Automatyzacja umożliwia produkcję opakowań przyjaznych środowisku
Opublikowano 16 sierpnia 2022 w AI
Czy kiedykolwiek zdarzyło Ci się zamówić mały przedmiot przez Internet, a później zszokowało Cię jego ogromne opakowanie zawinięte w folię bąbelkową, poduszki wypełnione powietrzem lub papierowe wkładki?
Konsumenci (ja nie różnię się w tym zakresie od innych) często krytykują zbyt duże opakowania. Nie rozumiejąc faktu, że sprzedawca zajmujący się e-handlem może nie być w stanie ponieść wyższego kosztu przechowywania zapasów związanego z dziesięcioma pudełkami różnych rozmiarów lub zainwestować w system automatyki, który umożliwi obsługę różnych rozmiarów.
Konsumentów nie interesują bariery, które muszą pokonywać firmy, aby zadbać o ekologię swoich opakowań. Mniejsze opakowania. Cieńsze ścianki. Mniejsza masa. Mniejsza zawartość tworzyw sztucznych niepochodzących z odzysku. To przecież proste, prawda?
Tylko to nigdy nie jest takie proste. Niezależnie od tego, czy chodzi o przejście z opakowań sztywnych na elastyczne, obniżanie masy, pocienianie ścianek, wykorzystywanie surowców z recyklingu, odchodzenie od materiału wielowarstwowego na rzecz jednowarstwowego lub odejście od plastiku na rzecz papieru, zmiana procesu produkcji opakowań na bardziej ekologiczny jest niezwykle skomplikowana.
Odpowiedź stanowią technologie „czarnej skrzynki”
Jednym z największych wyzwań, przed jakimi stoją producenci FMCG podczas projektowania nowych opakowań, jest sposób dostosowania linii produkcyjnych i pakujących do nowych materiałów, formatów i projektów. W tym przypadku kluczem do bezbolesnego przejścia na ekologiczne opakowania jest technologia. Technologie „czarnej skrzynki”, których nawet nie widać. Algorytmy. Sterowanie ruchem. Programowanie. Czujniki. Sztuczna inteligencja. Chodzi o wykorzystanie tych rozwiązań w celu zapewnienia elastycznych i przyszłościowych rozwiązań automatyzacji, które są na tyle inteligentne i dynamiczne, aby poradzić sobie z każdym napotkanym problemem.
Weźmy na przykład elastyczne folie używane w formowaniu, wypełnianiu i uszczelnianiu, pakowaniu przepływowym i produkcji opakowań. Stanowią one ogromny obszar zainteresowania dla wdrażania innowacji, ponieważ nie tylko stale pojawiają się marki, które chcą zmienić format ze sztywnego na elastyczny, lecz również istnieje duża baza użytkowników filmowych, którzy chcą przejść na bardziej ekologiczne folie. Ich strategie obejmują wykorzystywanie cieńszych folii i folii jednowarstwowych, które w większym stopniu podlegają recyklingowi, folii biodegradowalnych, folii papierowych lub folii z zawartością surowców wtórnych.
Kiedy nowe materiały spotkają się ze starymi maszynami
Większość obecnie stosowanych maszyn pakujących nie została zaprojektowana w taki sposób, aby umożliwiać wykorzystywanie którejkolwiek z tych „nowych” folii. Zostały one zaprojektowane do obsługi bardzo spójnych folii z „pierwotnych” tworzyw sztucznych o określonej grubości. Problemy, które należy rozwiązać podczas adaptacji sprzętu do eksploatacji nowych materiałów, to kontrola naprężenia i szczelność taśmy, przypalanie i splątanie cienkich folii, rozdzieranie folii papierowych, a także radzenie sobie z faktem, iż jakość poszczególnych partii folii o dużej zawartości surowców z recyklingu jest mocno zróżnicowana.
Nawet niewielkie zmiany grubości folii prowadzą do nierównomiernego nawijania i odwijania, a także do zwiększenia naprężenia folii. Nierównomierne naprężenie powoduje z kolei występowanie wad podczas formowania i uszczelniania worka, takich jak kurczenie, zrywanie, składanie lub brak wyrównania.
Nie są to jedyne problemy, które sprawiają, że folii tych nie da się łatwo wykorzystywać do pracy. Kolejnym zagadnieniem jest generowanie odpadów, które zaprzeczają ekologiczności całego działania.
Firma OMRON rozwiązała ten problem przez opracowanie systemu kontroli naprężenia taśmy, który zapewnia zsynchronizowaną kontrolę naprężenia, posuwu i cięcia. System ten jest jednym z serii „bloków funkcyjnych” do optymalizacji przetwarzania folii w maszynach formujących, napełniających i uszczelniających. Nasi inżynierowie opracowali algorytm i zaprogramowali go w naszej platformie sterowania ruchem, co ułatwia producentom OEM i integratorom systemów wykorzystywanie tej funkcji w maszynie.
