Industry 4.0، اتوماسیون تولیدو فرآیندهای صنعتی همراه با فناوری هوشمند، که همگی باعث ایجاد ارتباط ماشین با ماشین و اینترنت اشیا شده‌اند، در صنعت بسته‌بندی نیز کاربرد یافته اند. Elisabeth Skoda با دو تن از پیشروان درخصوص این گرایش و نیز آینده Industry 5.0 به گفت‌وگو نشسته است.
راندمان خط بسته‌بندی و پایداری
راندمان پایین در خطوط بسته‌بندی اغلب دست در دست نقایص ساختاری، ضایعات و افزایش مصرف انرژی باعث مشکلات بسیاری شده اند و شرکت‌ها هم بسیار مشتاقند که به این موضوعات پرداخته شود. Dan Rossek مدیر مارکتینگ Omron توضیح می‌دهد که نخستین نسخه شفابخش همانا کشف جایی است که مشکل بروز کرده و دریافت این نکته که چگونه اتوماسیون هوشمند می‌تواند کمک‌کننده باشد.
«برخی از موضوعاتی که شرکت‌های بسته‌بندی با آن مواجهند را می‌توان خاموشی‌های پیش‌بینی نشده، زمان طولانی تعویض و تغییر و ایرادات فنی ماشین نام برد. اتوماسیون هوشمند یا حداقل پشتیبانی از تجزیه و تحلیل داده‌ها می‌توانند نقشی مهم در ارزیابی ریشه‌های کارایی پایین داشته باشند. در هنگام شناسایی صحیح مشکل، کاهش و تعدیل برخی راه‌کارها مانند نگهداری پیشگیرانه، رسیدگی به بخش‌های انعطاف‌پذیر یا اتوماسیون رباتیک امکان‌پذیر می‌شود. همزمان با این کار، آنالیزهای AL و اتوماسیون هوشمند برای پشتیبانی از پایداری در بسته‌بندی مورد استفاده قرار گرفته‌اند، به‌طور مثال هنگام به‌کارگیری مواد اولیه‌ای همچون مواد قابل کمپوست یا بازیافت شده یا بایوپلاستیک‌ها، که درخواست برای آنها رو به افزایش است، اما چالش‌های خاص خود را به همراه می‌آورند. »
هنگامی که صحبت از سیل داغ یا قالب‌گیری حرارتی می‌شود، بسیاری از بسترهای اقتصادی بسته‌بندی به قدر مواداولیه سنتی و ماشین‌آلات پیش بسته‌بندی محکم و استوار نیستند تا بتوان با کمی تغییر دوباره از آنها استفاده کرد. به عنوان مثال چای کیسه‌ای متداول اغلب حاوی پلاستیک برای تقویت و پایداری پاکت هستند برای اینکه شکل‌دهی و فرایند سیل بسته قابل اطمینان‌تر باشد.
وی می افزاید: به عنوان بخشی از فرآیند پایداری، یکی از خریداران ما که تولیدکننده چای کیسه‌ای بود تصمیم گرفت تا پلاستیک را از پاکت‌های چای تولیدی‌اش حذف کند. بعد از آن بود که چالشی جدید با بیشتر شدن تعداد محصولات برگشتی به سراغشان آمد چراکه ماده جدید به خوبی سیل نمی شد که آن هم به خاطر حساسیت بیشتر نسبت به تغییرات دمایی بود. برای مواجهه با این مشکل ما ضخامت فیلم را اندازه گرفتیم و از سیستم سرعت بالا با دقت بالا در اندازه‌گیری استفاده کردیم تا بتوانیم حرارت را در بین فک‌های سیل تخمین بزنیم.ما داده‌ها را در طی سه ماه جمع‌آوری نمودیم، پس از آن هر گونه تغییر را تجزیه و تحلیل کردیم و از الگوریتم AL برای ارزیابی حداکثر و بهترین حرارت در سیل و میزان تنش در وب برای بهترین بهره‌وری فرآیند استفاده کردیم.
