Kunststoffen in de productie van consumentengoederen: zeven automatiseringstips voor groenere verpakkingen

Er valt veel te zeggen voor kunststof verpakkingen

Als het gaat om het beschermen van verpakte goederen in de voedingsmiddelen- en drankenindustrie en andere sectoren, is het nog steeds moeilijk om alternatieven te noemen die net zo veelzijdig zijn als polymeren. Ze zijn flexibel en gemakkelijk te vormen. Ze zijn licht in gewicht, bieden voordelen op het gebied van hygiëne, zijn gemakkelijk te vervoeren en zien er aantrekkelijk uit in het schap. Klanten zijn daarentegen op zoek naar gemak, productintegriteit en waarde, maar ze besteden ook steeds meer aandacht aan duurzaamheid – de grootste tekortkoming van kunststof verpakkingen. Tegelijkertijd scoren ze vaak punten in vergelijking met alternatieven als metalen of glas, omdat er voor de productie, het transport en de recycling minder energie nodig is. Onverpakt voedsel is absoluut de trend. Toch is er op veel plaatsen geen levensvatbaar alternatief voor kunststof verpakkingen vanwege kosten, hygiëne of veiligheid.

Focus op 'verminderen, recyclen, hergebruiken en herontwerpen'

Kunststof verminderen, verpakkingen heroverwegen: dat is het motto. Bedrijven in de voedingsmiddelen- en dranken- evenals in de consumentengoederenindustrie richten zich steeds meer op het verminderen, recyclen, hergebruiken en herontwerpen van kunststof. In de voedingsmiddelen- en consumentengoederenindustrie ligt de nadruk op het minimaliseren van het gewicht om de hoeveelheid gebruikte kunststof te beperken. Nieuwe kunststofsamenstellingen maken recycling eenvoudiger. Daarnaast zijn er innovatieve ontwerpen zoals recyclebare zakken, deksels of hersluitbare zakken, die voor minder kunststof en afval in de laatste productiestadia zorgen. Bovendien worden er nieuwe verpakkings- en containerconcepten ontwikkeld. Deze initiatieven helpen bedrijven duurzamer te worden en beter te voldoen aan wettelijke vereisten en eisen van klanten.

Internationale initiatieven om kunststof te verminderen

Er zijn steeds strengere eisen waaraan moet worden voldaan, waaronder de Duurzame ontwikkelingsdoelen (SDG's) van de VN met hun bepalingen voor meer klimaatbescherming, verantwoorde consumptie en groenere productie. Daarnaast zijn er talloze voorschriften die gericht zijn op het verminderen van het kunststofverbruik. Voorbeelden hiervan zijn de verboden op kunststof voor eenmalig gebruik of strategieën om kunststof zakken in de EU te verminderen, die zijn gekoppeld aan richtlijn 2019/904 en die in juli 2021 officieel in werking zullen treden. Bovendien hebben fabrikanten hun eigen toezeggingen gedaan. Sommigen werken aan het vergroten van de hoeveelheid gerecycled PET in producten. Anderen streven ernaar verpakkingen recyclebaar te maken of het ontwerp van verpakkingen en containers te herzien om minder kunststof te gebruiken.

Zeven praktische voorbeelden en tips voor een duurzamere verpakking

1. Sealen: realtime bewaking

Wanneer de materiaalsamenstelling verandert, is het essentieel dat bedrijven analyseren of machines zoals verticale vormvul- en sealmachines (VFFS) nog steeds doorvoer en spanningsregeling kunnen realiseren zonder de prestaties of kwaliteit van het eindproduct te beïnvloeden. Alleen wanneer u de folie nauwlettend in de gaten houdt en controleert, hebt u een product dat aan de specificaties voldoet, niet kreukelt en uitrekt en dus geen negatieve invloed heeft op downstreamprocessen.

