Maszyny pakujące – Nieustanny rozwój i wysoka wydajność

27 Listopad 2024

Automatyzacja procesów pakowania oraz wykorzystanie maszyn pakujących odgrywa coraz większą rolę w dzisiejszym przemyśle produkcyjnym. W dynamicznie rozwijających się branżach, automatyzacja tego etapu stała się wręcz niezbędna. Rozwiązania te przynoszą szereg kluczowych korzyści, które chcemy Wam przedstawić w tym artykule. Jego autorem jest Bartosz Czeliński, konstruktor w Raion Automatyka, który podzieli się swoją wiedzą i doświadczeniem w zakresie automatyzacji procesów pakowania.

Pakowanie

Konfekcjonowanie towaru polega w najprostszym jego znaczeniu na pakowaniu i przepakowywaniu produktów. Podczas tego procesu właściwości fizyczne produktu muszą pozostać niezmienione.

Na sam proces pakowania składa się kilka następujących czynności, które są wspólne dla funkcjonalności wielu maszyn i urządzeń pakujących.

• Przygotowanie produktu:

Produkt, zanim przejdzie cały proces pakowania, musi zostać odpowiednio przygotowany. Proces zaczynamy od dostarczenia danego wyrobu. Produkt musi być doprowadzony podczas przygotowania do takiej formy w procesie, w jakiej będzie ostatecznie zapakowany. Jeżeli będzie to np. płynny produkt, to powinien już być dostarczony z odpowiednim składem i proporcją do zapakowania. Podobnie w przypadku produktów pakowanych w mniejsze opakowania, a później w zbiorcze. Opakowanie jednostkowe powinno być zaprojektowane z uwzględnieniem następnego etapu pakowania.

Zanim wyrób będzie umiejscowiony w docelowym położeniu, często musi przejść szereg czynności takich jak:

• • • odpowiednie sortowanie

    • przeorientowanie produktu

    • etykietowanie

    • dozowanie, dawkowanie, porcjowanie.

W zależności od rodzaju produktu tych działań może być znacznie więcej.

• Dostarczenie produktu i opakowania:

Uważam, że ta część procesu jest jedną z najbardziej istotnych dla całego konfekcjonowania. Im lepiej wyrób zostanie przygotowany i dostarczony, tym bardziej sam proces pakowania stanie się łatwiejszy.

Gotowy produkt musi być dostarczony w miejsce poboru lub dozowania z należytą precyzją. Musi tam dotrzeć z odpowiednią proporcją i orientacją. Takie czynności umożliwiają wszelkiego rodzaju dozowniki i aplikatory. Maszyna może dokonać pomiaru lub zliczania odpowiedniej ilości produktu, jeśli jest taka potrzeba. Dawkowanie jest szczególnie ważną i trudną kwestią w przemyśle spożywczym i farmaceutycznym. Samą orientację wyrobu najczęściej zmieniamy przy użyciu mniej lub bardziej skomplikowanych mechanicznych podzespołów i urządzeń. W przypadku maszyny do pakowania jednego wariantu produktu, wyżej wymienione operacje nie wydają się to być trudne, to w przypadku kilku różnych produktów proces ten znacznie się komplikuje. Maszyny pakujące posiadają mechanizmy lub przenośniki transportowe, które przemieszczają produkt na odpowiednie stanowisko w urządzeniu.

Do samej maszyny wyrób może być dostarczany ręcznie lub automatycznie np. przez integrację z przenośnikami produkcyjnymi. Zdarzają się sytuacje, w których jeden produkt jest dostarczany z kilku powielonych linii produkcyjnych i należy go odpowiednio wprowadzić do maszyny pakującej. Zdarzają się też sytuacje, w których wiele różnych produktów dostarczanych z kilku linii produkcyjnych mają zostać zmiksowane w opakowaniu zbiorczym. Produkt może opuszczać maszynę produkcyjną w innej orientacji niż będzie pakowany. Zanim wyrób zostanie pobrany/zapakowany musimy go jeszcze odpowiednio spozycjonować, czyli zatrzymać i ustawić w odpowiedniej pozycji lub np. dosunąć do odpowiedniej krawędzi. W niektórych przypadkach należy również przygotować odpowiednią ilość produktów, np. całą ich warstwę i ustawić ją do pobrania. Te kwestie są bardzo istotne w przypadku, gdy proces pakowania jest realizowany np. przez robota przemysłowego.

To samo tyczy się opakowania. Ono także musi być odpowiednio dostarczone lub przygotowane w miejscu konfekcji. Przygotowanie i dostarczenie kartonów może być realizowane przez osobną maszynę taką jak formierka kartonów lub mogą być bezpośrednio formowane w samej maszynie pakującej. Proces ten może być wykonywany ręcznie lub można go zautomatyzować np. przy wykorzystaniu robota.

