Pintalainerin aaltoilu

10.3.2013

Aaltopahvin lujuuden kannalta on tärkeää, että pintalainerit pysyvät muodossaan. Käytettäessä aallon kokoon nähden kevyttä laineria muodostuu pahvin pintaan kuorman alla epätasaisuutta. Ilmiö syntyy, kun aaltopahvi hieman taipuilee kuorman alla. Ilmiön esiintymistä auttaa suuresti syklinen kosteus. Syklisen kosteuden vaikutuksesta pintalaineri- ja sisälaineri muuttavat mittaansa eri tahtiin. Tämä johtaa pahvin taipumaan, joka taas johtaa pintalainerin aaltoiluun.

Pintalaineri on mennyt rasituksen ja syklisen kosteuden vaikutuksesta mutkalle. Kuvan on lainattu Roman E. Popilin esityksestä.

Pintalaineri on mennyt rasituksen ja syklisen kosteuden vaikutuksesta mutkalle. Kuvan on lainattu Roman E. Popilin esityksestä.

Roman E Popil Georgia Institute of Technologysta on tutkinut, miten lainerin taivutusjäykkyys vaikuttaa ECT:hen ja luonut matemaattisen mallin, jolla ECT voidaan laskea tarkemmin. Hän lisäsi ECT-laskelmiin lainerin taivutusjäykkyyttä kuvaavan SCT-parametrin ja pääsi kokeiden perusteella hyvään ennustettavuuteen. Esityksen aiheesta voi lukea täältä.

Lainereita ei voi keventää kovin liberaalisti menettämättä lujuusominaisuuksia. Halvan hinnan toivissa herkästi herää ajatus keventää materiaaleja, mutta käytännössä jossain kohdassa joudutaan pienentämään aaltoa mikä taas heikentää ainakin taivutusjäykkyyttä. Aaltoprofiilin koon kasvattaminen ei tietyn rajan jälkeen kasvata pahvin ECT-arvoa. Lujuutta heikentävää aaltoilua voidaan vähentää parantamalla lainerin laatua, mutta tällöin ei synny hintaetua.

Aaltoilu on hyvä apuväline kuljetuksen aikaisten rasitusten havaitsemiselle. Mikäli pakkausten pinta on kuin perunapeltoa, voidaan melkoisella varmuudella sanoa kuljetuksen joutuneen syklisen kosteuden armoille. Tällainen esiintyy tyypillisesti merikontissa pitkällä laivamatkalla. Mikäli pakkauksissa vielä esiintyy pinonnasta johtuvia rakenteen pettämisiä, on syytä parantaa pahvin laatua.

Asennuksen huomioiminen pakkaussuunnittelussa

3.3.2013

Suunnittelussa on helpoin huomioida ne osa-alueet, jotka itse näkee. Teollisuuslaitosten laitteiden pakkauksissa huomio keskittyy helposti siihen, miten tuotannossa saadaan komponentit pakattua mahdollisimman helposti. Toinen helposti huomioitava seikka on osien järjestys pakkauksen näkökulmasta. Raskaat osat on järkevää laittaa alimmaiseksi ja kevyemmät päälle.

Kustannusten näkökulmasta työ, joka tehdään asennuspaikalla on aina kalliimpaa kuin työ, joka tehdään tehtaalla. Lisäksi asennuspaikalla on huonommat välineet, joten tuottavuuskin jää alhaisemmaksi. Näin ollen pakkaussuunnittelussa kannattaa huomio keskittää siihen, mitä asennuksessa tapahtuu.

Suunnittelun johtavana ajatuksena tulee pitää toimintaa asennuspaikalla. Komponentit tulee pakata asennusjärjestykseen. Näin asentajan ei tarvitse etsiä osia ja kadonneiden osien määrä vähenee. Rakenteellisesti pakkauksesta tulee monimutkaisempi, mikä nostaa hintaa. Samoin tuotannossa joudutaan järjestelemään osat uudella tavalla. Taloudellisten laskelmien avulla voidaan kuitenkin osoittaa asennuksen tuomat hyödyt.

Pakkaussuunnittelu ei ole tarpeellista yksinomaan suurivolyymiselle kappaletavaratuotannolle, vaan myös yksittäisissä isoissa laitetoimituksissa voidaan saada taloudellista hyötyä tehostamalla asennuksen toimintaa. Olennaista on huomata että hyöty syntyy tyystin muualta kuin materiaalikustannuksista.