Mike Loughran از مدیران Rockwell Automation، از اهمیت زیاد شتاب و انعطاف‌پذیری صحبت می‌کند هنگامی که بحث تغییرات سریع در نوع مواد اولیه بسته‌بندی به میان می‌آید. موادی که با هدف کاهش ضایعات و افزایش پایداری و بازیافت‌پذیری ارتقا یافته و تولید شده‌اند.
«با انتخاب نگرش هوشمندانه در اتوماسیون، ماشین شما نه‌تنها برای حال حاضر آماده است بلکه برای ارتقا و پیشرفت‌های آینده نیز هماهنگ می‌شود.با هدف ساخت سیستمی چالاک و هوشمند، ارتباط دیجیتالی نکته‌ای مهم است که در مرحله طراحی شروع می‌شود. »
ارتباط دیجیتالی یا به عبارت دیگر خلق دوقلوی دیجیتال، به ما اجازه می‌دهد تا تمام جنبه‌های یک ماشین قبل از ساخت را آزمایش کنیم- این کار می‌تواند سرعت ارتقا را بالا ببرد و آزمایش‌های چندگانه ماشین قبل از ساخت نهایی را ممکن سازد. می‌تواند طراحی شود و عملکرد و خروجی را آزمایش کند و تضمین شود تا در بالاترین حد راندمان قرار دارد. ماشین می‌تواند به طور مجازی برای سناریوهای مختلف چک شود تا نهایت عملکرد تضمین شود.
به کار‌گیری و اجرای دوقلوی دیجیتالی به‌طور مجازی باعث کاهش زمان در سایت، تولید و تعداد سفرها می‌شود چراکه زیربنای پشتیبانی و خدمات از راه دور است.
Loughran می‌افزاید: دوقلوسازی دیجیتالی امکان به‌کارگیری آزمایشی مواد جدید یا محصولات قبل از ساخت اصلی را ممکن می‌سازد و شما می‌توانید ماشین را قبل از آغاز به کار آزمایش کنید و داده‌ها را از طراحی به عملیات ساخت منتقل کنید.
شخصی و سفارشی‌سازی انبوه FMCG
به‌طور سنتی، انعطاف‌پذیری محصول اغلب در مباحثی مانند سری کوچکتر تولید محصول و بالا بردن سرعت تغییرات ماشین به کمک اتوماسیون معنی می‌شود اما اتوماسیون هوشمند می‌تواند حتی از این نیز فراتر رود.
OMRON به تازگی چیزی را معرفی کرده که به آن «نخستین معماری اتوماسیون برای سفارشی‌سازی درجهان» می‌نامد. سیستم رباتیک متصل (RIC) به گونه‌ای طراحی شده تا تولید انبوه را مطابق با سفارش به صورت تجاری برای تجارت‌های FMCG انجام دهد. پلتفورم کنترل قادر است تا تولید اختصاصی و سفارشی FMCG را تعدیل و هماهنگ کند. آنچه که پیش از این فقط به صورت دستی انجام می‌شد آن هم در مقیاس کاملا محدود، الان می‌تواند با فضای کاری تمام‌خودکار به راحتی انجام شود.
این موضوع امکان تولید سریالی یک محصول خاص را فراهم می‌سازد. به‌عنوان مثال این ناامیدکننده است که جعبه بیسکویت‌های متنوع در کریسمس خریداری می‌شود اما همیشه تعدادی از آنها باقی می‌ماند چراکه کسی دوستشان ندارد. به عنوان یک مصرف‌کننده من دوست دارم تصمیم بگیرم که چه تعداد و چه طعمی از بیسکویت‌ها را می‌خواهم که درون جعبه باشد. Rossek در ادامه می‌افزاید: معنی این نگرش این است که مصرف‌کنندگان دارای این اختیار می‌شوند که خودشان ترکیب و اندازه محصولاتی که می‌خواهند درون جعبه باشد را انتخاب کنند. بدین ترتیب پتانسیلی برای محصولات کادویی فصلی و مناسبتی مانند ست‌های هدیه لاک ناخن با رنگ‌هایی که در هنگام سفارش انتخاب می‌شوند به وجود می‌آید. تا حالا چنین محصولاتی گران و نیش بازار بوده اند چراکه باید آنها را به صورت جداگانه چید و آماده کرد. RIC تولید اتوماسیون شده این انتخاب‌های سفارشی را مقرون به صرفه‌تر و امکان‌پذیرتر می‌کند.
