Çevre dostu paketleme sektörü: Sürdürülebilir üretim nasıl elde edilir?

Sürdürülebilirlik çabalarının arttığı bugünlerde daha çevre dostu paketleme geliştirmenin yollarını bulmak, kaynakları korumak ve hem akıllı hem de daha verimli üretim hatları kullanmak çok önemlidir.

Bütünsel kavramlar gereklidir. Buna örnek olarak kahve kapsüllerini verebiliriz: Tüketiciler sabahları taze bir fincan kahve hazırlamanın hızlı ve kolay bir yolunu isterler. Ancak kullandıkları popüler tek kullanımlık kapsüller büyük bir çevresel yükü temsil eder. Daha çevreye duyarlı bir tüketici, kahve çekirdeklerinin daha sürdürülebilir ve adil bir şekilde yetiştirilmesini, kapsüllerin daha çevre dostu bir şekilde üretilmesini ve geri dönüşümlerinin daha çevreci olmasını talep eder. Yeni sürdürülebilir üretim yaklaşımları kilit önem taşır.

Dünya çapında çok fazla plastik üretildiği ve atıldığı konusunda tartışmak söz konusu bile değil. Son yıllarda plastik üretimi fazlasıyla arttı; 1950 yılında 2,3 milyon ton olan üretim 2015 yılında 448 milyon tona yükseldi. Bu rakamın 2050 yılına kadar tekrar iki katına çıkması bekleniyor. Başka bir sorun ise plastiklerin genellikle daha güçlü, daha esnek ve daha dayanıklı katkı maddeleri içermesidir. Ancak bu katkı maddelerinin çoğu bazı tahminlere göre atık haline geldiklerinde ürünlerin ömrünü 400 yıl kadar uzatır. Bu bağlamda, bahsedilen plastik fazlalığına en çok katkıda bulunan unsurlardan biri paketleme sektörüdür. Bu fazlalığın acilen en aza indirilmesi gerekir. Endüstri, sürdürülebilir alternatifler geliştirme, enerji tasarrufu sağlarken atıkları en aza indirme ve alternatif enerji kaynakları kullanma gibi devasa bir görevle karşı karşıyadır.

Daha sürdürülebilir bir paketleme için dikkate alınması gereken önemli noktalar şunlardır: İlk olarak paketleme malzemesi azaltılmalıdır. Yalnızca birincil paketlemedeki işlenmemiş plastik içeriği açısından değil, aynı zamanda koruyucu ikincil ve son paketleme miktarı açısından da önemlidir. Üzerinde çalışılması gereken bir diğer nokta ise tek kullanımlık paketleme ihtiyacını ortadan kaldırmaktır. Bu sorunu çözmeye yönelik bir strateji de yeniden kullanılabilir ve yeniden doldurulabilir sistemlerin kullanımını ve ölçeklemesini artırarak geri dönüşümü kolaylaştıran, biyolojik olarak çözünebilen ve çöp sahasında daha az etki yaratan alternatif paketleme malzemeleriyle paketleri yeniden tasarlamaktır. Tek malzemeden üretilen paketleme, paketleme endüstrisinde gittikçe daha çok ilgi çeken bir diğer stratejidir. Geri dönüştürülebilirlik konusunda daha iyidir ancak paketleme ekipmanlarının aynı paket kalitesi ve performansı sağlayan gelişmiş bir oluşturma, doldurma ve paketleme süreci elde etmek için uyarlanması veya özelleştirilmesi gerektiğinden dolayı bu cihazlara geçiş katı süreç denetimi gerektiren zorlu bir süreç olabilir.

Daha sürdürülebilir bir paketleme elde etmek için yapılan tüm bu çalışmaların yanında sektörün, perakendecilerin ve tüm dairesel sistemin acil bir davranış değişikliği yapmasının yanı sıra atık içermeyen veya düşük atıklı bir gelecek sağlayan bir toplama altyapısı da gerekir.

