировалась и упаковочная машина. А что у них? В проспекте на аналогичную по классу машину указано до 80, 100, а то и более, хорошо, если сказано: «пакетов в минуту», бывало, и циклов в минуту. Тут же приписка: в зависимости от упаковочного материала и размеров пакетов. В документе на дозатор тоже: «до...» и «в зависимости от продукта и величины дозы». Вот и сравнивай. «Сверху» получили указание: создавать комиссию из специалистов и определять значение показателей для аналогов экспертным путем. Вот тут и «разгулялись»... По «решению» комиссии оборудование от Rovema, Robert Bosch и других лидеров признавалось худшим, чем создаваемое отечественное. Но надо сказать, когда от ряда известных производителей пришло предложение о приобретении лицензии, и, в ответ на наш запрос, реальные показатели для определенных продуктов и конкретной дозы, оказалось, что отечественное оборудование в середине 80-х годов не слишком отставало от техники лидеров. Могут быть разные мнения, но автор убежден, что теоретическая производительность автомата (пак/мин), а если ее определить трудно, то производительность упаковочной машины (упаковочной части автомата), является той «печкой», от которой приходится «танцевать» при определении технического уровня фасовочного оборудования.

Сама по себе теоретическая производительность, без ряда других технических и качественных показателей, стоит не много. Много ли проку от высокой производительности, выраженной в пакетах в минуту (допустим, до 100), если на смену рулона упаковочного материала будет требоваться (опять же, условно) порядка 10 минут? То есть, около трети из каждого часа работы будет уходить впустую. Но «забыть» производительность при определении технического уровня недопустимо.Во-первых, получить высокую теоретическую производительность, выраженную даже не в пакетах, а в циклах в минуту, невозможно без качественного проектирования с закладыванием в проект передовых технических решений и качественного изготовления оборудования. Во-вторых, производительность - это тот показатель, по которому можно предварительно «отсортировать» оборудование. Дабы при оценке технического уровня не сопоставлять оборудование заведомо разного «калибра». Предлагалось, к примеру, упаковочные машины вертикального воротникового типа поделить по максимально достигаемой производительности на четыре группы: до 25 пакетов в минуту (или циклов в минуту); до 100 пакетов в минуту; до 150 пакетов в минуту; свыше 150 пакетов в минуту.

Вполне возможно, что напрасно в предыдущих своих работах автор назвал эти группы классами, да еще присвоил им «сортность». Первую группу назвал низшим по производительности классом, вторую - средним по производительности, третью - улучшенным средним, четвертую - высшим классом. Из-за слова «класс» в сочетании с прилагательным, выражающим степень, и произошло непонимание многими специалистами предлагаемого деления. Кое-кто даже решил, что автор считает производительность единственным критерием класса оборудования. Это совершенно не соответствует действительности. Стоит учесть, что во всех работах степень класса почти всегда дополнялась пояснением: «по производительности». Но как бы не назывались эти группы, для воротниковых машин, думается, это самое подходящее деление. Почему выбрано такое деление и такие границы, уже было рассказано («Точки над "S"» PG № 6 за 2005 год). Допускаю, что границы групп могут быть несколько другими, но вряд ли их удастся изменить в большую или меньшую сторону более чем на 5-10 пакетов в минуту. Вообще же, с учетом обычных приписок в рекламных изданиях: «в зависимости от...», для оценки реального автомата, созданного для фасования какого-то конкретного продукта с определенной дозой, следует брать не теоретическую, а техническую производительность, выраженную в единицах массы расфасованной продукции в час.

Коэффициент технического использования

Этот коэффициент выражает связь между технической и теоретической производительностью. Он показывает, насколько эффективно используется оборудование, насколько реально «работают» те самые «пакеты в минуту». Понятно, что чем выше величина коэффициента технического использования, тем больше оснований отнести оборудование к более высокому классу. Если же у современного фасовочно-упаковоч-ного оборудования коэффициент технического использования окажется ниже 0,8, то говорить о какой-то классности такого оборудования вообще не стоит. Трудность определения реальной величины этого коэффициента заключается в том, что получить его можно только в условиях реального фасовочного или упаковочного оборудования производства на основании хронометража работы оборудования в течение, по крайней мере, одной смены. Пойдет ли только изготовитель оборудования и фасующее предприятие на проведение такой работы?

Наблюдения за развитием современного фасовочно-упаковочного оборудования, в том числе, отечественного, показывают, что изготовители постоянно работают над снижением потерь рабочего времени, связанных с непроизводительным использованием оборудования. Почему-то в проспектах на отечественное оборудование сейчас стали указывать показатель «потребляемая мощность», выведенный в киловаттах. Непонятно, откуда он взялся и что означает. Потребляется ведь не мощность, а энергия. Ранее у нас использовались два других показателя, которые были гораздо понятнее: суммарная установленная мощность (в киловаттах) и потребляемая электроэнергия (в киловатт-часах).

