Posts Tagged ‘tulevaisuus’

3D-tulostaminen tulee ja muuttaa maailman

22.11.2015

3D-tulostuksesta on puhuttu jo jokunen vuosi, mutta käytännössä se ei vielä ole yleistynyt siinä määrin, että maailma olisi muuttunut. RD Velhollekin on tulostimet hankittu protoilua varten ja niistä olemme oppineet, että menee vielä hetki, ennen kuin tekniikka on siinä kunnossa, että kuka tahansa voi tulostella tavaroita kotonaan. Parametrien haku on vielä sen verran työlästä, että helpompaa on tilata kaupasta tavaraa, jos sitä on myynnissä.

Pakkausalan näkökulmasta on esitetty skenaarioita, joissa pakkauksia ei enää tarvita muille kuin raaka-aineille, sillä tavarat tulostetaan käyttöpaikassa. Toki epäilen, että esimerkiksi kuohuviiniä ei kannata jatkossakaan tehdä tulostimella kotona, joten pakkaukset eivät tule kokonaan katoamaan, mutta tuotantoprosessi tulee varmasti muuttumaan.

Packaging Digest-verkkojulkaisu teki kyselyn siitä, kuinka suuri osa yrityksistä käyttää tällä hetkellä 3D-tulostusta pakkauksiin liittyen. Tuloksena oli, että 33 % hyödyntää uutta tekniikkaa. Olin yllättynyt suuresta prosenttiosuudesta, kunnes huomasin, että lähes kaikki uuden tekniikan käyttäjät käyttävät sitä protoiluun. Meidänkin pakkaussuunnittelutiimimme on jo vuosia käyttänyt 3D-tulosteita erityisesti pulppi- ja lämpömuovattujen pakkausten protoissa mitoitusten ja käytettävyyden tarkastamiseksi, mutta vielä ei ole harkittu tuotantoa 3D-tulostamalla.

Materiaalit kehittyvät vauhdilla. Muoveista löytyy monenlaisia vaihtoehtoja ja metalliakin voidaan sintrata. Pakkausten kannalta mielenkiintoinen materiaali on biohajoava filamentti, jota Anita’s Balm -niminen kosmetiikkafirma käyttää huulirasvakipoissa. Kosmetiikkateollisuus lieneekin ensimmäisenä ottamassa uuden menetelmän tuotantokäyttöön, sillä tulostaminen mahdollistaa sellaisia muotoja, joita muottitekniikka ei mahdollista. Muotoilijat voivat käyttää jatkossa vapaammin luovuutta muotoja määrittäessään.

Anita’s Balmin huippumoderni purkki. Kuva on lainattu Anitan webbisivulta, jonka ulkoasu on jäänyt 90-luvulle. http://www.anitasbalm.com/

Uskon, että tulostaminen tulee yleistymään tuotantolinjoilla siten, että tuotteen komponentteja valmistetaan prosessissa tulostamalla sen sijaan, että ne otettaisiin alihankintana tiettyyn tarkoitukseen erikoistuneelta valmistajalta. Tekniikka kehittyy kovasti, mutta vielä ei tuotantotahti ole pakkauslinjoille riittävä. Esimerkiksi huulirasvakipon tulostaminen vie 90 minuuttia, joten yksi tulostin ehtii vuorokaudessa tehdä 16 purkkia.

Uusi valmistustekniikka edellyttää opettelua ja ajatustavan muutosta suunnittelupuolella. Tällä hetkellä suunnittelijat ajattelevat rakenteita nykyisten tuotantotekniikoiden rajoitukset huomioiden. Tulostamalla voidaan tehdä täysin erilaisia muotoja, jotka vaativat suunnittelijoilta innovatiivista ajattelua. Myös suunnitteluprosessi muuttuu, sillä tulostamalla voidaan räätälöidä vaikka jokainen osa erilaiseksi. Toki ihminen ei pysy tuotannon vaatimassa tahdissa, mutta nykyaikaiset suunnitteluohjelmistot voidaan automatisoida optimoimaan rakenteita määriteltyjen parametrien mukaan. Tällöin esimerkiksi pakkauksen sisäosa voidaan tulostaa aina sellaiseksi, että jokaiselle toimitettavalle osalle on oma sopiva kolonsa tai vaikkapa asiakkaan nimi on tulostettu osaan. Näin voidaan päästä tilanteeseen, jossa jokainen toimitettu kokonaisuus on juuri optimi haluttuun tarkoitukseen.

