Ipari digitalizálás a csomagolóiparban

Géptervezés magas minőségi elvárásokkal

A csomagológép gyártónak nem csak a megrendelő igényeit kell kielégíteni, hanem nagyon komoly technológiai és jogszabályi feltételeknek is eleget kell tennie. Ezen gépek tervezéséhez már elengedhetetlen, hogy a lehető legtöbb műveletet digitálisan csináljunk, legyen az a géptervezés vagy a PLC programozása. Ha a géptervezés oldaláról vettük egy pillantást a műveletekre, akkor a drágább, rozsdamentes alapanyagok használata megkívánja a pontos és takarékos tervezési folyamatot, amit a 3D tervezőszoftverek hatékonyan támogatnak. A független beszállítók termékei digitálisan elérhetőek az interneten, így azok letöltésével azonnal beépíthetőek a tervekbe, hozzájárulva a teljes értékű dokumentáció létrehozásához. Miután ezek a gépek is tartalmaznak olyan részeket, amely a funkció szempontjából lényegtelenek, de biztonságtechnikailag fontosak, így lemezburkolattal kell ellátni őket.

Gyártási folyamatok támogatása digitális modellek segítségével

A 3D-s CAD szoftverek alapvető képességéhez tartozik, hogy technológiahelyes lemezalkatrészeket lehet létrehozni a higiéniai előírásoknak megfelelő sarokkialakításokkal együtt és a terítékképzés után a megkapott dxf fájl felhasználható az alkatrészek legyártásához. A formázó szerszámok megtervezése és optimalizálása is sokkal egyszerűbb digitálisan, mint papíron, de a módosítások visszavezetése is csak néhány lépés, az így létrejött modell azonnal felhasználható CAM szoftverekben. Egy teljes gép funkcionális működése is ellenőrizhető a tervezés bármely fázisában a digitális prototípuson anélkül, hogy legyártottunk volna egy darab alkatrészt is. A gyártási dokumentációkészítés előtt kinyerhetőek az alkatrészlisták, így a raktározás is felkészülhet időben a gépek összeszerelésére. Az elektromos tervezés is beintegrálható a mechanikai géptervezésbe, csökkentve vagy teljesen megszüntetve az összeszerelés közben jelentkező rendellenességeket. A 3D-s modellek olyan információkat tartalmaznak, amelyek döntően befolyásolhatják a gépbe épített valós viselkedésüket, ezért ezek az információk is kinyerhetők, illetve tervezési peremfeltételekként felvehetőek a gépészeti tervezőrendszerbe.

Középpontban az adatok, tervadat-kezelés adatbázis alapon

A tervezés közben keletkezett adatok, modellek valamint a gyártás alatt létrejövő információk kezelhetőek a tervadat kezelési modulban, de akár iktatható egy árajánlat kérés is az aktuális projekthez. Középpontban az áll, hogy minden adatunk digitálisan legyen kezelve, mert akkor pillanatok alatt kereshető, szükség szerint módosítható. A fenti sajátosságok összhangban vannak a géptervezők azon elvárásaival, hogy költséghatékonyan tudjanak tervezni, hamar tudjanak reagálni a megrendelő igényeire és minőségi, megbízható terméket állítsanak elő a rendelkezésre álló határidőig. Ezek a digitális megoldások egy rendezettséget, kiszámíthatóságot és szervezetfejlesztést hoznak a vállalkozások életében.

Teendők a csomagolóiparban

A csomagolás szinte egyidejű az emberiséggel, de jelentősége felérdeklődött az utóbbi évtizedekben. A kezdetekben a csomagolás célja az összegyűjtött élelmiszer tárolása, összefogása, szállításhoz való alkalmassá tétele volt. Napjainkban azonban sokkal komplexebb a csomagolás feladata megőrizve a régi küldetését is, ami megnyilvánul abban, hogy eladja a benne rejlő terméket az az fontos szerepet tölt be a portéka sikeressége vagy bokása szempontjából is.

A csomagolás főbb feladatai:

  • megóvja a terméket a káros fizikai és kémiai hatásoktól;
  • ésszerű kezelési, szállítási, eladási egységet képezzen;
  • megőrizze a termék élvezeti értékét
  • növelje a termék eltarthatósági idejét;
  • csökkentheti a tartósítószer hozzáadagolást;
  • a termék értékcsökkenés nélkül, a lehető leggazdaságosabban eljusson a fogyasztóhoz;
  • kommunikációs, szolgáltató és reklám eszköz;
  • értékesítő funkciót tölt be;
  • környezetbarát legyen;
  • élelmiszerbiztonság betartása;
A kenyér, mint napi fogyasztási cikk és alapvető élelmiszer fontos helyet tölt be a táplálkozási szokásainkban. A kenyérfogyasztás visszaeső tendenciát mutat, de a választék jelentős növekedése tapasztalható. A fogyasztás egyre inkább az egészségesebb, rostban gazdagabb termékek irányába tolódik el. Jellemző a kenyerek ill. kenyérfélék tömegének csökkenése: a 0,75 kg, 0,5 kg, 0,4 kg, kenyerek részarányának növekedése, ami betudható a vásárlási és étkezési szokásaink leképezésének. A kisebb méretű kenyerek fajlagos felülete nagyobb, így nedvességtartalmukat hamarabb elveszítheti. Tartósság és az élvezeti érték megőrzése céljából egyre több kenyér csomagolt formában kerül a kereskedelmi forgalomba. A korszerű csomagolás védi a terméket a környezet káros hatásaitól, és egyben esztétikus kialakításával felkelti a fogyasztók figyelmét.