Pakkausten elinkaarianalyysi

23.2.2013

Pakkaus on osa tuotetta, mikä johtaa tarpeeseen selvittää myös pakkausten aiheuttama ympäristörasitus osana tuotteen elinkaarianalyysiä. Billerud Korsnäs on helpottanut laskijan työtä tekemällä useista omista kartonkilaaduistaan laskelmat valmiiksi ja ilmoittanut ne netissä. Billerudin laskelmia voi hyödyntää tehtäessä koko tuotteen analyysiä, sillä pelkän pakkauksen tai kartongin analyysillä ei ole kovin suurta arvoa.

Laskelmissa on huomioitu olennaiset tiedot koko valmistusprosessissa kartonkitehtaan ovelle saakka. Myös kuljetuspakkaukset ovat mukana, mutta ei kuljetusta asiakkaalle. Raaka-ainevalmistajan tarjoamien tietojen lisäksi tarvitaan hieman dataa pakkausvalmistajalta ja toimitusketjusta, jotta saadaan koko pakkauksen elinkaarianalyysi tehtyä.

Elinkaarianalyysien teko on hankalaa, sillä tietoa tarvitaan runsaasti eri osapuolilta ja laskennassa joudutaan tekemään jonkinlaisia yleistyksiä, jotta saataisiin tuloksiakin. Suurin hyöty saadaan, kun laskentamallit pidetään vakiona ja tehdään kaikille pakkauksille laskelmat. Näin voidaan seurata pakkausten ympäristövaikutusten trendiä ja toivottavasti voidaan pitää käyrä laskevana. Yksittäisen laskelman arvo on melko vähäinen.

Laskelmien ilmoittaminen julkisesti netissä on järkevää toimintaa. Luvuissa tuskin on mitään salaista, mutta ne antavat hyvän kuvan yrityksen toiminnasta ja helpottavat tietoa tarvitsevien työtä. Suosittelen vastaavaa muillekin.

http://www.korsnas.com/en/Om-Korsnas/Foretaget/Sustainability/Miljovarudeklarationer/

Miten älyä voitaisiin hyödyntää kuljetuspakkauksissa

10.2.2013

Passiivisia indikaattoreita on käytetty kuljetusten seurannassa pitkään. Näiden hyöty on rajallinen, sillä ne eivät kerro määränpäässään milloin virheellinen käsittely tapahtui. Näin virheelliseen käsittelyyn syyllistyvää tahoa ei voida ohjata kaidalle tielle. Toisaalta iskuanturit eivät myöskään kerro, onko tuote rikki, sillä vaurioon johtavaa rasitustasoa ei useimmiten tunneta.

Älypakkausten kehittyminen mahdollistaa aktiivisten antureiden sijoittamisen pakkauksiin. Aktiivinen anturi tallentaa tapahtumat muistiin, jolloin saadaan talteen tapahtuman lisäksi aika. Tulevaisuudessa voidaan pakkauksiin varmasti integroida myös paikan määrittämiseen soveltuvaa älyä, vaikkapa matkapuhelinverkkoa hyväksi käyttäen. Mikäli järjestelmä rakennetaan sellaiseksi, että nämä tiedot siirtyvät tietojärjestelmään, voidaan pakkauksen kulkua seurata reaaliaikaisesti.

Seuranta mahdollistaa kuljetuksen ongelmapisteiden löytymisen ja virheelliseen toimintaan puuttumisen. Älyä hyödyntämällä pyritään muuttamaan kuljetusolosuhteita paremmaksi. Kun tällainen toiminta yleistyy, voidaan pakkauksia keventää ja näin saadaan sekä taloudellisia että rahallisia hyötyjä. Äly tuo linkin pakkaussuunnittelun ja logistiikan välille ja mahdollistaa pakkausten jatkuvan parantamisen.

Teknologia olisi jo olemassa, mutta business case ei taida olla vielä riittävä, jotta systeemit saataisiin kaikkiin pakkauksiin. Toistaiseksi on tyytyminen loggereihin, jotka pitää pyytää maailmalta takaisin. Uskon kuitenkin tekniikan kehittyvän niin, että kohta on saatavilla järkevän hintainen aktiivinen mittalaite.

Pakkauksia voidaan optimoida, kun tunnetaan tarkasti kuljetusolosuhteet.

Pakkauksia voidaan optimoida, kun tunnetaan tarkasti kuljetusolosuhteet.

Hyötyjen puute hidastaa älypakkausten yleistymistä

3.2.2013

Älypakkausseminaari keräsi viime viikolla parikymmenpäisen osallistujajoukon Otaniemeen. Älypakkausten kehittäminen on ollut toistaiseksi enimmäkseen perustutkimusta. VTT on panostanut erityisesti painettavan älyn kehittämiseen, seminaarissa VTT:tä edustikin neljä puhujaa. Käytännön sovellutuksissa teknisesti edistyksellisiä ratkaisuja tarjoaa Stora Enso. Heidän älypakkaussovellutuksensa ovat keskittyneet pääasiassa lääkepakkauksiin.