مواجهه با کمبود نیروی کار
فضای دیگری که Industry 4.0 می‌تواند نجات‌بخش باشد، کمبود نیروی کار است موضوعی که صنعت بسته‌بندی مانند بسیاری صنایع دیگر با آن دست و پنجه نرم می‌کند. Industry 4.0 می‌تواند به بهبود این شرایط کمک کند به‌عنوان مثال همان دوقلوهای دیجیتالی که پیش از این راجع به آن صحبت شد.
با دوقلوهای دیجیتالی، مهارت‌ها در فضای کاری فعلی می‌تواند شناسایی شود و این آگاهی را می‌توان سپس برای بهبود آموزش و پشتیبانی استعدادهای جدید به کار گرفت. واقعیت افزوده می‌تواند به ایجاد شغل، بهبود سرعت آموزش و کاهش هزینه‌ها کمک کند. فناوری به متخصص امکان حضور همیشگی را می‌دهد و به ارتقا ماشین‌های خود عیب‌یاب هم کمک می‌کند.
این موضوع توانایی پیش‌بینی و تجویز یک مشکل/ موضوع / توقف و برداشتن گام صحیح یا تهیه گزارش بعدی برای اپراتور یا تیم نگهداری را میسر می‌سازد تا آنها بتوانند متناسب با نیازهای تولید حرکت بعدی را انجام دهند. این کار اپراتور یا مهندس را آزاد می‌کند تا بر روی سایر وظایف کار کند و از طرف دیگر از تکرارهای بیهوده جلوگیری و به افزایش ایمنی و بهره‌وری کمک می‌کند.
عملیات‌های بسته‌بندی، سطح اتوماسیون بسیار بالایی را در مقایسه با برخی از بخش‌های دیگر طلب می‌کند اما اتوماسیون برخی بخش‌ها نیز بسیار دشوار است. بخش‌هایی مانند محصولات غذایی ارگانیک ایمن می‌تواند موضوعی چالش‌برانگیز باشد چراکه محصولات اغلب غیرمعمول هستند و کار کردن با آنها دشوار است. پیشرفت‌هایی در ارایه راهکار برای تولید سطوح قابل تماس با مواد غذایی انجام شده است. فناوری‌های دیگری هم مانند گیره های نرم و انطباقی برای کار با محصولات حساس و شکننده به بازار آمده تا از کاربردهای مختلف اتوماسیون حمایت کند که به طور سنتی باید دخالت انسانی در آنها وجود داشته باشد.
این روزها کم‌کم صحبت از Industry 5.0 به میان می‌آید که توسط اتحادیه اروپا به عنوان چشم‌انداز صنعت تعریف شده است و هدف از آن فراتر از کارایی و بهره‌وری به عنوان تنها اهداف صنعت و تقویت و نقش آن درجامعه است.
در Industry 5.0 سلامت کارگر در مرکز فرآیند تولید قرار دارد و از فناوری‌های جدید برای شکوفایی فراتر از شغل و رشد استفاده می‌کند در حالی که به محدودیت‌های تولید نیز احترام می‌گذارد.
فناوری‌های رباتیک تنها منجر به بالا رفتن راندمان تولید نمی‌شوند بلکه کارکردهای بنیادینی برای رهایی کارگران از وظایف تکراری که ریسک آسیب را بالا می‌برند نیز دارند. جامعه در چالش با کمبود نیروی کار و افزایش هزینه‌های آن است که در نهایت منجر به افزایش قیمت کالاها می‌شوند. ربات‌ها دوباره نقشی مهم در کاهش فشار فناوری‌های همکار دارند و به کارگران انسانی اجازه می‌دهند تا کارآمدتر باشند.