Из этих двух показателей для определения технического уровня, несомненно, более важным является второй. Представим, что мощность электрооборудования, установленного на оборудовании, велика. И тут надо смотреть, куда и как распределяется эта величина. Если на оборудовании установлены заведомо более мощные двигатели, чем требуется по условиям работы, то это плохо. Если двигатели выбраны правильно, но их много, соответственно, велика и суммарная величина мощности, то однозначного ответа сразу не дать. Вообще, наличие нескольких приводов, снабженных каждый своим двигателем, - характерная черта современного оборудования. Для управления и согласования работы исполнительных механизмов требуется оборудование, которое тоже имеет свои величины установленной мощности. Вопрос в том, насколько оправданы величины мощности установленных на оборудовании приборов. А вот если общая установленная мощность, допустим, нагревательных элементов в оборудовании, оперирующем с гибкими термосвари-ваемыми материалами, велика, то это является положительным качеством. Сваривающие элементы при включении оборудования быстрее окажутся готовыми к работе, снизится коэффициент технического использования, возрастет техническая производительность.

А вот электроэнергия, потребленная за час работы оборудования, показатель более объективный. Мощные нагревательные элементы, если они установлены в сварочных органах, спроектированных таким образом, что больше «греют атмосферу», нежели упаковочные материалы, много зазря «съедят» электричества. И наоборот, если поток тепла направлен на рабочие поверхности, приборы определения и задания температуры на этих поверхностях хорошо ее «держат», диапазон температуры достаточно «узок», то потребление электроэнергии будет минимально. Потребляемую электроэнергию легко свести к единице расфасованной или упакованной продукции, получив количество киловатт, затраченных на упаковку, пакет или тонну расфасованной продукции. Вывод из сказанного: традиционные показатели энергообеспечения и энергопотребления оборудования говорят значительно больше, чем чаще употребляемый ныне показатель потребляемой мощности.

При сравнении оборудования с электрическим приводом и оборудования с электропневматическим (чисто пневматический привод практически не встречается, т. к. часть операций все равно производится с помощью электричества) для объективности в последнем стоит учитывать и электроэнергию, потраченную на получение сжатого воздуха. Если же сжатый воздух применяется во всех сравниваемых образцах техники, то можно сравнивать и непосредственно потребление воздуха.

Габариты, площадь, масса

Если оборудование сравнивать напрямую, то с этими показателями, казалось бы, все ясно: чем меньше значение этих показателей, тем лучше. Но в реальном оборудовании не все так однозначно. Например, для воротникового оборудования фасовочный автомат с высокой производительностью просто обязан быть массивным, иначе при большом числе упаковочных единиц в минуту он начнет трястись, а может быть и «подпрыгивать». Чем выше производительность оборудования, фасующего продукты в бумажные пакеты и картонные пачки, тем большие его габариты и, естественно, оно имеет внушительную массу. Поэтому сравнивать по массе оборудование, отнесенное по максимально возможной производительности к различным группам, не стоит.

В тех же воротниковых упаковочных машинах габаритные размеры достаточно близки. Во всяком случае, если и различаются, то не настолько, чтобы они заметно влияли на наше представление о техническом уровне той или иной машины. Автоматы же на основе этих машин могут иметь большое расхождение по габаритам. Связано это с тем, какие обязательные или добровольно приобретаемые опции установлены на нем. Наличие или отсутствие отводящего конвейера и механизма подачи продукта к автомату значительно изменят габариты изделия в целом.

Может повлиять на габаритные размеры и дозатор, установленный на автомате. И если объемные дозаторы всех типов не смогут значительно повлиять на сопоставление автоматов одного типа, то весовые дозаторы, а особенно способы их установки, заметно меняют габаритные размеры автоматов. Весовые дозаторы (линейные, а чаще - комбинационные) нередко устанавливают не непосредственно на станине упаковочной машины, а на специальной раме, чаще всего массивной, да еще снабженной виброизолирующими опорами. Иногда весовые дозаторы устанавливают не выше упаковочной машины, а чуть в стороне, тогда доза продукта поступает в емкость промежуточного конвейера, а из него уже к упаковочной машине. При любом таком расположении дозатора автомат будет иметь и габариты, и занимаемую площадь, и заведомо большую массу, чем при традиционном расположении дозатора. Но, при прочих равных условиях, точность дозирования, удобство обслуживания в этом случае будут лучше. Поэтому сравнивать величину массы и габаритов оборудования без учета ряда других показателей не стоит.

