RD Velho hakee pakkaussuunnittelijaa

13.11.2015

Pakkaussuunnittelutiimini tarvitsee alkuvuodesta uuden jäsenen Vantaalle. Haemme joko jo pakkaussuunnittelun alkeet taitavaa henkilöä tai innokasta insinööritieteiden perusteet osaavaa muutoin sopivaa henkilöä teollisuuspakkaussuunnittelun pariin. Pakkausalan yksityiskohdat olemme valmiita kouluttamaan. Mikäli olet kiinnostunut paikasta, tutustu tarkemmin ilmoitukseen ja hakuohjeisiin RD Velhon nettisivuilla. Vaikka ilmoituksessa pyydetäänkin ottamaan yhteyttä HR-henkilöön, en pahastu, vaikka soittaa minullekin suoraan mahdollisten lisätietojen toivossa.

http://www.rdvelho.com/fi/avoimet-tyopaikat/310-pakkaussuunnittelija

Aaltopahvilaadut tulevat tässä hommassa tutuksi. "Cardboard All Flutes" by Chris 73 / Wikimedia Commons. Licensed under CC BY-SA 3.0 via Wikimedia Commons - https://commons.wikimedia.org

Aaltopahvilaadut tulevat tässä hommassa tutuksi.
Pakollinen lakiteksti: ”Cardboard All Flutes” by Chris 73 / Wikimedia Commons. Licensed under CC BY-SA 3.0 via Wikimedia Commons – https://commons.wikimedia.org

Virtuaalitodellisuutta lakupaketissa

8.11.2015

Älypakkaukset hakevat kovasti muotoaan. Tällä hetkellä painettava äly on kovin vaatimatonta verrattuna esimerkiksi mobiililaitteiden tarjoamaan suorituskykyyn. Google Cardboard on ratkaissut ongelman yhdistämällä pahvikotelon ja Android -puhelimen. Ideana on, että pahvista taitellaan kotelo, johon laitetaan puhelin. Pahviin on laitettu linssit ja puhelimessa pyörii virtuaalitodellisuusohjelmisto. Hökötykseen kurkittaessa voi kokea jotain, mitä ei todellisuudessa kokisi.

Turun yliopisto ja PackageMedia ovat kehittäneet Google Cardboard -ajatusta siten, että lasit on laitettu osaksi pakkausta. Ajatuksena on tuoda kiinnostavia lisäominaisuuksia pakkaukseen, jolloin pakkauksen elinkaari jatkuu vielä senkin jälkeen, kun pakkauksessa ollut tuote on kulutettu. Teknisesti systeemi näyttäisi toimivalta, joten menestystä voi olla luvassa, kunhan virtuaalitodellisuuden sisältö kiinnostaa kuluttajia.

http://www.kaleva.fi/uutiset/talous/video-nain-muuttuu-lakritsipaketti-virtuaalitodellisuuslaseiksi/711463/

Google Cardboard -kakkulat. othree / CC BY 2.0

Google Cardboard -kakkulat. othree / CC BY 2.0

 

Varoitusmerkkien vaikutus

1.11.2015

Tutkiessani aivan muita aiheita satuin löytämään Michiganin yliopistossa tehdyn tutkimuksen fragile-tarrojen vaikutuksesta pakkausten käsittelyyn USA:n kuriiritoimituksissa. Testeissä lähetettiin kolmenlaisia pakkauksia Fedexin lentorahtipalvelun kautta. Ensimmäinen pakkaus oli ämpäri pelkillä lähetystiedoilla. Toinen pakkaus oli samanlainen ämpäri fragile-tekstillä ja lasin kuvalla varustettuna. Kolmas pakkaus oli ämpäri pakattuna pahvilaatikkoon, jossa oli suuntanuolet. Ämpäreihin oli laitettu kiihtyvyysanturi, jotta pudotukset voidaan havaita. Pudotuksiksi tulkittiin yli 3 tuuman korkeudesta tapahtuneet putoamiset.

Tulokset olivat valitettavan odotettuja. Reitillä tapahtui ämpäreille keskimäärin kymmenen pudotusta riippumatta merkeistä. Merkillä varustettu oli saanut kovimman tällin, sillä se oli pahimmillaan lipsahtanut betonille melkein kahdesta metristä, kun merkitöntä oli kovimmillaan kohdannut vain hieman yli metrin pudotus. Laatikkoa oli käsitelty kaikkein karuimmalla tavalla, sillä se oli pudonnut keskimäärin 18 kertaa kuljetuksen aikana. Keskimääräisiä pudotuskorkeuksia tutkittaessa voidaan todeta, että varoitusmerkki ei ainakaan auta, sillä merkinnällä varustetut pakkaukset olivat pudonneet keskimäärin viitisen senttiä korkeammalta kuin merkittömät.

