Képes-e egy multifunkcionális csomagológép különféle csomagolási igények kezelésére?

A multifunkcionális csomagológépek fejlődésének és keresletének megértése

Számos csomagolási igény az élelmiszer-, gyógyszer- és fogyasztási cikkek iparágakban

A mai iparágak különféle csomagolási problémákkal néznek szembe. Gondoljunk például az élelmiszer-előállítókra, akiknek a tengeri ételeket frissen kell tartaniuk a szoros vákuumcsomagolásokkal, a gyógyszeripari cégekre, amelyek steril cikkcakkos dobozokat használnak a tablettákhoz, vagy a fogyasztói márkákra, amelyek nehezen csomagolják be szabálytalan alakú termékeiket anélkül, hogy megsértenék őket. A 2024-es Csomagolási Automatizálási Jelentés legfrissebb adatai szerint a gyártók körülbelül háromnegyede napjainkban legalább öt különböző termékformátummal dolgozik. Ez igazi piacot teremtett olyan berendezések számára, amelyek képesek váltakozva vákuumzárásra, hőzsugorításra és különböző tepsik töltésére a termelési folyamat során.

Az automatizálás szerepe az hatékonyság növelésében és a munkaerőköltségek csökkentésében

A PMMI 2023-as robotikai jelentése szerint a több funkciót ellátó automatizált rendszerek 60 és 80 százalék között csökkentik az emberi beavatkozást a kézi munkával összehasonlítva. Ezek a rendszerek beépített érzékelőkkel és a sokat emlegetett PLC-kkel vannak felszerelve. Folyamatosan működnek, és képesek a fűszereket percenként körülbelül 120 zacskó lezárása mellett plusz-mínusz 0,1 gramm pontossággal adagolni. Lényegében ez az automatizálás jelentősen csökkenti a vállalatok munkaerőköltségeit, mintegy 18 dollárral óránként minden egyes gyártósoron. Emellett segít elkerülni az idegesítő hibákat, például a nem megfelelően megtöltött csomagolásokat vagy a ferde felragasztott címkéket.

Az egyszerű funkciójú rendszerekről az integrált, többfunkciós csomagolórendszerekre történő átállás

A régi, egyszerű gépek formaváltásra akár 45-től majdnem 90 percig is igénybe vettek, míg a mai moduláris rendszerek kevesebb, mint öt perc alatt lebonyolítják az átállást. A Globális Csomagológép-ipar legfrissebb piaci elemzése szerint ezek az egységes rendszerek 2035-ig körülbelül 9,2 százalékos éves összetett növekedési rátával fognak bővülni. Miért? Mert ezek a gépek most már egyetlen kis helyen egyesítik azt, ami korábban különálló folyamatok voltak: a tartályok töltése, megfelelő lezárása és minőségellenőrzése. Ezt a gyakorlati tapasztalatok is alátámasztják. Azok a gyárak, amelyek áttértek erre a rendszerre, körülbelül 38 százalékkal növelték a termelési teljesítményüket – ezt az adatot az OMAC tavalyi statisztikái támasztják alá –, miközben a karbantartási költségek is körülbelül egy negyedével csökkentek, amikor a vállalatok abbahagyták több különféle specializált gép üzemeltetését.

Többfunkciós csomagológép alapvető képességei

Különböző méretű, alakú és formátumú termékek pontos kezelése

A mai többfunkciós csomagolóberendezések mindenféle szabálytalan alakú terméket könnyedén kezelnek, legyen szó a kényes gyógyszeres blisztercsomagolásról vagy a fagyasztott tengeri ételek dudoros darabjairól, amelyek mindig is ellenálltak a szabványos csomagolásnak. A gépek mögött álló szervohajtású rendszerek valójában elég intelligensek: képesek a fogóerő finomhangolására és a zárásbeállítások dinamikus módosítására. Egy 2024-es Modular Packaging Systems jelentés szerint ezek a beállítások a tömegpontosságot mindössze fél gramm eltérésen belül tartják fenn nagyon eltérő tételnagyságok esetén is, 250 grammos kis csomagoktól egészen az 1,5 tonnás óriástömegekig. Ne feledkezzünk meg a látórendszerekről sem. Ezek az intelligens kamerák folyamatosan ellenőrzik a termékek méreteit, miközben azok mozognak a szalagon, így amikor például kerek vitamin tabletták vagy lapos sütik kerülnek sorra, a gép automatikusan módosít, anélkül hogy le kellene állítani és kézzel újra kellene kalibrálni az egészet.

