Automatizace se přizpůsobuje udržitelnému balení
Zveřejněno AI v 16. srpen 2022
Už jste si někdy objednali online něco malého a pak byli rozzlobení, když vám daná věc přišla v nadměrně velké krabici vycpané papírem, bublinkovou fólií nebo vzduchem plněnými polštářky?
Spotřebitelé (mě nevyjímaje) se rádi rychle uchylují ke kritizování – zejména pokud jde o nadměrné balení. Neuvědomují si, že maloobchodník provozující elektronický obchod nemusí mít finanční prostředky na skladování deseti různých velikostí krabic nebo nemusí disponovat automatizačním systémem, který si dokáže poradit s různými velikostmi.
Spotřebitele nezajímají překážky, které musí obchodníci překonat, aby byly jejich obaly udržitelnější. Menší krabice. Tenčí stěny. Nižší hmotnost. Menší obsah plastu. Toho snad není tak těžké dosáhnout, ne?
Tak snadné to však nikdy není. Přetvoření balení tak, aby bylo udržitelnější, je velmi složitý proces, ať už jde o přechod z pevného na flexibilní balení, snižování hmotnosti, ztenčování stěn, včleňování recyklovaného obsahu, přechod z vícevrstvého na jednovrstvý materiál, nebo přechod z plastu na papír.
Odpověď leží v technologiích černé skříňky
Jednou z největších výzev, s nimiž se výrobci rychloobrátkového spotřebního zboží při přepracování balení potýkají, je přizpůsobení výrobních a balicích linek novým materiálům, formátům a provedením. Klíč k hladkému přechodu na udržitelné balení leží v technologiích. Jedná se o technologie „černé skříňky“, které ani nevidíte – jsou to například algoritmy, řízení pohybu, naprogramování, senzory nebo umělá inteligence. Jde o to využít tyto technologie k vytvoření flexibilních a nadčasových automatizačních řešení, která budou dostatečně inteligentní a dynamická, aby si dokázala poradit s čímkoli, na co narazí.
Vezměte si například pružné fólie používané při formování, plnění a zatavování, průběžném balení a tvorbě sáčků. Představují obrovskou oblast pro inovace, protože firmy neustále hledají způsoby, jak přejít z pevných formátů na ohebné, a navíc existuje široká základna stávajících uživatelů fólií, kteří chtějí přejít na ekologičtější druhy fólií. Jejich strategie sahají od zmenšování rozměrů přes tenčí fólie až po přechod na recyklovatelné jednovrstvé fólie, biologicky rozložitelné fólie, papírové fólie nebo fólie obsahující recyklovaný materiál.
Když nové materiály narazí na staré stroje…
Většina balicích strojů, které jsou dnes v provozu, nebyla navržena tak, aby si dokázala poradit s těmito „novými“ fóliemi. Tyto stroje byly navrženy k provozu s vysoce konzistentní plastovou fólií z prvotních materiálů o určité tloušťce. Problematickými místy, na která je třeba se zaměřit při uzpůsobování stávajícího vybavení k práci s nově vznikajícími materiály, je regulace napnutí fólie a zatavování. Tenké fólie se totiž snadněji přepálí a zamotají, papírové fólie se trhají a vlastnosti fólií s vysokým obsahem recyklovaného materiálu se od várky k várce mění.
I drobné změny tloušťky fólie vedou k nerovnoměrnému navíjení a odvíjení a zvyšují napnutí fólie. Nerovnoměrné napnutí pak zase způsobuje vady při formování a zatavování sáčků, jako je zkroucení, roztržení, krčení nebo vychýlení.
Nejenže kvůli těmto problémům není možné s takovými fóliemi pracovat, ale při práci s nimi také vzniká odpad, v jehož důsledku je přechod na „zelenější“ fólii bezpředmětný.