Paketleme endüstrisinde daha fazla sürdürülebilirlik yaratma stratejilerinden biri de özellikle işlenmemiş plastik miktarını azaltmaktır. Bunu yapmanın ana yolu sert paketlemeden esnek paketlemeye geçmektir. Daha ince duvarlar, daha küçük boyutlar, daha dar dikişler ve daha hafif ağırlıklar birincil paketlemede kullanılan işlenmemiş plastik miktarını azaltmanın iyi bir yoludur. Buna ek olarak, daha önce bahsedilen tek malzemelerin ve kağıt bazlı biyopolimerlerin kullanımı ve ana paketleme, koruyucu paketleme ve taşıma paketlemesindeki (birincil, ikincil ve son paketleme) geri dönüştürülmüş materyal oranında yapılabilecek artışlar da verilebilir. Bunun fabrika katında yeniden gözden geçirilmesi gereken süreçler ve teknolojiler üzerinde etkileri vardır. Örneğin, şirketlerin ekipmanlarının uyumluluğunu kontrol etmeleri ve gerekirse tekrardan ayar yapmaları gerekir. Hatların yeni malzemelere geçebilmek için esnek olmaları gerekir. Yeni makineler arası bilgilerin bağlanması ve yönetilmesi gerekir. Ayrıca yeni koşullar altında makinelerin performansını kontrol etmek ve mümkün olduğunca atıkları önlemek gerekir.

Paketlemede daha sürdürülebilir malzemeler kullanılıyorsa nihai ürünün kalitesini sağlamak hala en yüksek öneme sahiptir. Üretim hattında daha sürdürülebilir malzemelere geçiş birincil paketlemede malzeme sıkışması veya yırtıkları, kalitesiz paketleme veya yanlış etiketleme gibi tipik sorunların önlenmesi anlamına gelir.

Örneğin, kağıt bazlı malzemeler farklı bir yırtılma ve delinme dayanımına sahiptir. Bu da paketleme oluşturma konusunda daha hassas kontrol anlamına gelir. Geri dönüştürülmüş plastikten yapılan shrink film, işlenmemiş malzemelerden yapılan filmlere göre çok farklı büzüşme özelliklerine sahiptir ve çok yönlü ancak daha hassas shrink sıcaklık kontrolü gerektirir. Ayrıca, ikincil ambalajda son zamanda çok ilgi çeken ve dikkate alınması gereken başka unsurlar da vardır. Kolileri dikerken ve paketlerken yapışkanların erime noktalarını azaltmak, hafif oluklu malzemeler dahil malzeme azaltma stratejileri uygulamak veya daha sürdürülebilir karton ve alternatif malzemelerden yapılmış kolilerle bir paletin içeriğini paketten çıkarmak ve yeniden paketlemek bunlardan birkaçıdır. Paketlemeyi daha sürdürülebilir hale getirmeyi amaçlayan tüm bu stratejiler, ürünün kalitesini ve emniyetini sağlamak amacıyla hat boyunca güncellenmesi gereken noktayı belirlemek için dikkatli bir analiz gerektirir.

Asıl gereken otomasyon ve robot teknolojilerinden yararlanarak farklı malzemelerle esnek bir şekilde çalışabilen geleceğe dönük üretim yapmaktır. Aşağıdaki örnekler, şirketlerin spesifik olarak hangi özellikleri aramaları gerektiğini göstermektedir.

Geri dönüştürülmüş ince filmler daha sürdürülebilir olmakla birlikte daha hızlı dolaşabilir. Film kalınlığındaki hafif değişiklikler bile sarımda ve çözümde eşitsizliğe yol açar ve film üzerindeki gerilimi artırır. Eşit olmayan gerilim, aynı zamanda torba oluşturma veya kapatma sırasında bükülme, yırtılma, katlanma, kayma ya da yanlış hizalama gibi kusurlara neden olur. Toplam OEE (Toplam Ekipman Etkinliği) için maksimum iş hacmi ve minimum film tüketimi ile doğru işleme çok önemlidir. Bu nedenle paketlemede kırışıklıklar oluşuyorsa operatörler filmin doğru şekilde beslenmemesine neden olan makine hatalarını kontrol etmelidir. Buna örnek olarak yanlış hizalanmış veya serbestçe dönmeyen sıkışmış taşıyıcılar ya da farklı besleme aygıtları verilebilir. OMRON'un Film Gerilim Kontrol Sistemi gerilim, besleme ve kesme için senkronize kontrol sağlar. Buna ek olarak rulonun en iyi şekilde çözülmesini sağlamak için hareket kontrolü aracılığıyla film telafisinde (renkli) işaret algılaması kullanılır. OMRON Paketleme Kütüphanesi, VFFS makinelerinde film işleme için çok çeşitli fonksiyon blokları sunar.