Inteligentne sterowanie temperaturą
Szczególnie podczas uszczelniania kontrola temperatury stanowi wyzwanie. Cieńsze folie są bardzo podatne na przypalanie, a niejednolitość parametrów folii pochodzących z recyklingu oznacza, że praca systemu uszczelniającego w stałej temperaturze powoduje uszkodzenia. Jednym z rozwiązań tego problemu jest wykorzystanie sztucznej inteligencji w celu umożliwienia dynamicznej regulacji temperatury. Czujnik na listwie uszczelniającej łączy się z algorytmem adaptacyjnym w systemie sterowania, który automatycznie dostosowuje temperaturę uszczelnienia w przypadku wykrycia zmienności materiału.
Dynamiczne sterowanie temperaturą oparte na sztucznej inteligencji ma potencjalną wartość nie tylko w przypadku elastycznych linii foliowych, ale także w przypadku wszelkich zastosowań związanych z ciepłem i wykorzystywaniem różnych materiałów. Dostrzegamy ogromną szansę w formowaniu metodą rozdmuchiwania. Wielu właścicieli marek decyduje się na zlecanie na zewnątrz procesu formowania rozdmuchiwaniem ze względu na złożoność procesu produkcji lżejszych butelek zawierających materiały pochodzące z recyklingu. Nawet niewielkie różnice w składzie żywicy mogą spowodować ogromne ilości odrzutów produkcyjnych. Problem ten można rozwiązać za pomocą sterowania temperaturą w zamkniętej pętli.
Nie chodzi tylko o operacje związane z opakowaniem pierwotnym, ale także o strategie dotyczące opakowań bardziej przyjaznych środowisku. Operacje wtórne, takie jak tworzenie kartonów i obsługa palet, już przechodzą transformację.
Elastyczne palety ze sterownikami robotycznymi
Jako że mniejsze zamówienia wielu jednostek produktowych SKU stają się normą w detalicznym łańcuchu dostaw, jednym z najbardziej oczywistych sposobów na osiągnięcie przez producentów FMCG korzyści w zakresie zrównoważonego rozwoju jest optymalizacja wykorzystania palet, które wysyłają. Jednak z punktu widzenia obsługi palet może to być problem, a producenci zwykle wybierają dwie palety zamiast próbować bardziej racjonalnie umieścić dwa różne produkty na jednej palecie. Wynika to z faktu, że algorytmy stosowane obecnie przez większość robotów paletyzujących zostały napisane w celu programowania wzorców palet z identycznymi opakowaniami i są to autonomiczne programy wbudowane w sterownik ramienia robotycznego, ograniczające możliwości pracy z wieloma układami palet.
Opracowanie rozwiązania umożliwiającego rozmieszczenie wielu warstw na palecie i sterowanie wieloma stacjami układania palet jest dużym wyzwaniem. Jednak nasi inżynierowie pracują nad tym i usprawnili proces obsługi palet, integrując łatwy w obsłudze „blok funkcyjny” w naszym systemie automatyki, który umożliwia ustawianie różnych warstw i sterowanie wieloma stacjami z poziomu jednego sterownika. Dzięki temu rozwiązaniu do obsługi palet integratorzy systemów mogą łatwo tworzyć elastyczne systemy obsługi palet bez konieczności gruntownego przeprogramowywania, co pozwala obniżyć koszty projektowania, wdrażania i integracji.
Nadchodzi gospodarka obiegu całkowicie zamkniętego
Gospodarka w obiegu zamkniętym to ważny temat w obszarze opakowań przyjaznych środowisku, co sprowadza się do tego, że każdy artykuł powinien powrócić do miejsca, w którym rozpoczął swoją podróż w procesie. Dzięki inteligentnemu sterowaniu i automatyzacji ogromne kartony i nieoszczędne wypełniacze mogą wkrótce stać się przeszłością. Nasza technologia pomogła naszym partnerskim konstruktorom maszyn w opracowaniu systemu do tworzenia kartonów opartego na nowoczesnej platformie sterowania ruchem, która umożliwia „przygotowywanie” kartonów, dzięki czemu produkty mogą być dostarczane w odpowiedniej wielkości.
Przejście na opakowania o mniejszym wpływie na środowisko naturalne rzadko jest proste, ale dzięki zaawansowanym technologiom automatyzacji i sterowania, które zapewniają elastyczność, jest to możliwe.
Skontaktuj się z nami, aby uzyskać więcej informacji