Společnost OMRON tento problém vyřešila vývojem svého systému pro regulaci napnutí fólie, který zajišťuje synchronizovanou regulaci napnutí, posuvu a řezání. Tento systém je jedním z řady „funkčních bloků“, určených k optimalizaci zpracování fólie u strojů pro formování, plnění a zatavování. Naši inženýři v zásadě vyvinuli algoritmus a naprogramovali jej do naší platformy pro řízení pohybu, čímž výrobcům OEM a systémovým integrátorům usnadnili integraci této funkce do stroje.
Inteligentní regulace teploty
Při zatavování je problémem regulace teploty. Tenčí fólie jsou velmi náchylné k propálení a proměnlivost vlastností recyklovaných fólií znamená, že provoz zatavovacího systému za konstantní teploty bude mít za následek vady. Jedním z řešení je v tomto případě použití umělé inteligence k dynamické regulaci teploty. Senzor na zatavovací liště je napojený na adaptivní algoritmus řídicího systému, který automaticky upraví teplotu zatavování, když narazí na odlišnost materiálu.
Dynamická regulace teploty řízená umělou inteligencí má potenciál nejen na linkách s pružnými fóliemi, ale také u jakékoli balicí aplikace využívající teplo a materiály s proměnnými vlastnostmi. Obrovský potenciál vidíme u vyfukování plastů. Mnoho majitelů značek se uchyluje k outsourcingu vyfukování z důvodu složité výroby lehčích lahví obsahujících recyklovaný materiál – i drobná odchylka ve složení pryskyřice může vést k obrovským objemům zmetků. Tento problém může vyřešit regulace teploty v uzavřené smyčce.
Výrobci však nepřecházejí na udržitelnější obalové strategie jen u primárního balení. Proměnou prochází i sekundární balení do krabic či na palety.
Flexibilní palety matou řídicí jednotky robotů
Jelikož se v maloobchodním dodavatelském řetězci stávají normou menší objednávky více skladových jednotek, je jedním z nejočividnějších způsobů, jak mohou výrobci rychloobrátkového spotřebního zboží dosáhnout udržitelnosti, optimalizace expedice palet. Z hlediska paletizace to však může být oříšek a výrobci obvykle raději odešlou dvě palety, než aby se snažili vměstnat na jednu paletu dva různé produkty. Je to tím, že algoritmy většiny dnes používaných robotických paletovacích jednotek byly napsány k programování palet s identickými krabicemi a jedná se o samostatné programy integrované do samotné řídicí jednotky robotického ramene, čímž se omezují možnosti práce s více rozvrženími palet.
Vytvoření řešení, které by umožňovalo uspořádání více vrstev na paletě a které by dokázalo ovládat více paletovacích stanic, je velkou výzvou. Naši inženýři na něm již pracují a vylepšili proces paletizace tím, že do našeho automatizačního systému zabudovali „funkční blok“, který umožňuje nastavení různých vrstev a ovládání více stanic z jediné řídicí jednotky. Díky tomuto řešení paletizace mohou systémoví integrátoři snadno vytvářet flexibilní paletizační systémy bez nutnosti rozsáhlého přeprogramování, což šetří náklady na technickou přípravu, implementaci a integraci.
Zpět na začátek
Koloběh je v oblasti udržitelného balení důležitým motivem, takže je příhodné, aby se tento článek vrátil tam, kde začal. Díky chytrému řízení a automatizaci by mohly být nadměrně velké krabice a plýtvavé výplně brzy minulostí. Naše technologie pomohla našim partnerům vyrábějícím stroje vyvinout platformu balení do krabic založenou na naší špičkové platformě řízení pohybu, která umožňuje výrobu krabic na míru, aby vaše produkty mohly být doručovány v krabicích o té správné velikosti.
Přechod na balení s menším dopadem na životní prostředí je málokdy jednoduchý, ale díky pokročilým technologiím automatizace a řízení podporujícím flexibilitu je proveditelný.
Kontaktujte nás pro více informací