Отклонение величины дозы отдельных упаковочных единиц

Этот показатель, на наш взгляд, очень важен для фасовочного оборудования, и совершенно не затрагивает упаковочное. Там с какими характеристиками по массе и размерам поступают упаковываемые предметы, с теми же они должны быть упакованы. Один из стандартов на фасованную продукцию определяет пределы допускаемых отрицательных отклонений содержимого нетто от номинального количества в любых упаковках при фасовании продукции. Требования к отрицательным отклонениям фасованной продукции в этом стандарте, на наш взгляд, не слишком жестки. Положительные величины отклонения по этому ГОСТу не регламентируются.

Указанные (не всегда) в проспектах значения отклонения величины дозы далеко не всегда отразят реальные значения отклонения для конкретного продукта. Поэтому, отклонения надо определять в условиях реального производства на значительной по величине партии продукции. При этом надо смотреть, не наблюдается ли тенденции постоянного минуса в дозах фасованной продукции, указанный ГОСТ этого не допускает, или постоянного плюса, это просто будет невыгодно фасовщику. Если же требования по пределам отрицательных отклонений для какого-то продукта не выполняются, то говорить о техническом уровне фасовочного автомата, адаптированного к данному продукту, не стоит.

Об одном из таких показателей (коэффициенте технического использования) уже было сказано. Другие показатели: средняя наработка на отказ (в часах); средний срок службы до капитального ремонта (в месяцах, при указании числа смен в день); средний полный срок службы (лет); удельная суммарная продолжительность технических обслуживании и ремонтов. Все эти показатели, если они объективны, скажут о качестве оборудования и его техническом уровне очень многое. Cложность же получения этих показателей заключается в том, что определяются путем наблюдения за оборудованием в течение многих лет. Ведется ли сейчас такое наблюдение, и если ведется, согласятся ли производители обнародовать их?

Удельные показатели

Удельные показатели, например, удельное потребление электроэнергии (Ватт час/пак.), удельное потребление воздуха (м³/пак.), производительность на единицу занимаемой площади (пак/мин : /м²), удельная масса изделия (кг : пак/ мин), возможно, удельная масса металла в изделии, при сравнении покажут за счет чего была достигнута производительность на изделии. И иногда напрямую скажут, «стоила ли овчинка выделки». Иногда, чтобы понять неудачность новой разработки не надо влезать «в дебри» удельных показателей, достаточно посмотреть на те скудные показатели, которые указываются в проспектах.

Пример из самой новой истории российского оборудования. Одна известная компания выпустила воротниковую упаковочную машину, которая при увеличении производительности, по сравнению с предыдущей моделью, на 11%, стала потреблять на 14% больше сжатого воздуха. Да еще и мощность была увеличена. Не приводим название предприятия потому, что разработчики и сами поняли свою ошибку, эта не стоившая «выделки» модель вскоре была снята с производства. Но все же картина технического уровня конкретных образцов техники без удельных показателей будет, по крайней мере, неполной, а скорее, неверной.

«Цена» показателей

Здесь приведены те показатели, без определения которых нельзя обозначить технический уровень фасовочно-упаковочного оборудования. Вполне допустимо, что о каких-то параметрах можно поспорить, какие-то добавить, что-то отбросить. Но, определяя параметры, всегда надо помнить об, условно говоря, «цене» каждого из параметров. Невозможно, чтобы у одного из двух образцов техники одного уровня все показатели были лучше, чем у другого. На практике, в чем-то выигрывает один, в чем-то другой. Для объективного сопоставления образцов техники, необходимо ввести коэффициенты значимости для каждого из показателей, определяющих технический уровень. Иначе говоря, разрабатывая методику определения технического уровня оборудования определенного назначения, надо не только определить необходимые для этого показатели, но «поймать» их значимость для оборудования.

И только сопоставляя показатели оборудования в комплексе, и с учетом значимости каждого из них, можно решить проблему определения технического уровня той или иной единицы оборудования. Трудно переоценить значение правильной оценки технического уровня для отечественного упаковочного машиностроения, для отраслей фасующих и упаковывающих продукцию, для мирового производства фасовочно-упаковочного оборудования. Но работ, направленных на рассмотрение этого вопроса, увы, крайне мало. Думается, что было бы хорошо, если тему, поднятую профессором Кавериным и немного поддержанную автором этой работы, развили бы другие специалисты. В результате обсуждения проблемы разными специалистами и могла бы родиться методика определения технического уровня фасовочного и упаковочного оборудования