Tutkimus vahvisti olettaman, että fragile-merkki on yhtä tarpeeton kuin suuntanuolet. Tutkimus löytyy osoitteesta http://www.ista.org/forms/Koushik_FDWII_Presentation.pdf.

Uutta näkökulmaa pahvilaatikon lujuuden määritykseen

25.10.2015

Toptesterin esitys laatikon pinoamislujuudesta Empack-messuilla oli hyvin ajankohtainen, sillä ISTA Viewsin uusimmassa numerossa on laaja artikkeli HP:n pakkaustiimin tutkimuksista samasta aihepiiristä. Artikkelissa pohditaan laatikon pinontalujuuden heikkenemistä ympäristörasitusten vaikutuksesta ja erityisenä näkökohtana on syklinen kosteus, joka tunnetusti asettaa pahvin kestävyydelle kovat vaatimukset.

Laatikon pinontalujuuden määrityksessä BCT-arvo on kätevä, sillä sen avulla voidaan esittää laatikolle tietty lujuusvaatimus, mutta samalla jätetään valmistajalle laaja vapaus toteuttaa vaatimus haluamallaan tavalla. BCT-arvon ongelmana on, että se kuvaa laatikon lujuutta uutena ja tyypillisesti vielä standardiolosuhteissa. Arvoa määriteltäessä käytetään varmuuskerrointa, jotta kuljetuksenaikaiset rasitukset tulevat huomioiduiksi. Arvona käytetään useimmiten kerrointa kolmen ja viiden välillä, joskin Toptesterin tutkimus osoitti, että kahdeksankaan ei ole liioittelua.

Syklisen kosteuden huomioiminen laatikon vaatimuksia määriteltäessä on artikkelin perusajatus. Tämä voidaan toteuttaa testaamalla ja HP onkin kehittämässä testijärjestelyä tätä varten. Itse en ole löytänyt kirjallisuudesta selkeää menettelyä, jolla syklinen kosteus huomioidaan, mutta tyypillisesti asiaa käsittelevissä tutkimuksissa on laatikko ollut kuorman alla, kun kosteutta on ajettu 50 % ja 80-90 % välillä vuorokauden syklissä. Luultavasti HP:n menetelmäkin tulee olemaan jokin tällainen. Joka tapauksessa testimenetelmä on kiinnostava, sillä olisin itsekin tarvinnut sellaista monta kertaa.

Artikkelissa pohditaan myös sitä, voisiko ympäristöolosuhteet huomioida jotenkin jo papereiden ja aaltopahvin speksausvaiheessa. Tällä tavoin päästäisiin eroon varmuuskertoimesta, joka ei ole kovin elegantti tapa huomioida ympäristörasituksia. Paperien ominaisuuksia on tutkittu paljon, mutta toistaiseksi ei vielä ole riittävästi tietoa kaikista parametreista, jotta aaltopahvin ominaisuuksia voitaisiin riittävällä tarkkuudella matemaattisesti määrittää. Tutkimusta tarvitaan tälläkin alueella.

Mahdollisista uusista tutkimuskohteista on mainittu muun muassa höyrybarrierin käyttö pahvin ulkopinnalla. Artikkelissa mainitaan, että barrier voisi lisätä elinikää jopa kahdeksankertaiseksi. En ole nähnyt ulkolinereissä kunnollista höyrybarrieria, vaan lähinnä vahapinnoitteita, jotka on tarkoitettu nestemäistä vettä torjumaan. Tässä olisi hyvä tutkimuskohde paperiteollisuudelle, miten voitaisiin esimerkiksi biobarrierin avulla saada edullisemmista raaka-aineista kunnollinen kuljetuspakkaus kosteisiin olosuhteisiin.

Pahvilaatikon viruminen kosteuden funktiona. Staattinen korkea kosteus ei ole kovin ongelmallinen sykliseen verrattuna. Lähde: http://ista.idigitaledition.com/images/issues/30/2015October_istaviews_low.pdf

Pahvilaatikon viruminen kosteuden funktiona. Staattinen korkea kosteus ei ole kovin ongelmallinen sykliseen verrattuna. Lähde: http://ista.idigitaledition.com/images/issues/30/2015October_istaviews_low.pdf

Testattua tietoa puristuslujuudesta

13.10.2015

Toptesterin Esko Nevala piti Empack-messuilla esityksen pakkaustestaamisesta. Teemana oli ISTA-standardin mukaiset testit ja erityisesti puristustestin varmuuskerroin. Toptesterillä on tehty koesarja, jossa on verrattiin laatikon staattista puristuslujuutta dynaamiseen tilanteeseen. Mallilaatikkona oli tavallinen C-aaltoinen pienehkö vakiolaatikko.

