Die Entwicklung der Verpackungsautomatisierung wirkt sich erheblich auf verschiedene Branchen aus, darunter Lebensmittel und Getränke, Pharmazeutika und Körperpflege. Von Laura Syrett.
Automatisierte Verpackungslösungen haben die Verpackungsindustrie verändert, da Hersteller immer ausgefeiltere menschenfreie Technologien nutzen, um innovativere Produkte effizienter und zu geringeren Kosten herzustellen.
Tatsächlich nimmt die Entwicklung der Verpackungsautomatisierung, bei der Geräte, Maschinen oder andere Lösungen gesteuert werden, um Teile des Verpackungsprozesses ohne direkte menschliche Kontrolle durchzuführen, schnell zu, sagte Future Market Insights mit Sitz in Pune, Indien.
In einer Bewertung schätzte das Unternehmen den globalen Markt für Verpackungsautomatisierung im Jahr 74.53 auf 2023 Milliarden US-Dollar und prognostizierte gleichzeitig ein jährliches Wachstum von etwa 8 % auf 161.66 Milliarden US-Dollar im Jahr 2033.
Der Bericht stellte fest, dass die Lebensmittel- und Getränkebranche sowie die Pharma- und Körperpflegebranche zu denjenigen gehören, die mit Begeisterung mehr Automatisierung in der Verpackungsbranche einführen, und dass das Wachstum in diesem Bereich teilweise durch die steigende Nachfrage nach maßgeschneiderten Verpackungen vorangetrieben wird.
Stephen Mills, Direktor von TPG Packaging Consultants mit Sitz in London, Großbritannien, sagte, dass fortschrittliche Materialien zu den Schlüsselfaktoren dieses technologischen Fortschritts gehörten:
„Der Erfolg der Automatisierung beginnt mit Hochleistungsmaterialien, die ein geringes Gewicht aufweisen, die Produktionsgeschwindigkeit beschleunigen und die Festigkeit beibehalten, von Papier über Kunststoffe bis hin zu Biomaterialien“, sagte er gegenüber Packaging Gateway.
Als Beispiel hierfür gab der in den USA ansässige E-Commerce-Riese Amazon im Oktober (2023) bekannt, dass er – zunächst in seinen Versandzentren in Großbritannien und Deutschland – die „erste automatisierte Verpackungstechnologie ihrer Art“ eingeführt habe, die eingebaute Sensoren nutzt speziell entwickelte Papierverpackungen entsprechend der Größe des zu liefernden Artikels zuzuschneiden.
Das zum Verpacken der Amazon-Lieferungen verwendete Papier ist leicht, aber langlebig, dehnbar und wetterbeständiger als normales Papier.
Es kann auch wie Kunststoff heißversiegelt werden, ist aber „leicht“ recycelbar. Amazon sagte, das Papier sei von Amazons Materialwissenschaftlern absichtlich für die Verwendung durch automatisierte Maschinen erstellt worden.
Nach Angaben des Unternehmens tragen diese automatischen Verpackungsmaschinen durch das Verpacken von Artikeln in zu 100 % recycelbaren Leichtpapierverpackungen, die ohne Polsterung passgenau angefertigt werden, dazu bei, das Verpackungsgewicht pro Sendung im Durchschnitt um etwa 26 Gramm zu reduzieren – und damit Transportkosten und Abfall.
Mills bezeichnete auch die Einführung der Robotik in Verpackungsproduktionslinien als einen bedeutenden Fortschritt bei der Rationalisierung des Fortschritts der Verpackungsentwicklung.
Obwohl Roboter schon seit Jahrzehnten in Fabriken im Einsatz sind, beschleunigt die Einführung intelligenterer, kompakterer Roboterlösungen Verpackungssysteme, erhöht die Flexibilität und reduziert durch menschliches Versagen verursachte Fehler.
Mittlerweile hat die automatisierte „Inline“-Fertigung es der Produktion ermöglicht, sich von den Produktionslinien in der Fabrik zu verlagern und die Verpackungslinien an die Räumlichkeiten des Kunden anzupassen und zu lokalisieren.
Laut Daniel Stewart, technischer Leiter des US-amerikanischen Verpackungsautomatisierungsunternehmens Summit Packaging in Seattle, waren kollaborative Roboter (oder „Cobots“) im Jahr 2023 der „Trend Nummer eins in der Verpackungsautomatisierung“.
Diese Industrieroboter sind für die sichere Zusammenarbeit mit Menschen in einem gemeinsamen Arbeitsbereich konzipiert. Dies unterscheidet sie von herkömmlichen Industrierobotern, „die hinter Sicherheitsbarrieren agieren, um jeglichen menschlichen Kontakt zu verhindern“, erklärte Stewart.
