Műanyagok a fogyasztási cikkek gyártásában: hét automatizálási tipp a környezetkímélőbb csomagoláshoz

Sok minden szól a műanyag csomagolás mellett

Amikor az ital- és élelmiszeripari és egyéb ágazatokban a csomagolt termékek védelméről van szó, még mindig nehéz a polimerekhez hasonló, sokoldalú alternatív megoldást találni. A polimerek rugalmasak és könnyen formálhatók. Mellettük szól a kis súly, a higiéniai előnyök, valamint a praktikus szállítás és a vonzó megjelenés a polcokon. Ha a másik oldalt nézzük, akkor viszont a vásárlók a kényelmet, a termék sértetlenségét és az értéket keresik, de egyre nagyobb figyelmet fordítanak a fenntarthatóságra is – és itt van a műanyag csomagolás legfőbb hiányossága. Ugyanakkor gyakran mégis előnyösebbnek bizonyulnak az olyan alternatívákkal szemben, mint például a fémek vagy az üveg, mivel előállításuk, szállításuk és újrahasznosításuk kevesebb energiát igényel. Bár divatba jött a csomagolatlan élelmiszer vásárlása, ennek ellenére sok helyen költség-, higiéniai vagy biztonsági okokból nincs életképes alternatívája a műanyag csomagolásnak.

Középpontban a „csökkentés, újrahasznosítás, újrafelhasználás és újratervezés”

A műanyag mennyiségének csökkentése, a csomagolás újragondolása: ez a mottó. Az élelmiszer- és italgyártó, valamint a fogyasztási cikkeket gyártó vállalatok egyre inkább a négy „R”-re (reduce, recycle, reuse, redesign, azaz: csökkentés, újrahasznosítás, újrafelhasználás és újratervezés) összpontosítanak. Az élelmiszeriparban és a fogyasztási cikkek ágazatában a súly minimalizálására helyezik a hangsúlyt a felhasznált műanyag mennyiségének korlátozása érdekében (csökkentés). Az új műanyag összetételek egyszerűbb újrahasznosítást tesznek lehetővé. Emellett vannak innovatív megoldások, mint például az újrahasznosítható zacskók, fedelek vagy újrazárható zacskók (újratervezés és újrafelhasználás) – így kevesebb a műanyag és kevesebb a hulladék a végső gyártási fázisokban. Továbbá új csomagolási és tárolási koncepciók kialakítása is zajlik. A négy „R” – a csökkentés, újrahasznosítás, újrafelhasználás és újratervezés – segít abban, hogy fenntarthatóbbá váljunk, és jobban megfeleljünk a jogi követelményeknek és a vásárlói igényeknek.

Nemzetközi kezdeményezések a műanyag mennyiségének csökkentésére

Egyre szigorúbb követelményeket kell teljesíteni, beleértve az ENSZ fenntartható fejlődési céljait (SDG-k), amelyek az éghajlat védelmére, a felelős fogyasztásra és a környezetbarátabb termelésre vonatkozó rendelkezéseket tartalmaznak. Emellett számos egyéb szabályozás is létezik, amelyek célja a műanyagfogyasztás csökkentése. Néhány példa erre az egyszer használatos műanyagokra vonatkozó tilalom vagy a műanyag zacskók mennyiségének csökkentésére irányuló stratégiák az EU-ban, amelyek a 2019/904 irányelvhez kapcsolódnak, és amelyek hivatalosan 2021 júliusában lépnek hatályba. Ezenkívül a gyártók is vállalnak saját kötelezettségeket. Néhányan azon dolgoznak, hogy növeljék az újrahasznosított PET mennyiségét a termékekben. Mások arra törekednek, hogy a csomagolásokat jobban újrahasznosíthatóvá tegyék, vagy a csomagolások és tárolóedények kialakítását annak megfelelően változtassák meg, hogy kevesebb műanyagot használjanak fel.

Hét gyakorlati példa és tipp a fenntarthatóbb csomagoláshoz

1. Lezárás: valós idejű nyomon követés

Amikor az anyagösszetétel változik, a vállalatoknak mindenképpen elemezniük kell, hogy a gépek, mint például a függőleges töltő- és csomagológépek (VFFS) képesek-e továbbra is fenntartani a termelékenységet és a feszítésszabályozást anélkül, hogy a végtermék teljesítményét vagy minőségét befolyásolnák. Csak akkor lehet elérni a specifikációknak megfelelő, gyűrődésektől és nyúlástól mentes, azaz a további folyamatokra negatív hatást ki nem fejtő terméket, ha szorosan figyelemmel kíséri és ellenőrzi a fóliát.

