Maszyny pakujące coraz ważniejszym elementem procesów produkcyjnych

Maszyny pakujące ważnym elementem procesów produkcyjnych Pixabay – PublicDomainPictures

Gotowy produkt, zanim trafi do sprzedaży, w większości przypadków wcześniej musi zostać zapakowany. I choć sam proces pakowania wydaje się mało istotny, to jednak odpowiednio dobrane opakowania odgrywają niezwykle ważną rolę w transporcie, przechowywaniu, a także w finalnej sprzedaży. Rosnące wymagania ze strony zarówno producentów, jak i odbiorców sprawiają, że branża opakowań stale się rozwija, a oferowane maszyny pakujące są coraz bardziej zaawansowane technologicznie.

Rozwój technologiczny większości branż produkcyjnych nie omija również sektora opakowań. W ofercie producentów rozwiązań do pakowania pojawiają się coraz bardziej zaawansowane maszyny pakujące z nowymi funkcjonalnościami. Rozwiązania te coraz częściej stają się częścią większej linii produkcyjnej. Również w tej branży widoczny jest trend automatyzacji procesów. Dzięki temu zwiększa się tempo czynności, które wiążą się z pakowaniem produktów. To z kolei sprawia, że te procesy stają się bardziej wydajne, a w efekcie przedsiębiorstwo może zaoszczędzić na kosztach produkcji.

Różnorodny asortyment

W zależności od konsystencji, wielkości czy specyfiki produktu uzasadnione może być użycie innego opakowania, a tym samym innej maszyny pakującej.

Prawie 60% globalnej produkcji branży opakowaniowej trafia do sektora spożywczego, dlatego opakowania do żywności (w tym świeżej) i napojów należą do najczęściej wytwarzanych przez branżę. Do innych liczących się i zarazem specyficznych grup produktowych, które wymagają użycia dedykowanych opakowań, należą m.in. produkty medyczne i farmaceutyczne, kosmetyki, środki czystości i chemia gospodarcza, farby, materiały budowlane, oleje, paliwa czy środki smarne.

Światowy rynek opakowań jest obecnie zdominowany przez dwa rodzaje materiałów – tworzywa sztuczne oraz papier i tekturę. W Polsce opakowania z tych materiałów stanowią blisko 75% łącznej produkcji branży. Na pozostałą część składają się opakowania ze szkła, metali i drewna.

Maszyny pakujące – różne rodzaje

Oferowane przez branżę opakowaniową maszyny i urządzenia są bardzo zróżnicowane. Wynika to przede wszystkim ze wspomnianej wyżej dużej różnorodności pakowanych towarów. Wśród dostępnych na rynku rozwiązań można znaleźć zarówno maszyny uniwersalne, jak i dopasowane do specyficznych potrzeb klientów.

Do typowych maszyn pakujących można zaliczyć wszelkiego rodzaju pakowaczki lub pakowarki. Są to m.in. maszyny typu flow pack (do szczelnego pakowania produktów przy użyciu folii taśmowej i hermetycznego zgrzewu) czy doypack (do pakowania przy użyciu folii, papieru lub laminatów poprzez zgrzewanie kilku warstw materiału do postaci stojącej torebki). To także inne maszyny pakujące do folii (streczowej, termokurczliwej), kartoniarki, tubiarki oraz maszyny dozujące do napełniania butelek bądź słoików. Dużą popularnością cieszą się też wszechstronne maszyny do pakowania, które umożliwiają pakowanie wielu różnorodnych produktów.

Niektóre z dostępnych maszyn pakujących (np. flow pack) mogą pracować w trybie pionowym lub poziomym. Pakowanie pionowe polega na umieszczaniu w opakowaniu produktu od góry przy użyciu dozownika. Po napełnieniu np. torebki tworzy się szczelny zgrzew i produkt w gotowym opakowaniu opuszcza maszynę. Natomiast pakowanie poziome polega na podawaniu produktu przy użyciu podajnika, który działa w poziomie (np. na taśmie). Po napełnieniu całego opakowania wykonuje się zgrzew na jego końcach i się je odcina. 

Pakowanie pionowe służy natomiast przede wszystkim do pakowania produktów sypkich żywnościowych (np. kawy, herbaty, cukru) i nieżywnościowych (np. piasku, węgla). Pakowanie poziome może być użyte do pakowania bardziej różnorodnych produktów – zarówno pojedynczo, jak i w zestawach.