Staattisessa testissä laatikko hajosi keskimäärin 110 kg kuormalla. Ensimmäinen testi oli mitata, kuinka kauan laatikko kestää puristusta pienemmällä voimalla. Tulokset olivat seuraavat:

Kuorma Hajoamisaika
100 kg 50 sek
90 kg 2 min 42 sek
80 kg 54 min 45 sek
55 kg 24 h ok

Staattisen kuorman tapauksessa ideaaliolosuhteissa voidaan siis sanoa, että maksimilujuudesta kun vähentää puolet, niin laatikko kestää jatkuvan kuorman. Varmuuskerroin 2 siis toimii staattisessa tilanteessa, kun kosteus pidetään vakiona. Tässä tapauksessa suhteellinen kosteus oli 40-50 %.

Kuljetuksessa tilanne ei ole staattinen. Testiä jatkettiin tärypöydällä kuorman alla. Tärypöydällä ajettiin IEC-standardisarjan pakkauksille soveltuvaa satunnaistärinää ja painona oli metallilevy kuormanjakajana sekä lisäpainoja. Pakkausta kuormitettiin ensin 13 kg painolla, eli varmuuskerroin oli 8,4. Tällöin laatikko petti 10 minuutissa. 20 kg painolla, eli varmuuskertoimella 5,5 laatikko nurjahti jo kahden minuutin jenkan jälkeen.

ISTA esittää varmuuskertoimen olevan välillä 3-6 ja suosituksena pidetään kerrointa 5. Toptesterin testien perusteella voidaan sanoa, että viisi ei ole lainkaan liioittelua.

Ei kestänyt. Laatikko tärypöydällä kuorman alla. Kuva on otettu Eskon esityksen videosta.

Empack 2015

4.10.2015

Empack-messut järjestetään tulevalla viikolla keskiviikkona ja torstaina messukeskuksessa. Messukeskuksessa on samaan aikaan muitakin messuja, kuten Elkom ja Foodtech, mutta ne alkavat jo tiistaina. Jos siis haluaa katsoa myös pakkauskattausta, kannattaa jättää hätäily väliin ja nykiä oven ripaa vastaa viikon puolenvälin paikkeilla.

Esillä on perinteiseen tapaan kompaktissa koossa kattaus suomalaista pakkausosaamista. Uutuutena mainostetaan Packaging Innovation -teemaa, mikä näin pakkauksia suunnittelevan tahon näkökulmasta on aina kiinnostavaa. Messuilla ei yleensä näe kovin paljon täysin uusia innovaatioita, sillä asiat julkaistaan netissä paljon ennen messuja, mutta kyllä fyysisiä esimerkkejä on aina mukava katsella.

Seminaarit ovat tuttujen tapaamisen ohella messujen parasta antia. Ohjelma on jaettu kahdelle lavalle. Packaging Innovations -lavalla esitykset liittyvät pääosin brändirakennukseen, mutta insinööriä kiinnostaa erityisesti Jyri Weisteen esitys ”Pakkauksiin kohdistuvien vaatimusten simulointi” Empack-lavalla puhutaan muun muassa 3D-tulostamisesta, mikä onkin kuuma aihe kaikessa tuotekehityksessä. Laatuasioihin liittyen Esko Nevala kertoo ISTA-testaamisesta ja ennakkotietojen mukaan esityksessä on tulossa testattua tietoa pinonnan varmuuskertoimesta.

Pakkausalan toimijalle Empack on syksyn paras messu. Alihankinnassa oli esillä teollisuuspakkaamiseen liittyvät toimijat, mutta samat talot ovat paikalla myös Empackissa ja lisäksi kuluttajapuoli on vahvemmin edustettuna. Alihankintamessut jäivät itseltä väliin, mutta Empackiin kyllä yritän päästä molempina päivinä.