2. Adatgyűjtés a gépek szintjén és valós időben

A gyártóknak mindenkor biztosítaniuk kell, hogy a csomagolás megfeleljen a céljának. A függőleges töltő- és csomagológépek (VFFS) esetében például számos változót – például sebesség, nyomás, szinkronizálás, hőmérséklet és egyebek – kell valós időben pontosan szabályozni és tesztelni. Több változó, például az anyagvastagság, az érintkezési idő vagy a hőmérséklet ellenőrzéséhez a gyártónak olyan automatizálási megoldásra van szüksége, amely képes az összes vonatkozó adatot a gép szintjén összegyűjteni a közös kommunikációs módszereken keresztül. Ezenkívül szükség van a megosztás és a vizualizáció lehetőségére is. A jövőben egyre több mesterségesintelligencia-megoldás lesz beágyazva az egyes vezérlőkbe, így a fejlesztés egyre inkább az önoptimalizáló gépek irányába fog elmozdulni.

3. Formázás: az innovatív képalkotó rendszerek kulcsfontosságúak

A tálcák, palackok vagy csomagolások gyártóinak mindig fel kell tenniük a kérdést, hogy az anyagok módosításai milyen hatással lehetnek a termék épségére, színére vagy formájára. Az automatizálási megoldások segítik a gyártókat a tulajdonságok ellenőrzésében. A tartályok gyártásakor szigorú hőmérséklet-ellenőrzésre van szükség olyan fizikai hatásokkal együtt vizsgálva, mint például a nyomás. A hibás tételek elkerülése érdekében célszerű olyan nagy teljesítményű képalkotó rendszereket használni, amelyek rendelkeznek a szükséges eszközökkel az olyan problémák felismeréséhez, mint például a műanyagban lévő mikrolyukak.

4. Csomagolás: a hőmérséklet és a mozgás ellenőrzése

Az anyagok módosítása szintén befolyásolhatja a teljesítményt: Továbbra is garantált-e még a sértetlenség és a stabilitás például a csomagolás során? Olyan alkalmazásra van szükség, amely garantálja a hőmérséklet és a mozgás szoros ellenőrzését, fenntartja a feszültséget, valamint biztosítja a másodlagos vagy harmadlagos csomag megfelelő csomagolását.

5. Kezelés: a rendszerek közötti zökkenőmentes kommunikáció biztosítása

Ahogy a csomagok egyre kisebbek lesznek, a gyártóknak meg kell vizsgálniuk, hogy a válogató vagy tárgyfelszedési és -elhelyezési megoldások által támogatott kezelési műveletek pontosak és könnyen megismételhetők-e. Az egyik példa erre a tálcák kiskereskedelmi forgalmazásra kész harmadlagos tárolóeszközökbe történő elhelyezése. A kezelés kulcsfontosságú szempontja, hogy „látni” lehessen a csomagolási területre belépő termékeket, de a képfeldolgozó rendszer, a szállítószalag és a robot közötti gyors kommunikáció legalább ilyen lényeges – mindez a szükséges termelékenység fenntartása mellett. Emellett előfordulhat, hogy a robot konfigurációját új fóliaanyagok miatt módosítani kell.

6. Lezárás: a nagy felbontású szervok létfontosságúak

A súlycsökkentések megváltoztathatják a tárolóeszközök méretét és alakját, ami hatással lehet a lezárási folyamatra és más kapcsolódó munkafolyamatokra is. Emellett az erők és nyomatékok több hulladékhoz vagy termelési leálláshoz vezethetnek, ami további problémákat okozhat. Számos lezárási technika, például a kupakolás, szervovezérlésen alapul. Ezért fontosak a nagy felbontású szervók, amelyek egy géphálózaton, például EtherCAT hálózaton keresztül csatlakoznak.

7. Együttműködés tapasztalt partnerekkel

Ahelyett, hogy a magasabb szintű fenntarthatóságért folytatott harcot egymagunkban vívnánk, érdemes erős partnerekkel bővíteni csapatunkat. Az OMRON az i-automation integrált technológiai platformjával, valamint világszerte elérhető szolgáltatásokkal támogatja az élelmiszer- és italgyártó vállalatokat az említett kihívások mindegyikének leküzdésében. A nemzetközi jelenlét, az integrációs és együttműködési partnerek széles hálózata, valamint a WHO fenntarthatósági céljaira való összpontosítás teszi az OMRON vállalatot tapasztalt és szakértő társsá ezen a fontos úton.