Przedstawione powyżej zagadnienia to tylko część powszechnie spotykanych w przemyśle wyzwań związanych z przygotowaniem wyrobu do procesu pakowania, co obrazuje, jak wiele aspektów należy uwzględnić podczas projektowania optymalnych systemów i maszyn pakujących.

• Pobieranie i odkładanie produktu

Po przygotowaniu produktu do pakowania musimy umożliwić jego odpowiednie pobranie, transport do opakowania bądź wytworzenie opakowania wokół produktu. Ten proces musi być niezwykle precyzyjny, wydajny i co za tym idzie, przede wszystkim powtarzalny.

Sam proces tworzenia opakowania wykorzystuje działania takie jak:

• formowanie, składanie opakowań,

• zgrzewanie,

• zaklejanie,

• procesy technologii termicznej,

• mechaniczne metody zabezpieczenia opakowań

Natomiast sam proces pakowania może zawierać następujące czynności:

• uszczelnianie,

• wypełnianie gazem,

• wypełnianie środkami ochronnymi i zabezpieczającymi,

• rozdzielenie produktów, warstw np. aplikacja przekładki,

• buforowanie

• Znakowanie:

Pakowaniu produktów towarzyszy często szereg czynności związanych ze znakowaniem opakowań. Powszechnie stosowane procesy znakowania obejmują np.:

• drukowanie kodów, informacji produktowych

• etykietowanie

• znakowanie trwałe

• Odbiór opakowania:

Najczęściej po zakończonym procesie pakowania, maszyna przemieszcza zapakowany produkt za pomocą przenośnika albo innego mechanizmu transportującego w miejsce bezpiecznego poboru lub przenosi dalej, integrując z dalszym procesem produkcyjnym. Następnie, opakowanie to może trafić do wymienionego powyżej znakowania (jeśli nie miało jeszcze miejsca) i/lub z wykorzystaniem transportu wewnątrzzakładowego docelowo do miejsca wysyłki, kompletacji, składowania czy też paletyzacji.

Rodzaje maszyn pakujących

Patrząc na to, jak bardzo rozległy jest ten proces oraz nieskończona ilość produktów, które możemy zapakować, niezwykle trudno jest jednoznacznie dokonać klasyfikacji maszyn i urządzeń pakujących. Możemy jednak wyróżnić kilka takich, które są powszechnie wykorzystywane w zakładach produkcyjnych.

Z podstawowych maszyn wchodzących w skład linii pakujących wyróżniamy następujące urządzenia:

• Kompletne linie pakujące

• Case Packery

• Paletyzatory

• Poziome automaty pakujące

• Pionowe automaty pakujące

• Etykieciarki

• Kartoniarki

• Formierki

• Zaklejarki

• Dozowniki, Dyspensery do różnego rodzaju produktów, w tym także produktów o różnym stanie skupienia

• Foliarki

• Zgrzewarki

• Maszyny pakujące wykorzystujące procesy termokurczliwości

• Streczarki, Owijarki

• Aplikatory

• Urządzenia pełniące ściśle określoną funkcję w danej linii produkcyjnej

Listę tą możemy długo rozbudowywać, a kolejność i ilość tych maszyn może być zmienna.

Dlaczego pakowanie i automatyzacja tego procesu jest takie ważne?

Z wielu prostych przyczyn -opakowanie pełni funkcję ochronną produktu na czas przechowywania, składowania i przede wszystkim podczas transportu. Ma chronić produkty i zapewnić, aby dotarły do odbiorcy w nienaruszonym stanie. Często stanowi także jego część wizualną i podnoszącą jakość. Opakowanie musi być odpowiednio wyspecyfikowane i spełniać szereg ważnych funkcji ochronnych i bezpieczeństwa.

Jeśli chodzi o sam proces pakowania, wykluczając prace produkcyjne wykonywane w trudnych, szkodliwych warunkach, ten końcowy proces produkcyjny często bywa uciążliwym i niepożądanym zajęciem dla pracownika. Jest on monotonny, ciężki i przede wszystkim wiąże się z dźwiganiem produktów lub kartonów. Nic więc dziwnego, że to w właśnie w tej czynności, w pierwszej kolejności pracownik chciałby zostać wyręczony, tym bardziej, że to właśnie w nim wymagana jest duża wydajność pracy. Zautomatyzowanie tych procesów redukuje potrzebę wykonywania tego typu wymagających fizycznie zadań, co nie tylko zwiększa komfort pracy, ale również obniża ryzyko związane z błędami wynikającymi z przemęczenia. Automatyzacja pakowania to zatem nie tylko inwestycja w wydajność, ale także w zdrowie i bezpieczeństwo pracowników.