Lithiumakut lentokoneessa

20.9.2015

Lithiumakut ovat nykyään tavallisin voimanlähde akkutoimisissa elektroniikkalaitteissa. Samalla kun akut ovat yleistyneet, ovat akkuja koskevat kuljetusmääräykset tiukentuneet. Syynä tähän on akkujen aiheuttama vaara häiriötilanteessa. Lithiumakut voivat esimerkiksi oikosulussa syttyä palamaan ja reaktio on sellainen, ettei lentokoneiden sammutusjärjestelmät kykene paloa hallitsemaan. Viime vuosina on kolme lentokonetta palanut niin, että syyksi epäillään lithiumakuista alkunsa saanutta paloa.

Tuotekehityksessä kannattaa tutkia akkujen kuljetusmääräyksiä varhaisessa vaiheessa, sillä kuljetusmääräykset ovat selvästi helpoimmat tilanteessa, jossa akku on laitteessa paikallaan. Esimerkiksi alle 20 Wh kennot voi laittaa laitteen sisälle, eikä niistä tarvita edes mainintaa pakkaukseen. Jos akut toimitetaan omassa pakkauksessaan laitetoimituksen mukana, saatetaan joutua käyttämään luokan 9 vaarallisten aineiden kuljetusta. Lisäksi joudutaan käyttämään VAK-hyväksyttyjä pakkauksia. Vaarallisten aineiden kuljetukset ovat kalliita ja hankalia järjestellä, joten niitä kannattaa ensisijaisesti välttää.

Aivan pienimpien, muutaman wattitunnin akkujen kanssa ei ongelmia ole, sillä niille riittää varoitus pakkaukseen, mutta lähetyksen voi tehdä matkustajakoneessa. Matkustajakoneessa isompien akkujen kuljettaminen on rajoitettua. Rajoitteena on ensisijaisesti paino, sillä pakkauksessa saa olla korkeintaan viisi kiloa akkuja. Lisäksi kuljetus luokitellaan joissain tapauksissa luokan 9 vaaralliseksi aineeksi. Pelkkiä akkuja ei käytännössä voi kovin merkittäviä määriä toimittaa matkustajakoneissa, vaan on käytettävä rahtikonetta tai pintakuljetusta.

DHL ylläpitää kätevää dokumenttia, jonka avulla on helppo katsoa lentorahdin rajoitteita. IATA on taho, joka määräykset tekee, mutta heidän oma dokumentaationsa on hieman raskasta luettavaa. DHL:n dokumentista ei käy kovin selvästi ilmi, että rajoitukset eivät ole kaikkialla päteviä. Kiinalaiset ovat tehneet vielä tiukemmat säädökset, jotka käytännössä estävät pelkkien lithiumakkujen toimittamisen lentorahtina matkustajakoneissa. Laitteessa niitä saa kutenkin olla. On olemassa riski, että tätä menettelyä sovelletaan tulevaisuudessa myös muualla. Tällöin Suomesta lithiumakkuja sisältävän elektroniikan toimittaminen vaikeutuu olennaisesti.

Tällaisia akkuja saa toimittaa 10 kg/pakkaus matkustajakoneessa luokan 9 vaarallisena aineena. Kuvan on ottanut Kristofb ja ystävällisesti jakanut sen Wikimediassa kaikelle kansalle tietyin rajoituksin käytettäväksi.

Tällaisia akkuja saa toimittaa 10 kg/pakkaus matkustajakoneessa luokan 9 vaarallisena aineena. Kuvan on ottanut Kristofb ja ystävällisesti jakanut sen Wikimediassa kaikelle kansalle tietyin rajoituksin käytettäväksi.

Pulppikanisteri

6.9.2015

Nestle on ottanut käyttöön kuituvaloksena tehdyn kanisterimaisen kissanhiekkapakkauksen. Pakkaus on tehty kokonaan kuitumateriaalista, jopa korkki on saatu toteutettua samalla tekniikalla. Kierrettä ei sentään ole saatu toteutettua, vaan korkki vain painetaan paikalleen. Nestettä ei tällaiseen vielä voi pakata, joten nestepakkauksissa joudutaan laittamaan pussi valetun pakkauksen sisään.

Pakkaus on Ecologic Brands -nimisen yhdysvaltalaisyrityksen valmistama. Materiaalina on normaalin kuituvaloksen tapaan kierrätetty paperimassa. Massaan on kuitenkin ilmeisesti lisätty jotain, joka ei ole muovia, sillä valmistaja ilmoittaa materiaalin olevan pääasiassa kuitua eikä se sisällä muovia. Kissanhiekan tapauksessa pakkaukselta vaaditaan jonkinlaista kosteudenkestoa, sillä kissanhiekka imee ilmasta kosteutta. Pakkauksesta on saatu riittävässä määrin kosteudenkestävä prässäysvaiheen suurella paineella ja korkealla lämmöllä.