2. Het verzamelen van gegevens op machineniveau en in realtime

Fabrikanten moeten er te allen tijde voor zorgen dat de verpakking zijn doel vervult. Voor verticale vormvul- en sealmachines (VFFS) moeten bijvoorbeeld veel variabelen zoals snelheid, druk, synchronisatie, temperatuur en meer nauwkeurig in realtime worden gecontroleerd en getest. Om meerdere variabelen te bewaken, zoals materiaaldikte, contacttijd of temperaturen, heeft de fabrikant een automatiseringsoplossing nodig die alle toepasselijke gegevens 'aan de rand' (op machineniveau) kan verzamelen via gemeenschappelijke communicatiemethoden. Daarnaast is een mogelijkheid voor delen en visualiseren vereist. In de toekomst zullen steeds meer AI's in een controller worden geïntegreerd, zodat de ontwikkeling steeds meer zal overgaan naar zelfoptimaliserende machines.

3. Vormen: innovatieve vision-systemen zijn de sleutel

Producenten van trays, flessen of verpakkingen moeten zich altijd afvragen welke invloed materiaalveranderingen kunnen hebben op de integriteit, kleur of vorm van het item. Automatiseringsoplossingen helpen hen om eigenschappen te controleren. Bij het vervaardigen van een container zijn strenge temperatuurregelingen nodig in combinatie met fysieke effecten zoals druk. Om defecte voorwerpen te voorkomen, zijn krachtige vision-systemen aan te raden die over de nodige hulpmiddelen beschikken om problemen zoals microgaten in kunststoffen te detecteren.

4. Verpakken: regelen van temperatuur en beweging

Materiaalveranderingen kunnen ook de prestaties beïnvloeden: Zijn integriteit en stabiliteit bijvoorbeeld nog steeds gegarandeerd tijdens het verpakken? Er is een toepassing nodig die een strenge controle van temperatuur en beweging garandeert, de spanning handhaaft en ervoor zorgt dat een secundair of tertiair pakket correct wordt verpakt.

5. Verwerken: zorgen voor naadloze communicatie tussen systemen

Naarmate de pakketten kleiner worden, moeten fabrikanten weten of de handelingen die worden ondersteund door sorteer- of pick-and-place-oplossingen nauwkeurig en eenvoudig te herhalen zijn. Een voorbeeld is de plaatsing van trays in retailklare tertiaire containers. Een belangrijk aspect van de verwerking is dat de producten die het verpakkingsgebied ingaan, kunnen worden "gezien", evenals een snelle communicatie tussen het beeldverwerkingssysteem, de transportband en de robot – en dat alles met inachtneming van de vereiste doorvoer. Bovendien moet de configuratie van de robot mogelijk worden gewijzigd als gevolg van nieuwe foliematerialen.

6. Sluiten: servo's met hoge resolutie zijn een must

Gewichtsafnames kunnen zowel de grootte als de vorm van containers veranderen, wat ook het sealproces en andere gerelateerde workflows kan beïnvloeden. Bovendien kunnen krachten en koppels leiden tot meer afval of productieonderbrekingen, wat verdere problemen kan veroorzaken. Veel sealtechnieken zoals capsuleren zijn afhankelijk van servobesturing. Servo's met hoge resolutie die zijn aangesloten via een machinenetwerk zoals EtherCAT zijn daarom belangrijk.

7. Vertrouw op een ervaren partner

In plaats van de strijd voor meer duurzaamheid alleen aan te gaan, is het raadzaam om met sterke partners samen te werken. Met het geïntegreerde technologieplatform i-Automation en de wereldwijd beschikbare services ondersteunt OMRON voedsel- en drankenbedrijven bij alle genoemde uitdagingen. Internationale aanwezigheid, een groot netwerk van integratie- en samenwerkingspartners en de focus op de duurzaamheidsdoelstellingen van de Wereldgezondheidsorganisatie maken van OMRON een ervaren en competente metgezel op deze belangrijke reis.