Da Cobots mit fortschrittlichen Sensoren und Software ausgestattet sind, die es ihnen ermöglichen, die Anwesenheit von Menschen zu erkennen und darauf zu reagieren, verringern sie das Verletzungsrisiko für Menschen bei der Ausführung mehrerer Aufgaben, wie z. B. dem Verpacken von Produkten in Kartons, dem Palettieren von Produkten sowie dem Kommissionieren und Platzieren von Produkten und sie zusammenzubauen.
Im Hinblick auf Verpackungsinnovationen sagen Befürworter von Cobots, wie zum Beispiel der Maschinenhersteller ABB mit Hauptsitz in Västerås, Schweden, dass diese Maschinen die Vorteile der Automatisierung auf Verpackungsanwendungen in der Schwerindustrie ausweiten können.
Im vergangenen Juni (2023) brachte ABB zwei neue Varianten seines beliebten GoFa-Cobots auf den Markt – den GoFa 10 und den GoFa 12 – die für industrielle Verpackungsanwendungen konzipiert sind und anspruchsvolle Aufgaben wie Maschinenbeschickung, Schweißen, Teilehandhabung, Polieren und Montage automatisieren.
Neben Produktionseffizienz, Kosteneinsparungen und Genauigkeitsvorteilen setzen Verpackungsunternehmen auch auf Automatisierung, um Qualitäts- und Sicherheitsprobleme zu lösen.
Laut Renaat Van Cauter, Marketingdirektor bei Engilico, einem belgischen Unternehmen, das sich auf Inline-Versiegelungsinspektion und Überwachungstechnologie für Verpackungen in der Lebensmittel-, Heimtierpflege- und anderen Industrien spezialisiert hat, entfalten automatisierte Verpackungsprozesse ihr volles Potenzial nur, wenn sie auch über eine automatisierte Inspektion verfügen und Detektionssysteme:
„Die automatische Inline-Erkennung fehlerhafter Siegel ist sowohl für die [Produkt-]Sicherheit als auch für die Produktionsautomatisierung bei der Verpackung wichtig“, sagte Van Cauter Verpackungs-Gateway.
„Viele Kunden, die ihre Produktionsprozesse automatisieren, benötigen [auch] eine automatisierte Inline-Inspektion, um manuelle Arbeit [vollständig] zu eliminieren und Produktqualität bei bester Produktionsgeschwindigkeit zu gewährleisten“, sagte er.
Mills glaubt, dass der 3D-Druck, bei dem es sich um eine vollautomatische Funktion handeln kann, bei der Daten in Software eingespeist werden, die Drucker dann anweist, Produkte nach genauen Spezifikationen herzustellen, und der eine „Personalisierung“ von Verpackungskomponenten in letzter Minute ermöglichen kann, wahrscheinlich eine dieser Möglichkeiten sein wird nächste große Evolutionsschritte für die Verpackungsautomatisierung.
Solche Systeme könnten durch künstliche Intelligenz (KI) verbessert werden, deren Potenzial zur Förderung der Verpackungsautomatisierung weithin angepriesen wird, insbesondere ihre Fähigkeit, das Verpackungsdesign zu automatisieren, Fehler in Produktionslinien zu erkennen und zur Optimierung von Produktionslinien und zur Verbesserung der Recyclingquoten beizutragen.
Der britische Konsumgüterkonzern Unilever gab kürzlich bekannt, dass er zusammen mit dem chinesischen E-Commerce-Riesen Alibaba Recyclingmaschinen entwickelt hat, die künstliche KI nutzen, um Kunststoffabfallverpackungen für das Recycling in China automatisch zu identifizieren und zu sortieren sowie das Design einiger seiner Produkte zu optimieren in Plastikflaschen verkauft, um sie nachhaltiger zu machen.
Das Unternehmen hat sich außerdem mit dem in Dänemark ansässigen Spezialisten für Barrierefreiheits-Apps Be My Eyes zusammengetan, der KI-gestützte Mobiltelefonanwendungen für sehbehinderte Menschen entwickelt, um Möglichkeiten zu testen, wie blinden oder sehbehinderten Kunden die Interaktion mit seinen Verpackungen und die Erkennung von Produkten erleichtert werden kann , Zutaten lesen und Zubereitungsanweisungen befolgen.
Trotz der vielfältigen Vorteile stellte Mills fest, dass einige Verpackungsunternehmen die Automatisierung als eine kostenintensive Lösung betrachten, insbesondere von kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) im Verpackungssektor – ein Trend, der in der FMI-Untersuchung festgestellt wurde und auch den Mangel verdeutlicht über einschlägiges Fachwissen zur Unterstützung der Einführung automatisierter Lösungen im Verpackungsbereich.
„Allerdings kostet die Automatisierung jetzt weniger, während die Maschinenoptionen und die Zuverlässigkeit größer sind“, sagte Mills und betonte die Verfügbarkeit preisgünstiger Automatisierungstechnologien von südostasiatischen Geräteherstellern.
Quelle aus Verpackungs-Gateway
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