Heikki Seppä teki hyvän yhteenvedon koko tilaisuuden viestistä: Älypakkausten teknologia on nyt riittävän pitkällä. Seuraavaksi pitää kehittää tietojärjestelmät, joiden avulla niitä voidaan hyödyntää. RFID on hyvä esimerkki älykkäästä ominaisuudesta, jonka hyödyntäminen on hankalaa ilman toimivia tietojärjestelmiä. RFID käytännössä yksilöi jokaisen tuotteen, mutta inventaario ja muu tieto pitää tuottaa tietojärjestelmissä.

Markkinoille on tuotu erilaisia antureita, jotka visuaalisesti kertovat elintarvikkeen pilaantumisesta. Nämä ovat hyviä esimerkkejä pakkauksen älystä, joka ei tuo lisäarvoa toimitusketjussa, vaan pikemminkin haittaa. Tavaran tuottajan pitää lisätä pakkaukseen indikaattori, joka tietysti maksaa. Myöhemmin tuote kertoo kaupassa kuluttajalle, onko ruoka aloittanut pilaantumisprosessin. Kuluttajat toimivat siten, että he eivät ota tuotetta, joka kertoo pilaantumisen alkaneen, vaikka tuote olisikin vielä käyttökunnossa. Tämä käyttäytyminen johtaa suureen hävikkiin kaupassa. Näin ollen toimitusketjussa indikaattoreista on enemmän haittaa kuin hyötyä.

Oli miellyttävää havaita, että olemme teollisuuspuolella ottaneet laajasti käyttöön pakkausten aktiiviset ominaisuudet, kun kuluttajapuolella vielä mietitään, mistä hyöty syntyy. Teollisuudessa on usein tilanne sellainen, että tuotteet ovat hyvin kalliita, jolloin senttien tai jopa eurojen lisähinta pakkauksessa ei ole kriittinen. Tämä on mahdollistanut antureiden, RFID:n ja kemiallisten korroosiosuojamenetelmien yleistymisen.

OnVu lämpöindikaattori, joka kertoo, onko tuote altistunut lämmölle. Ne tuotteet, jotka ovat saaneet lämpöä, joutuvat roskiin, eli tieto lisää tuskaa. Lähde: http://www.bizerba-openworld.com

Nopea lavakuorman sidonta

26.1.2013

Lavakuorman sidonta vannehtimalla on melko hidasta puuhaa. Nopeampaa on käyttää kiristekalvoa, mutta se vaatii koneen, jota ei kaikkialla ole. Vanne tarjoaa myös lujemman voiman, joten siitä ei päästä eroon.

Loadhog-niminen yritys on kehittänyt ratkaisun, jolla säästää heidän arvionsa mukaan kaksi minuuttia aikaa lavan sitomisessa. Idea muodostuu kannesta, jonka jokaisella sivulla on koukulla varustettu liina. Liinat kiinnitetään koukulla lavaan ja kiristetään. Kansi sitoo tehokkaasti kuorman tilanteessa, jossa lavalla on kohtuullisen isoja laatikoita. Jos lavakuorma sisältää kymmeniä pikkulaatikoita, voi kasa levitä. Tällöin kiriste on tarpeen.

Kansi tarjoaa sidonnan lisäksi hyvän tuen ylänurkkiin ja parantaa myös pinottavuutta, sillä se jakaa kuorman tasaisesti laatikoiden päälle. Kannen avulla voitaneenkin laatikoiden laatua pudottaa pykälän verran, jolloin syntyy myös kustannussäästöä.

Valmistaja nostaa positiiviseksi asiaksi myös uudelleenkäytettävyyden. Ympäristön ja hinnan näkökulmasta näin onkin. Kansi maksaa varmasti melko paljon, joten käyttökertoja pitää tulla useita, jotta kahden minuutin työsäästö toisi hyötyä. Käytännössä kannet joutuu palauttamaan takaisin lähtöpisteeseen, mikä lisää hieman työtä. Pinottuna ne menevät kyllä melko pieneen tilaan.

Yksinkertaisuudessaan hieno innovaatio!

http://www.loadhoglids.com/products/pallet-lid-system/

Sidontaliinoilla varustettu kansi. Lähde: http://www.loadhoglids.com

Älypakkausseminaari

20.1.2013

Älypakkauksista kiinnostuneille järjestetään Otaniemessä 31.1.2013 seminaari otsikolla ”Älypakkaustenten uudet ratkaisut ja mahdollisuudet”. Tilaisuuden aihepiiri on koottu älypakkausten valmistuksen ja hyödyntämisen ympärille. Mikäli tulevaisuuden pakkaukset kiinnostavat, kannattaa tapahtumaan osallistua. Minäkin olen siellä.