Suunnittelumielessä uutuuden tekee mielenkiintoiseksi kehittynyt valmistustekniikka. Perinteisesti kuituvaloksen tarkkuus on ollut heikohko, joten esimerkiksi uutuuden korkkia ei olisi voinut toteuttaa valoksena. Toisaalta myös pakkauksen yleinen siisteys on perinteisestä valoksesta poikkeava. Valmistustekniikan ja massaan lisättävien lisäaineiden kehittyessä kuituvaloksia voidaan käyttää aiempaa vaativammissa kohteissa. Uskoisin, että lähivuosina voidaan nestettäkin pakata tällä tavoin.

Ecologic Brandsin valmistama kanisteri kissanhiekalle. http://www.ecologicbrands.com

 

Fefco 0713 lukitusläppä

30.8.2015

Laatikoissa, joiden kannen etuläppä painuu laatikon sisään käytetään toisinaan laatikon etuseinästä tulevaa lukitusta, joka estää kannen tahattoman aukeamisen. Tällaisia rakenteita ovat esimerkiksi Fefco 0713, 0215 ja 0421. Lukitusläppä mahdollistaa kuitenkin kannen virheellisen suljennan, mikäli kokonaisuus on sopivasti mitoitettu. Oikeassa suljentatavassa kannen etureunan läpän kuuluu painua laatikon sisälle. Mikäli kannen etureunan läppä on lyhyempi kuin lukitusläpän etuseinän avautuva osa, voi laatikon sulkea väärin. Tällöin etureunan läppä jää laatikon ulkopuolelle ja lukitusläppä pitää koko kannen kiinni.

Virheen voi estää siten, että mitoittaa kannen etuläpän niin pitkäksi, että lukitus ei mahdu sulkeutumaan, mikäli kansi on väärin suljettu. Toisaalta virheellinen suljentatapa saattaa olla tarkoituksenmukainenkin. Mikäli on riski, että koko kansi taipuu laatikon sisälle voidaan kannen tukevuutta lisätä sillä, että jätetään etuläppä ulkopuolelle. Tällöin ei kansi painu laatikon sisään. Mitoitusta tehtäessa kannttaa tehdä tietoinen valinta ja ohjata suunnittelulla oikeaan toimintatapaan.

Mitan A1 ja A2 suhteella saa halutun toiminnan aikaiseksi. Jos asiaa ei ajattele, saa myös ei halutun lopputuloksen.

Mitan A1 ja A2 suhteella saa halutun toiminnan aikaiseksi. Jos asiaa ei ajattele, saa myös ei halutun lopputuloksen.

Staattinen kuormitus ja viruminen

16.8.2015

Pakkausten pinontatesteissä käytetään yleensä varmuusmarginaalina kerrointa väliltä 3-5. Tätä perustellaan sillä, että testi tehdään staattisena, mutta kuljetuksen aikana pakkaukseen vaikuttaa dynaaminen kuorma. ISTA-testeissä kuormituksen tulee kestää yhden tunnin tai vaihtoehtoisesti kuorman tulee olla 1,6-kertainen, mikäli se vain käytetään pakkauksen päällä.

Dynaaminen kuorma ei ole ainoa peruste varmuusmarginaalille. Parivaljakko Moody & Skidmore julkaisivat vuoden 1966 Packaging Engineering -lehdessä tutkimuksen ”How dead load, downward creep influence corrugated box design”, josta oheinen graafi on peräisin. Siinä ilmenee, että yli 80 % kuormalla pakkaus pettää virumisesta johtuen nopeasti, jopa minuuteissa. Pienennettäessä kuormaa noin 50 % tasolle päästään tilanteeseen, jossa viruminen hidastuu niin paljon, että se ei käytännössä enää aiheuta ongelmia. Tutkimuksessa 50 % kuormalla oltaisiin noin 3 vuoden hajoamisajassa.

Tutkimuksen perusteella voidaankin sanoa, että varastoinnissa tulee varmuuskertoimen olla vähintään kaksi. Jos menee lupaamaan pahvilaatikolle varastoinnin aikaiseen pinontaan arvoja, jotka ovat lähellä testattua laatikon maksimikestävyyttä, alkavat pinot ajan mittaan romahdella.

Vaurioitumisaika kuorman funktiona.

Vaurioitumisaika kuorman funktiona.