Daha ince film malzemeleri daha düşük maliyet ve daha güzel estetik sunar. Ancak bu malzemeler ısıya karşı daha hassastır ve geleneksel yapıştırıcılar ve paketleme teknolojileri kullanıldığında yanmaya müsaittir. Bu nedenle asıl paketleme sıcaklığı sürekli ve hassas bir şekilde kontrol edilmeli ve verimlilik kaybetmemek veya ıskarta ve atık oluşturabilecek paketleme kusurlarından kaçınmak için otomatik olarak ayarlanmalıdır. OMRON, bu zorluğa makine hareketi ve sensör teknolojisiyle senkronize edilmiş ve paketleme çubuğuna daha yakın yerleştirilebilen yapay zeka bazlı bir sıcaklık kontrolü algoritması ile cevap verir. Gürültü, otomatik filtre ayarlama fonksiyonu ile telafi edilir.

Tekrar kapatılabilen paketleme veya kapaklı torbalar sert plastik konteynerlerin yerini hızlı bir şekilde almaktadır. Yeniden mühürlenebilir kapaklar gibi yeni özelliklere sahip esnek paketleme, paket bütünlüğü ve kalite testi alanında farklı talepler sunar. Daha ince filmler, biyo-bazlı malzemeler veya geri dönüştürülmüş içerik bakımından yüksek filmler sıcaklığa, gerilmeye ve delinmeye karşı farklı bir dayanım profiline sahiptir. Bu farklılıklar, oluşturma ve kesme sırasında şekil ve kenarlarda düzensizliklere yol açabilir. Lamine edilmemiş veya tek malzeme gibi daha sürdürülebilir materyaller de şekil değiştirir ve etiket baskısının uygunluğunu veya performansını azaltabilir. Şekil tutarsız olduğunda veya baskı kalitesi değiştiğinde ambalaj üzerindeki etiket bilgilerinin okunması, kontrol edilmesi veya doğrulanması zordur. OMRON bu soruna Yüksek Hızlı Denetim Sistemi ile cevap verir. Bu basit ve ölçeklenebilir sistem birden fazla hat ve robotik sistemle şeffaf entegrasyon için uygundur. Olası arızaları güvenilir bir şekilde tespit etmek için yüksek hızda çoklu görüntü yakalayabilen tek kontrolöre sahip çoklu kamera platformu sunar. Gelişmiş algoritmalar, okunması zor karakterlerin değişken ışık koşullarında ve yüksek hızlarda algılanmasına yardımcı olur.

Bantların ortadan kaldırılması ve yapıştırıcıların en aza indirilmesi, kolilerin geri dönüştürülebilirliğini artırır. Silikon şerit ihtiyacının ortadan kaldırılması ise kolileri %100 geri dönüştürülebilir ve biyolojik olarak çözünebilir hale getirir. Kartonları üretmek ve paketlemek için şirketler yapıştırıcıların giderek daha stratejik ve az kullanılmasına yönelik çalışıyorlar. Bu yüksek seviyede hassasiyet ve sürekli kalite kontrolü gerektirir. Omron, otomatik görsel denetim sistemi ile tutkal kalıplarının doğru bir şekilde algılanmasını destekler. Yüksek çözünürlük ve parlaklık ayarları en zorlu ışık koşullarında veya algılanması zor malzemelerde bile düşük kontrastlı kusurların algılanmasını sağlar.

Geri dönüştürülmüş elyaftan üretilen karton kutular daha gözeneklidir ve daha esnektir. Geri dönüştürülmüş kartondan yapılmış kutuları zarar vermeden taşımak zor olabilir. Geleneksel makineler kullanmak veya paketi açıp tekrar manuel olarak paketlemek şeklinde paketlemek kartona zarar verecektir. Geleneksel paletleme çözümleri uyarlama ve programlama için çok karmaşıktır, fazla yer kaplar ve gerektiğinde tesisin diğer bölümlerine taşınamaz. Bu nedenle çok çeşitli düzensiz şekilleri, gözeneklilik düzeylerini ve hassas nesneleri güvenli bir şekilde taşımak için özel tutucuları olan entegre bir kolaboratif robot (cobot) çözümü kullanmanız önerilir.