Tapahtuman järjestää Finn-fiber Oy. Ohjelma löytyy täältä.

Aalto vinossa

13.1.2013

Smurfit Kappa on panostanut tuotekehitykseen. Arkin käyttöä optimoidakseen he olivat kääntäneet stanssia 45 astetta, jolloin aallot menevät vinoon rakenteeseen nähden. Tehokkaamman arkin käytön lisäksi tuloksena oli parempi pinontalujuus.

Pinontalujuus paranee laatikoissa, joissa luonnostaan aallot menisivät eri suuntiin eri seinissä. Esimerkiksi 0420 on tällainen rakenne. Smurfit Kapan edustajan mukaan rakenteella saavutetaan jopa 13% parannus perinteiseen rakenteeseen nähden. Ero on siis varsin marginaalinen, mutta kuitenkin eroa on. Tätä oivallusta kannattaa käyttää sopivan tilaisuuden tullen.

http://www.smurfitkappa.com/vHome/com/Newsroom/PressReleases/Pages/Smurfit-Kappa-introduces—diagonal-flute-.aspx

Älypakkaukset

6.1.2013

Pakkausalan kuuma aihe on jo useamman vuoden ollut älypakkaukset. Niistä on puhuttu ja jotain käytännön sovelluksiakin on jo markkinoilla. Laajimmalle ovat levittäytyneet erilaiset RFID-pohjaiset etätunnistusmenetelmät sekä ympäristöolosuhteiden seurantaan liittyvät indikaattorit.

Kuljetuspakkausten osalta merkittävin uutuus on toistaiseksi ollut RFID. Se on useissa isoissa logistiikkakeskuksissa korvannut manuaalisesti tapahtuvan viivakoodien lukemisen. Etuna on luennan nopeus, sillä RFID:n avulla voidaan lukea koko lavakuorma kerralla. Tästä on merkittävä hyöty silloin, kun luettavaa on runsaasti ja tekniikka onkin ottanut vankan sijan niissä toiminnoissa, joihin se sopii.

Pakkaussuunnittelun kannalta näen mielenkiintoisempana erilaiset olosuhteiden mittaamiset. Toistaiseksi sovellutukset ovat olleet lähinnä elintarvikkeiden lämpötilan seurantaan liityviä. Tarpeellista olisi myös seurata mekaanisia rasituksia. Tällä hetkellä niitä seurataan kallistus- ja iskuantureilla, jotka passiivisina eivät kerro, milloin pakkausta on kohdeltu kaltoin. Tällöin menetetään mahdollisuus ohjeistaa virheelliseen käsittelyyn syyllistynyttä tahoa.

Markkinoilla olisi tarvetta aktiivisille isku- ja kallistusantureille, jotka tallentaisivat tiedon siitä, milloin virheellinen käsittely on tapahtunut. Kun tieto siirretään samaan tietokantaan sähköisen kuormakirjan kanssa, päästään tehokkaasti ohjaamaan ja kehittämään tavaran käsittelyä. Tämä mahdollistaa pakkauksen suunnittelun keveämmäksi, josta syntyy sekä säästöä että vähäisempää ympäristökuormitusta. Uskoisin, että antureiden hinnasta huolimatta kokonaisuus olisi nykyista edullisempi.

Automaattinen mittaus

1.1.2013

Logistiikkafirmat ovat havainneet, että asiakkaiden ilmoittamiin kollimittoihin ei kannata luottaa. Ilmeisesti on käynyt niin, että asiakkailla on ollut taipumusta pyöristää alaspäin. Ratkaisuna on kollien automaattinen mittaus logistiikkakeskuksessa. Systeemi toimii siten, että kolli kuljetetaan mittauspisteen läpi ja siitä otetaan äärimitat ja paino, joihin laskutus perustuu.

Mittauksen yleistyessä laskutuksen kannalta on merkityksetöntä, mitä rahtifirmalle ilmoittaa. Buukkauksen kannalta tilanne ei muutu, joten oikeellisuuteen kannattaa pyrkiä. Käytännössä tähän asti lavaylityksellä olevat eurolavat on laskutettu todellista pienempiin mittoihin ja asiakas on näin hyötynyt lavaylityksestä. Kone ei moisia pyöristyksiä harrasta, joten ylitykset laskutetaan normaalisti.

Pakkaussuunnittelun näkökulmasta pidän automaattista mittausta erittäin positiivisena asiana. Erilaiset lavaylitykset eivät mene kuljetuksessa ilmaiseksi, jolloin saadaan jälleen yksi peruste suljettua pois, miksi lavaylitys kannattaisi hyväksyä.