Többféle csomagolási típus támogatása: Tasak, rekesz, vákuumcsomagolás, zsugorfóliás csomagolás és egyebek

Egyetlen gép is átválthat néhány percen belül álló tasakok gyártásáról vákuumzárthely rekeszekre, sőt zsugorfóliával ellátott csomagokra is. A csemegék gyártói különösen kreatívan használják ezeket a gépeket, amelyekkel nitrogénnel töltött chipszacskókat és flow-wrap módszerrel csomagolt fehérjeprudakat is előállítanak egyszerűen csak más alkatrészek behelyezésével. A 2024 elején készült jelentések szerint egyes fejlett rendszerek jelenleg több mint tizenkét különböző csomagolási formát képesek kezelni. Ezek közé tartoznak speciális lélegeztető csomagok gyümölcsök és zöldségek számára, valamint biztonságos gyógyszeres tasakok, amelyeken látható, ha valaki manipulált velük. Az ilyen rugalmasság időt és pénzt takarít meg, miközben a termelővonalak alkalmazkodók maradnak a következő piaci igényekhez.

Integrált funkciók: Automatizált mérés, töltés, zárás és minőségellenőrzés

Ezek a gépek 6–8 önálló folyamatot egyesítenek egy munkafolyamatba: a gravimetrikus adagolók ragadós termékeket, például mézet, 1%-os tűrésen belül adagolnak; a kétlépcsős záróberendezések nyomásérzékeny ragasztókat visznek fel folyadéktartályokhoz; az Röntgen-detektorok percenként 120 egység sebességgel az alulfeltöltött gyógyszeres csomagokat jelölik ki. Ez az integráció 63%-kal csökkenti a csomagolási hibákat a kézi szerelőszalagokhoz képest (Csomagolási Hatékonysági Index, 2023).

Porok, granulátumok, sütik, tengeri élelmiszerek és gyógyszerek számára alkalmazható

Az antisztatikus csigák valóban segítenek abban, hogy a fehérjeporok ne gombócokká álljanak össze feldolgozás közben. Eközben tengeri élelmiszerekkel dolgozva az eszközök pontosan a megfelelő beállításra állítják a légsót, így a garnélás dobozok hibamentesen lezáródnak. Olyan anyagok feldolgozásánál, amelyek hajlamosak nedvességet felvenni, például az instant kávégranulátumnál, a modern gépek tulajdonképpen egyszerre kétféle műveletet végeznek: szárítószert helyeznek el, és oxigént távolítanak el egyetlen gyártási folyamat során. A szigorú előírásokat illetően a gyógyszeripari alkalmazások speciális berendezéseket igényelnek, amelyek ISO 5-ös osztályú tisztatermi besorolású alkatrészekből állnak, valamint részletes naplózást biztosítanak automatikusan a követelményvizsgálatokhoz. Ezek nemcsak papíron szépen hangzó specifikációk; elengedhetetlenek a ellenőrzések sikeres átvészeléséhez és a minőségirányítás fenntartásához különböző gyártási környezetekben.

Tervezési rugalmasság és testreszabhatóság dinamikus gyártási igényekhez

Testreszabható konfigurációk optimális termék-kompatibilitásért

A mai sokoldalú csomagolóberendezések állítható beállításainak köszönhetően különböző típusú termékeket is képesek kezelni. A gépek olyan lehetőségekkel rendelkeznek, mint a zárások szorosságának változtatása, különböző méretű fúvókák cseréje, valamint a töltési mennyiségek pontos beállítása. Ezek az állítások lehetővé teszik a gyárak számára, hogy megszakítás nélkül váltogassanak egyik termékről a másikra. Képzeljük el, hogy ugyanazon a berendezésen haladhatunk át finom porok, például fűszerek csomagolásától egészen friss halak vákuumcsomagolásáig. Azok számára a vállalatok számára, amelyek több piacot is lefednek, ez a fajta rugalmasság lényegesen megkönnyíti a munkát. Egy gyár reggel például kis, 100 gramm súlyú teafiltereket gyárthat, majd később átkapcsolhat nagy, 5 kilogrammos ipari ragasztókat tartalmazó edények előállítására. Annak képessége, hogy mindezt egyetlen gépen lehessen végezni, időt és pénzt takarít meg, miközben a napi műveletek zavartalanul folyhatnak.