 

Pakkausalan tulevaisuudennäkymiä

19.4.2015

Pakkausalan mukava piirre on, että ei ole nähtävissä teknologista murrosta, joka tekisi pakkaukset tulevaisuudessa tarpeettomiksi. 3D-tulostuksesta puhutaan kovasti, mutta se tullee vain siirtämään jonkinlaisen osan kappaletavaratuotannosta lähemmäs kuluttajaa. En itse kykene näkemään tilannetta, jossa tulostaisin sulatejuustoa aamiaispöytään. Alan jatkuvuus tarjoaa hyvän pohjan tehdä teknologiakehitystä. Kehitystä ohjaavia ajureita ovat ainakin seuraavat:

  • väestönkasvu lisää pakkausten ja elintarvikkeiden käyttöä
  • rajalliset luonnonvarat edellyttävät kierrätyksen kehittymistä
  • kehitysmaissa kauppojen lisääntyminen, jolloin tuotteet ovat bulkin sijaan pakattuja
  • elintarvikkeiden hävikki tulee minimoida
  • kuluttajat ovat ympäristötietoisempia
  • tuoteturvallisuuden parantuminen esimerkiksi lääkkeissä edellyttää pakkauskehitystä

Näistä trendeistä suurin osa ei osu suoraan Suomen kehitykseen, mutta teknologiaorientoituneena maana Suomella on hyvät edellytykset kehittää pakkauksia vastaamaan tulevaisuuden vaatimuksia. Tällöin kotimarkkina toimii myös helposti koelaboratoriona.

Kuitumateriaalit

Kuitujen muokkaaminen erilaisin menetelmin mahdollistaa kuitumateriaalin ominaisuuksien muuttamisen olennaisesti. Esimerkiksi selluloosananofibrillien avulla voidaan pakkausmateriaaliin lisätä lujuutta. Nanosellun kehitys tulee laajentamaan kuitupohjaisten pakkausten käyttöä, mutta toisaalta laajentunut osaaminen kuitujen muokkaamisessa mahdollistaa kuitumassan kierrättämisen nykyistä useampaan kertaan.

Uskoisin, että kokonaan ensikuidusta valmistettuja pakkauksia ei tulevaisuudessa juurikaan käytetä. Neitseellisen materiaalin hinta jatkaa nousuaan ja maailman puuvarannot tuskin ovat kasvamaan päin. Kosteisiin tiloihin joutuvat pakkaukset saadaan kestämään muokkaamalla kierrätettyä kuitumassaa. Kierrätysketju tulee myös muuttumaan niin, että käytettyjä kuitupohjaisia pakkauksia ei hyödynnetä energiana, vaan ne pyritään keräämään uusiokäyttöön. Tätähän yritetään jo nyt, mutta ainakaan Suomessa ei kuluttajia ohjata rahallisin kannustimin kierrätykseen.

Nanoselluloosakalvo, Lähde: www2.vtt.fi

Muovit

Öljypohjaisten muovien käyttö tulee vähenemään tai pakkauksissa jopa loppumaan. Aiemmin olen kirjoittanut biomuoveista, joiden ominaisuudet paranevat kovaa vauhtia. Tällä hetkellä useat materiaalit ovat teknisesti pakkauksiin riittävällä tasolla, mutta kustannuspuoli laahaa edelleen perässä. Kun kyse on enää kustannuksista, ei volyymituotantoon siirtymiseen ole enää pitkä aika. Öljypohjaisten muovien korvaajia tulee polylaktidi-puolelta, mutta myös nanosellun kehittelyssä on saatu aikaan materiaaleja, jotka korvaavat pakkauksissa nykyisiä muovimateriaaleja.

Tekniikan kehittyessä biopohjaisista muoveista ja muokatuista kuiduista löydetään varmasti ominaisuuksia, jollaisia ei öljypohjaisilla materiaaleilla pystytä valmistamaan. Uskoisinkin esimerkiksi muovien barrierominaisuuksien paranevan.

Painettu äly

Älypakkausten rynnistystä markkinoille on odotettu vuosia. Ongelmana on ollut sovellusten puute johtuen vaatimattomista ominaisuuksista ja korkeasta hinnasta. Hintapuolelle suuren helpotuksen tekee painettu äly. Kun pakkauksen normaaliin valmistusprosessiin saadaan integroitua elektroniikan painaminen, saadaan pakkauksia, jotka kertovat käyttäjälle omasta tilastaan. Myös markkinointiviestintään tulee täysin uudenlaisia mahdollisuuksia, kun pakkaukseen saadaan esimerkiksi näyttöjä. Kuljetuspakkauksissa tulemme näkemään paikannuksia ja olosuhderasitusten mittausmahdollisuuksia. Sähköinen tunnistaminen on jo nyt laajasti käytössä, mutta RFID-tagit tultaneen tulevaisuudessa painamaan suoraan pakkauksen pintaan.

Rullalta rullalle -tekniikalla painettu OLED. Lähde: www2.vtt.fi

Uudelleenkäytettävät pakkaukset

On täysin järjetöntä heittää kaikki pakkaukset yhden käyttökerran jälkeen kierrätykseen. Materiaalista ei tällä hetkellä saada läheskään kaikkia jakeita jalostettua takaisin sellaiseen tilaan, että siitä voisi tehdä uuden pakkauksen. Nekin jakeet, jotka saadaan takaisin lähtöpisteeseen, kuten kuidut tai metalli, vaativat suuren määrän energiaa muuttuakseen jälleen pakkaukseksi. Kuljetuspakkauksissa uskoinkin uudelleenkäytön olevan yleistä tulevaisuudessa. Original RePackin tyyppiset avaukset ovat vielä pieniä, mutta markkinapotentiaali on valtava.


%d bloggaajaa tykkää tästä: