Multi-axis solutions in packaging machines in Europe

The objective of this thesis was to examine the potential of multi-axis solutions in packaging machines produced in Europe. The definition of a multi-axis solution in this study is a construction that uses a common DC bus power supply for different amplifiers running the axes and the intelligence is centralized into one unit. The cost structure of a packaging machine was gained from an automation research, which divided the machines according to automation categories. The automation categories were then further divided into different sub-components by evaluating the ratio of multi-axis solutions compared to other automation components in packaging machines. A global motion control study was used for further information. With the help of the ratio, an estimation of the potential of multi-axis solutions in each country and packaging machine sector was completed. In addition to the research, a specific questionnaire was sent to five companies to gain information about the present situation and possible trends in packaging machinery. The greatest potential markets are in Germany and Italy, which are also the largest producers of packaging machinery in Europe. The greatest growth in the next few years will be seen in Turkey where the annual growth rate equals the general machinery production rate in Asia. The greatest market potential of the Nordic countries is found in Sweden in 35th position on the list. According to the interviews, motion control products in packaging machines will retain their current power levels, as well as the number of axes in the future. Integrated machine safety features together with a universal programming language are the desired attributes of the future. Unlike generally in industry, the energy saving objectives are and will remain insignificant in the packaging industry.

Työn tarkoituksena oli selvittää moniakselisovellusten markkinapotentiaali Euroopassa valmistetuissa pakkauskoneissa. Tässä tutkimuksessa moniakselisovellus tarkoittaa kokoonpanoa, missä tehonsyöttö on toteutettu DC syöttösillalla eri akseliohjaimille ja ohjausäly on keskitetty yhteen muita ohjaavaan yksikköön. Markkinapotentiaalin selvitykseen käytettiin pakkauskoneautomaatiotutkimusta. Tutkimus tarkastelee Euroopassa myytyjen ja valmistettujen pakkauskoneiden kustannusrakennetta tuoteryhmittäin. Tuoteryhmien tarkempaa erittelyä ja moniakselisovellusten suhdeluvun löytämistä varten käytettiin arviointia sekä globaalia liikkeenohjaustutkimusta. Moniakselisovellusten suhdeluvulla pystyttiin arvioimaan missä maassa ja pakkauskonesektorissa on suurin markkinapotentiaali. Tutkimusten lisäksi pakkausalalle suunnatuilla yrityshaastatteluilla pyrittiin keräämään tietoa pakkauskoneiden nykytilanteesta sekä mahdollisista kehityssuuntauksista. Suurimmat markkinapotentiaalit löytyvät Saksasta ja Italiasta, mitkä ovat suurimmat pakkauskonevalmistajat Euroopassa. Merkittävintä kasvua Euroopan alueella seuraavan 2-3 vuoden aikana ilmenee Turkissa, missä vuosittainen kasvu pakkausteollisuudessa on lähes samalla tasolla kuin keskimääräinen koneenrakennuksen kasvu Aasiassa. Pohjoismaista suurin markkinapotentiaali on Ruotsissa, mikä ylsi 35 sijalle vertailussa. Yrityshaastattelujen perusteella automaatiokomponentit tulevat lähivuosina pysymään saman tehoisina, eikä akselimäärissä ole näkyvissä muutosta. Integroidut koneturvallisuusominaisuudet yhdessä universaalin ohjelmiston kanssa olivat merkittävimmät suuntaukset. Toisin kuin yleisesti teollisuudessa, pakkauskoneiden energiansäästötavoitteet ovat ja tulevat olemaan matalalla tasolla seuraavina vuosina.