Moduláris tervezés, amely skálázható és rugalmas csomagolósorok kialakítását teszi lehetővé

A mai napig a legjobb csomagolórendszerek moduláris tervezésen alapulnak, ahol az elemeket, például súlyérzékelőket, szállítószalagokat és záróegységeket egyszerűen lecserélhetők. Vegyük például a vákuumcsomagoló modulokat, amelyeket gyakran meglévő sorokhoz rögzítenek, különösen olyan termékek esetében, amelyek rosszul reagálnak az oxigénhatásra; nincs szükség mindent szétszedni csak azért, hogy helyet csináljanak az új berendezésnek. A Packaging World tavalyi adatai szerint a vállalatok körülbelül 23%-ot takarítanak meg a kezdeti költségekből, ha moduláris rendszert választanak a teljes, merev rendszerek helyett. Emellett a vállalkozások fokozatosan bővíthetik működésüket a piacuk kibővülésével, kapacitást darabról darabra hozva létre, anélkül, hogy egyszerre nagy összeget kellene befektetniük.

Gyors formátumváltás minimális leállási idővel és szerszámbeállításokkal

A legújabb gépek önműködő szenzoroknak és szerszám nélkül állítható beállításoknak köszönhetően kevesebb, mint tíz perc alatt váltanak formátumot. Például egy cipótermékeket gyártó cégnek elegendő a gép felületén kiválasztania egy előre beállított lehetőséget ahhoz, hogy átváltozzon a kemény tokcsomagolásról a puha, álló zacskókra. Nincs több időpazarlás az irányítósínek állítgatásával vagy a hőzárolók manuális beállításával. A folyamat közben megtakarított idő körülbelül kétharmadával csökkenti a leállási időt, ami valódi versenyelőnyt jelent a gyártók számára, amikor sokféle terméket állítanak elő, de egyesével nem nagy mennyiségben.

Többfunkciós vs. Specializált gépek: A sokoldalúság és teljesítmény kiegyensúlyozása

Gyártási sebesség, átbocsátóképesség és üzemeltetési hatékonyság összehasonlítása

Amikor egyetlen termékvonal sebességéről van szó, a specializált csomagolórendszerek általában messze legyőzik a többfunkciós gépeket. Ezek a kifejezetten erre a célra tervezett rendszerek percenként 120 és 300 egység közötti teljesítményt tudnak elérni olyan ismétlődő feladatoknál, mint például nagy mennyiségű élelmiszer vákuumcsomagolása. Ne hagyjuk azonban még ki a többfunkciós modelleket a versenyből. Ezek egyre jobban behozzák a teljesítménybeli lemaradást, mivel súlyozás, töltés és zárás minden lépést egyetlen műveleti ciklusba integrálnak, így csökkentve a gyártási torlódásokat. Az OMAC 2022-ben közzétett tanulmánya szerint azok a gyárak, amelyek áttértek ezekre a kombinált rendszerekre, körülbelül 38 százalékos hatékonyságnövekedést értek el. Ennek fő oka kevesebb anyagmozgatási idő és lényegesen kevesebb átállítás különböző termékek között.

A rugalmasság és a speciális gépek teljesítménye közötti kompromisszumok értékelése

A döntés a gyártási prioritásoktól függ:

• Specializált egységek kiemelkedő teljesítmény nagy volumenű, egységes formátumú körülmények között (például vákuumcsomagolás tengeri élelmiszerek feldolgozóinak napi 20 000 egység igénye mellett)
• Többfunkciós gépek csökkentik a tőkekiadásokat és a helyigényt 45%-kal, miközben különféle formátumokat kezelnek, például zacskókat, zsugorfóliát és tartókat

Képes-e egyetlen gép több szakosodott egységet is helyettesíteni? Kritikai elemzés

Bár a többfunkciós csomagolórendszerek 2–3 speciális gépet helyettesíthetnek kis- és közepes méretű műveletek esetén, ultra magas volumenű környezetekben korlátok merülnek fel. Például az autóipari alkatrészek gyártói, akik havi 500 000 azonos blisztercsomagot igényelnek, továbbra is specializált sorokra támaszkodnak. A moduláris tervezés részben enyhíti ezt – a rendszert alkalmazók 72%-a 30%-kal gyorsabb formaváltást jelent, mint a hagyományos rendszereknél (OMAC 2022).