W wielu różnych sytuacjach stosuje się także opakowania zbiorcze. To najczęściej kartonowe pudełka lub tacki, w których umieszcza się produkty jednostkowe. Takie opakowania zbiorcze mogą być następnie pakowanie do kolejnych, większych opakowań zbiorczych.

Poza maszynami, których zadaniem jest napełnianie opakowania, w procesach pakowania często biorą udział także inne urządzenia, które wspomagają te czynności. Są to np. urządzenia do zgrzewania folii, zamykania torebek, etykietowania, banderolowania, zakręcania, taśmowania, zaklejania, ważenia czy składania gotowych opakowań. Osobną grupę stanowią różnego rodzaju urządzenia czy systemy, które odpowiadają za transport gotowych produktów w opakowaniach poza strefę roboczą maszyny pakującej.

Zautomatyzowane i elastyczne pakowanie

Obecnie zakłady produkcyjne coraz częściej stawiają na zautomatyzowane procesy pakowania, które mogą przynieść spore korzyści przedsiębiorstwu. Zautomatyzowane linie obejmują wiele różnych urządzeń albo wielofunkcyjne maszyny, które realizują poszczególne czynności niezbędne w procesie pakowania.

Przy taśmie/stole do pakowania znajdują się m.in. detektory, systemy kontroli wizyjnej, układy kontroli wagowej, aplikacje pick&place, urządzenia do formowania kartonów, zaklejarki kartonów, etykieciarki czy systemy paletyzowania. To oczywiście katalog otwarty, ponieważ linia pakująca może zawierać dowolny układ maszyn i urządzeń – zależnie m.in. od pakowanego asortymentu.

Duża różnorodność produktów, które będą pakowane, może sprawiać duże trudności w zaprojektowaniu optymalnej linii pakującej. Dlatego, obok automatyzacji, drugim trendem, który ma obecnie duży wpływ na rozwój branży opakowaniowej, jest elastyczność tych procesów.

Linia do pakowania powinna umożliwiać łatwą i szybką zmianę konfiguracji i dostosowanie się do zmieniających się produktów i różnorodnych opakowań. Przedsiębiorstwo musi też mieć możliwość zaspokojenia nowych potrzeb, jakie mogą pojawić się w przyszłości. Linia pakująca musi więc mieć możliwość rozbudowania o nowe urządzenia, przeprojektowania maszyn do obsługi nowego asortymentu czy poszerzenia zakresu funkcjonalnego procesu pakowania. I najlepiej, żeby te zmiany odbywały się w maksymalnie uproszczony sposób.

Elastyczność procesów pakowania nabiera szczególnego znaczenia zwłaszcza teraz, kiedy coraz więcej przedsiębiorstw odchodzi od produkcji masowej w kierunku produkcji krótkich serii bardzo zróżnicowanego asortymentu. Za zmianami na linii produkcyjnej muszą bowiem podążać odpowiednie zmiany na liniach pakujących.

Roboty pakujące

Elastyczność procesu pakowania można łatwo zwiększyć, wykorzystując w tym celu roboty pakujące. Można je bowiem stosunkowo łatwo przekonfigurować, a poprzez zmianę chwytaka można je dostosować do obsługi dowolnego niemal asortymentu. W przypadku mniejszych cobotów można też stosunkowo łatwo przenieść je w inne miejsce przy taśmie pakującej i po przeprojektowaniu wykorzystać do realizowania całkowicie innego zadania.

Roboty zapewniają równocześnie wiele innych korzyści. Wykonują swoje czynności z taką samą powtarzalnością przez cały czas pakowania i to bez względu na rodzaj produktu czy opakowania. Dzięki wysokiej precyzji wykonywanych ruchów opakowanie jest np. estetycznie zaklejone, a przy tym skutecznie chroni produkt przed wpływem czynników zewnętrznych. 

Zrobotyzowane pakowanie jest też naturalnie skuteczną odpowiedzią na narastający problem niedoboru siły roboczej. Jednocześnie minimalizuje ryzyko błędu, który może się pojawić w przypadku ręcznego wykonywania niektórych czynności.

Maszyny pakujące – rosnące wymagania

Dobór odpowiednich urządzeń pakujących powinien być poprzedzony szczegółową analizą bieżących i przyszłych potrzeb przedsiębiorstwa w tym obszarze. Im bardziej zróżnicowane produkty, które będą pakowane, i im więcej różnych opakowań będzie w tym celu wykorzystywanych, tym bardziej taka linia pakująca powinna być dopasowana. Postawienie bowiem na uniwersalne maszyny i urządzenia może być dobrym rozwiązaniem tylko na krótką metę.