Zindywidualizowane podejście do projektowania maszyn pakujących

Do każdego produktu trzeba podejść indywidualnie, ponieważ już sam wyrób, który ma zostać zapakowany, wyznacza nam pewne restrykcje związane z automatyzacją procesu jego pakowania. Powinniśmy zacząć od poznania produktu i wszystkich czynników, które będą miały wpływ na ten proces.

Jednym z rozwiązań jest wykorzystanie standardowych, uniwersalnych maszyn dostępnych na rynku, tzw. "gotowców". Są one popularnym wyborem, ponieważ sprawdzają się w wielu przypadkach, zwłaszcza gdy mamy do czynienia z produktami o podobnych parametrach. Jednak nie zawsze tego typu maszyny oferują wystarczającą elastyczność w zakresie modyfikacji i dostosowania do specyficznych wymagań naszego produktu. W takich sytuacjach konieczne jest szczegółowe przeanalizowanie całego procesu i znalezienie indywidualnego rozwiązania, które w pełni spełni wszystkie wymagania produkcyjne.

Firma Raion Automatyka dostosowuje maszyny do indywidualnych, specyficznych potrzeb klientów i ich produktów. Nasze podejście gwarantuje, że możliwe jest zaprojektowanie rozwiązania do pakowania niemal każdego produktu, nawet w wymagających warunkach. Oferujemy innowacyjne i profesjonalne rozwiązania dla przemysłu. Nie oznacza to jednak, że rezygnujemy z gotowych rozwiązań. W przypadku długich i złożonych procesów pakowania warto skorzystać z gotowych maszyn do realizacji konkretnych etapów. Pozwala to nam skoncentrować się na rozwiązywaniu bardziej złożonych problemów konstrukcyjnych i automatyzacyjnych. Dobrym przykładem jest kartoniarka, która formuje i zakleja kartony – warto takie moduły integrować, tworząc spójną linię pakującą.

Polski rynek automatyzacji jest wymagający, ponieważ wymaga dużej elastyczności. Klienci oczekują, że maszyny będą obsługiwać różnorodne produkty, co często wynika z charakteru produkcji. Rzadko mamy do czynienia z masową produkcją jednego towaru – zazwyczaj jest to kilka produktów w mniejszych seriach, a dodatkowym wyzwaniem bywa ograniczona przestrzeń na automatyzację. Często jesteśmy zmuszeni pracować w warunkach na granicy wymagań BHP. Od maszyn oczekuje się, że obsłużą jak największą liczbę produktów przy minimalnych przestojach i zmianach konfiguracji, zastępując wiele manualnych operacji. Dodatkowo maszyny muszą być elastyczne i gotowe do obsługi nowych produktów, które klienci mogą wprowadzać w przyszłości. To duże wyzwanie, ale z naszym wykwalifikowanym i doświadczonym zespołem świetnie sobie z tym radzimy.

Zalety maszyn pakujących

Do głównych zalet maszyn pakujących należą:

• Wydajność i efektywność

Pakowanie ręczne jest często czasochłonne i narażone na błędy. Przy użyciu maszyn automatycznych zyskujemy wysoką wydajność pracy i precyzję. Automatyzacja procesu konfekcjonowania pozwala na znaczne skrócenie czasu pracy oraz zwiększenie zakresu przetwarzanych produktów.

• Powtarzalność i eliminacja błędów

Maszyny zapewniają niezwykle wysoką powtarzalność pracy, co minimalizuje ryzyko błędów i pomyłek, ponieważ ich działanie opiera się na precyzyjnie zaprogramowanych sekwencjach. Każdy etap procesu jest ściśle zależny od wykonania poprzednich kroków, a w przypadku pominięcia lub błędnego wykonania którejkolwiek czynności, system automatycznie generuje informację zwrotną. Dzięki temu możliwe jest skorygowanie problemu przed wznowieniem pracy.

• Oszczędności

Maszyny pakujące generują zarówno oszczędności czasu, jak i kosztów. Wysokowydajne pakowanie ręczne może wymagać znacznej ilości czasu i pracowników. Potencjał tych pracowników można wykorzystać w innych kluczowych sektorach. Eliminacja błędów podczas pakowania ma istotny wpływ na uniknięcie kosztów zwrotów i reklamacji. Maszyny pakujące są zazwyczaj energooszczędne i wysokowydajne, co przekłada się na szybki zwrot kosztów inwestycji.

• Optymalizacja przestrzeni magazynowej

Maszyny pakujące minimalizują odpady i pozwalają na efektywne zarządzanie przestrzenią magazynową.