Adatfelismerés: az OMAC tanulmány szerint az integrált többfunkciós rendszerek 38%-os hatékonyságnövekedést eredményeznek

*Skála, amely a 5+ csomagolási formátum eszközök átállítása nélküli kezelésére való képességet méri

Az adatok egyértelmű tendenciát mutatnak: miközben a speciális vákuumos csomagológépek 20%-os termelékenységi előnnyel rendelkeznek egycikkű gyártás esetén, a multifunkcionális rendszerek 68%-kal csökkentik a leállások idejét vegyes termelésű üzemekben. Ez összhangban áll a növekvő igénnyel az olyan rugalmas gyártósorok iránt, amelyek képesek váltani a csemegék, gyógyszerek és fogyasztási cikkek csomagolása között.

Valós alkalmazások kulcsfontosságú iparágakban

Élelmiszeripar: Hatékony kezelés csemegék, folyadékok és tengeri élelmiszerek esetén vákuumos csomagológépekkel

A többfunkciós csomagológépek valóban nagy hatással vannak a élelmiszeripari termelésre, különösen ott, ahol gyors formaváltásra van szükség. Ezek a gépek különböző nehézkes termékekkel is megbirkóznak, beleértve a nedvességre érzékeny, sűrű folyadékokat és még az igen érzékeny tengeri élelmiszereket is. Ezt intelligens vákuumos csomagolási rendszerek segítségével érik el, amelyek valójában 25–40 százalékkal hosszabbítják meg a termékek eltarthatóságát a polcokon – legalábbis a tapasztalatok szerint. A 2024-es Élelmiszer-feldolgozási Jelentés alapján kiderült, hogy azok a gyárak, amelyek integrált rendszereket alkalmaznak, átlagosan 22 százalékos hatékonyságnövekedést érnek el a formaváltás során, például apró fűszerzacskókról vákuumcsomagolt ételadagokra váltva. Érdekes módon ugyanez a kutatás azt is kimutatta, hogy a gépekbe épített pontos adagolási funkciók következtében kb. 15 százalékkal kevesebb csomagolóanyag kerül hulladékba.

Gyógyszeripar: Pontosság, sterilitás és szabályozási előírások betartásának biztosítása integrációval

A gyógyszeripari vállalatok sokoldalú csomagolóberendezésektől függenek, hogy kielégítsék az ISO 15378 követelményeit, miközben termelési vonalaik rugalmasak maradnak. A modern rendszerek mindent kezelnek: a tabletták dobozaitól kezdve a nitrogénnel töltött zacskókon át a sérülékeny biológiai hatóanyagú gyógyszerekhez szükséges biztonságos tartályokig, mindezt anélkül, hogy kockázatot jelentene a termékek közötti szennyeződés. A tavaly publikált kutatás szerint azok a létesítmények, amelyek ezen fejlett gépeket használják, majdnem felére csökkentették a címkézési hibákat köszönhetően a beépített kamerarendszereknek, amelyek ellenőrzik, hogy a csomagolóanyagok megfelelnek-e a 21 CFR Part 211-ben meghatározott szigorú FDA előírásoknak. Ezek a fejlesztések nemcsak a papírmunka teljesítéséről szólnak, hanem hosszú távon időt és pénzt is takarítanak meg.

Nagy volumenű termelés: Több párhuzamos sáv a méretezhető kimenet érdekében

Az iparág vezető gyártói egyre inkább olyan kettős pályás csomagolórendszerekhez fordulnak, amelyek egyszerre több terméket is képesek feldolgozni. Ezek a gépek percenként körülbelül 400 sütikészítményt csomagolnak be az egyik oldalon, miközben a másik pályán például szószacskákkal vagy fagyasztott haladagokkal dolgoznak. A Packaging Digest tavaly közzétett adatai szerint a nagy volumenű termelők majdnem kétharmada választotta ezt a moduláris kialakítást. Mi az előnye? A termelési kapacitás bővítése lehetséges anélkül, hogy teljes sorokat kellene leállítani fejlesztések miatt. A vállalatok többsége azt jelenti, hogy körülbelül másfél év alatt megtérül a befektetésük, pusztán azáltal, hogy nem kell sok különféle specializált gépet beszerezniük.