Istotne jest nie tylko optymalne dopasowanie rozwiązań pakujących do obecnych potrzeb. Ważne jest też przewidzenie w miarę możliwości przyszłego zapotrzebowania na maszyny do pakowania. Warto więc stawiać na rozwiązania modułowe, które po jakimś czasie można łatwo rozbudowywać o nowe urządzenia.
Niezawodność, szybkość czy trwałość są tymi cechami, które powinny zapewniać wszystkie maszyny pakujące. W zależności jednak od specyfiki pakowanego produktu czy branży mogą pojawić się także inne wymagania.

W przypadku branży spożywczej i żywności opakowania muszą zapewniać odpowiedni poziom higieny, muszą zapobiegać osadzaniu i namnażaniu się na nich różnego rodzaju mikrobów. Wśród różnych wymagań może pojawić się np. podwyższona odporność na korozję czy specyficzne wymagania dotyczące funkcjonalności opakowania bądź jego estetyki.

Ważnymi aspektami przy doborze maszyny pakującej są także dodatkowe funkcjonalności, kwestie związane z bezpieczeństwem zapakowanych produktów i konserwacją maszyny, a także walory użytkowe (np. sposób sterowania maszyną).

Branża opakowań, poza wspomnianymi wyżej zagrożeniami, będzie także musiała się zmierzyć z nowymi wymaganiami, które stawia rynek. To m.in. mniejsza energochłonność, ale również mniejsze wykorzystanie różnych zasobów. Wynika z tego konieczność stosowania np. cieńszych folii, co z jednej strony pozwoli ograniczyć koszty, a z drugiej –pozytywnie wpłynie na środowisko.

Branża opakowań ważnym sektorem polskiej gospodarki

Zgodnie z raportem „Branża opakowań w okresie zawirowań gospodarczych” z jesieni 2022 r., który przygotowali analitycy Banku Pekao, sektor opakowań to bardzo mocno rozwinięty obszar krajowego przetwórstwa. Pod względem wartości produkcji (wynoszącej aż 55 mld zł rocznie) może być porównywalny z branżą meblarską czy maszynową. 

Po przejściowej stagnacji w 2020 r., która była wywołana pandemią COVID-19, branża w 2021 r. powróciła na ścieżkę dynamicznego wzrostu (wzrost wartości sprzedanej aż o 23%). Utrzymała się na niej także w pierwszym półroczu 2022 r.

Również z perspektywy całej Unii Europejskiej polska branża opakowań wygląda bardzo dobrze. Odpowiada za ponad 8% wartości produkcji i wytwarzanej wartości dodanej unijnej branży opakowań. W naszym kraju działa co 5. unijna firma opakowaniowa, a zatrudnienie znajduje 14% pracowników tej branży w UE. 
Dominujące są segmenty opakowań z papieru i tektury oraz z tworzyw sztucznych, na które przypada blisko 75% krajowej produkcji. Pozostałą część stanowią opakowania szklane, metalowe i drewniane (do tych ostatnich zalicza się także palety, które generują przeważającą część produkcji w tej kategorii). W każdym z tych segmentów Polska należy do czołowej piątki producentów w Unii Europejskiej.

Najbliższe miesiące będą jednak okresem sporych wyzwań dla branży, co wynika ze spowolnienia gospodarczego i mniejszego popytu na opakowania. W kilku segmentach (drewno, papier czy tworzywa sztuczne) ceny surowców utrzymują się na historycznie wysokim poziomie.

Dużym wyzwaniem są również koszty energii – tym bardziej, że niektóre segmenty branży (zwłaszcza produkcja opakowań ze szkła) odznaczają się wysoką energochłonnością. Niepewność i związaną z nią presję kosztową generują także zapowiadane zmiany w regulacjach prawnych. Będą one bowiem wymagać poniesienia dodatkowych nakładów na dostosowanie działalności operacyjnej, mogą się też wiązać z dodatkowymi obciążeniami podatkowymi i innymi opłatami.

 

Tagi artykułu

MM Magazyn Przemysłowy 5-6/2024

Chcesz otrzymać nasze czasopismo?

Zamów prenumeratę