• Poprawa jakości i estetyki opakowań

Maszyny zapewniają jednolitą jakość pakowania, eliminując błędy ludzkie i poprawiając walory estetyczne.

• Poprawa zarządzania procesem pakowania

Maszyny pakujące możemy zintegrować z systemami istniejącej już linii produkcyjnej, systemami kontroli jakości (np. systemami wizyjnymi) i zarządzania produkcją co będzie miało istotny wpływ na poprawę jakości i efektywności oraz całego zarządzania procesem produkcyjnym firmy.

Na co zwrócić uwagę przy zakupie maszyn pakujących?

Często klienci nie mają pewności, która część ich procesu produkcyjnego powinna zostać zautomatyzowana i w jaki sposób to zrobić. Zdarza się, że trudno jest im samodzielnie wypracować odpowiednie rozwiązanie. My, jako Raion Automatyka, mamy doświadczenie w tej dziedzinie i wiemy, że nie warto zwlekać – odpowiednie rozwiązanie nie pojawi się samo.

Warto przyjrzeć się swoim procesom produkcyjnym pod kątem powtarzalnych, wymagających fizycznie zadań, takich jak pakowanie, sortowanie czy podnoszenie ciężkich przedmiotów. To właśnie te obszary najczęściej są idealnymi kandydatami do automatyzacji. Nasza firma specjalizuje się w rozwiązywaniu takich problemów.

Jeśli masz już wstępną koncepcję automatyzacji, to świetnie – pomożemy Ci przejść do realizacji. A jeśli nie jesteś pewien, jak zacząć, skontaktuj się z nami. Wystarczy, że przedstawisz nam swoje wyzwania, a wspólnie znajdziemy optymalne rozwiązanie.

Wielokrotnie spotkaliśmy się z klientami, którzy mówili: „Chcielibyśmy coś zautomatyzować, ale nie wiemy, jak się za to zabrać”. Doskonale rozumiemy takie potrzeby i jesteśmy gotowi, aby służyć wiedzą, doświadczeniem i wsparciem na każdym etapie.

Koszty maszyn pakujących

Koszty to element, który często budzi obawy klientów. Cena zakupu i wdrożenia linii pakujących w dużej mierze zależy od złożoności procesu. „Pakowanie” może oznaczać zarówno proste włożenie produktu do opakowania, jak i pełną automatyzację wielu etapów, od sortowania po paletyzację. Nie zawsze jednak trzeba automatyzować cały proces od razu – możliwe jest stopniowe wdrażanie automatyzacji na poszczególnych etapach, z myślą o dalszej rozbudowie w przyszłości.

Klienci zazwyczaj szczególnie interesują się zwrotem z inwestycji, który w przypadku automatyzacji procesów pakowania i paletyzacji może nastąpić stosunkowo szybko. Wynika to z możliwości łatwego porównania kosztów inwestycji z oszczędnościami na pracy ludzkiej oraz wydajnością maszyn. Kluczową rolę odgrywa tutaj zwiększenie wydajności, które często jest głównym celem automatyzacji.

Szybki zwrot z inwestycji zapewnia bezawaryjna i efektywna praca maszyn, a efekty mogą być naprawdę satysfakcjonujące.

Podsumowanie

Maszyny pakujące odgrywają kluczową rolę w procesach produkcyjnych w przemyśle. Dynamiczny rozwój i rosnąca konkurencja nie pozwalają na pozostawanie w tyle, dlatego automatyzacja tych procesów staje się niezbędna, a jej znaczenie będzie tylko rosło. Liczne zalety i korzyści wynikające z automatyzacji potwierdzają, że jest to właściwy kierunek, mimo wspomnianych wcześniej wyzwań. Ważne jest, aby zrozumieć złożoność całego procesu.

Firma Raion Automatyka specjalizuje się w dostarczaniu zaawansowanych rozwiązań automatyzacyjnych, w tym maszyn pakujących, które są dostosowane do indywidualnych potrzeb naszych klientów. Nasz zespół doświadczonych ekspertów pomoże dobrać odpowiednie technologie, które zwiększą wydajność Twojej firmy i przyniosą długoterminowe korzyści. Wspólnie możemy przyspieszyć rozwój Twojego biznesu!

Zachęcamy do wdrażania automatyzacji w procesach pakowania, ponieważ jest to inwestycja, która szybko się zwraca, przynosząc oszczędności czasu i zasobów, a także poprawiając jakość. Dzięki temu Twoja firma będzie mogła skoncentrować się na innych obszarach rozwoju, jednocześnie wzmacniając swoją pozycję na rynku.