Különböző kezdetleges csomagolási lehetőségek alakult ki a kenyér csomagolásánál. Így a fogyasztói csomagolások között az ideiglenes védőburkolatot jelentő papír és/vagy polietilén zacskó használatos, mely nem jelent még csomagolásfejlesztést, egyedül a higiéniai feltételek javítását. Ezen kívül régóta széles körben alkalmaznak jól bevált szállítási és gyűjtő csomagolásokat, ládákat, melyek segítik a nyilvántartást, árukezelést, raktározást és elosztást. A műanyag rekeszek elődeiknél praktikusabban mozgathatók és tisztíthatók.

A csomagolásra használt műanyagok jelentős része makromolekulájú szerves vegyületekből áll, amelyeket természetes alapú anyagokból vagy szintetikus anyagok átalakításával állítják elő. Hőmérséklet hatására, viselkedés szempontjából megkülönböztetünk hőre lágyuló (termoplaszt) és a hőre keményedő (duroplaszt) műanyagok. Az élelmiszerek csomagolására elsősorban a hőre lágyuló műanyagokat (PE, PP, PET) használják. Az általánosan használt műanyag fólia 1 mm-nél vékonyabb, hajlékony csomagolóanyag, de nem ritka a 0,2mm vastagság alkalmazása. Az előállítási technológiától függően és a csomagolandó termék típusától függően sík- vagy tömlő fóliát alkalmazhatunk. Pékáru csomagolására gyakran használnak speciális zsugorfóliát is, amely csomagolási mód nagy kézi munkaerő igényű. Nagy mennyiségű terméket, gépesítve célszerű, mert így az egy termékre eső csomagolási költség olcsóbb, de hátránya az, hogy nem engedhető meg a termék méretének nagyobb szórása. Itt meg kell jegyeznünk, hogy a védőgázas csomagolási technológia jelen van ebben a szegmensben is, amit előszeretettel használnak „bio” termékek, elősütött, fagyasztott termékek csomagolására, ami jelentősen hosszabb eltarthatóságot eredményez.

Elérkeztünk a csomagolástechnológia gépesítéséhez, ami igen komoly előkalkulációt igényel a beruházó részéről, de komoly kihívásokat jelenthet a csomagológép gyártó cégek számára is. A technológia sokfélesége miatt számos kihívásnak és előírásnak kell megfelelnie egy csomagológépnek. A termék végső, „fogyasztásra kész” tulajdonságait a gyártási műveletek, fizikai és kémiai jellemzők, műszaki körülmények a csomagolás és a tárolás döntően befolyásolják. A legnagyobb kihívás a mindenhol jelen lévő mikroorganizmusok kordában tartása jelenti, mert elszaporodásuk egészségügyi kihatással van a fogyasztóra, de a gyártó hírnevét is csorbíthatja. Ebből is látszik, hogy a fogyasztási termék gyártójának és a csomagológép fejlesztőjének szorosan együtt kell működnie a megfelelő végeredmény érdekében. Első lépésben meg kell határozni a csomagolás módját, második lépésben a fólia kiválasztása a következik, míg a harmadik, talán legfontosabb a formázószerszám meghatározása, ha ilyen típusú csomagolást választottunk. Ezen fontos sarokpontok meghatározása után a csomagológép fejlesztőé a feladat, hogy a lehető legjobb ár-értékű berendezést állítson elő. Az egyik legfontosabb szempont a higiéniai követelmények betartása, ami néha ütközhet a funkcionalitással. Rozsdamentes alapanyagokat kell alkalmazni, vázszerkezetek, tartók esetén lehetőleg zárt szelvényű profillal kell dolgozni, amelyek folyamatos, zárványmentesen hegesztéssel kell rögzíteni. Gyártástechnológiai furatokat le kell zárni és lehetőség szerint 90°-ban csatalakozó elemeket kell létrehozni a legkevesebb padozathoz való kapcsolódással és lehetővé kell tenni a tisztíthatóságot. Az előírások pontosan kitérnek az alapanyagokra, a műszerezettségre, az érintésvédelemre, de még a karbantartásra is.

Végigkövettük a kenyér útját, hogy miként kerül az asztalra, de ez az utazás sokkal hosszabb volt egy egyszerű leírásnál. Megismertük, hogy a tervező és gyártó cégek milyen kihívásokat oldanak meg a digitális és a való világban egyaránt.