Opțiunile de ambalare în producție și transport sunt rareori la fel de importante ca în prezent. De-a lungul timpului, costul ambalajului de protecție nu mai este doar prețul de achiziție al unei role de material sau costul unei mașini. Acum include următoarele reguli, taxele de eliminare a deșeurilor, utilizarea spațiului din depozit, orele de muncă și - notorietatea din ce în ce - a ambalajelor din plastic în lanțurile de aprovizionare cu care se confruntă clienți-. Pentru managerii de operațiuni care trebuie să aleagă între un ambalaj tip fagure și un ambalaj obișnuit cu spumă, întrebarea nu este care costă mai puțin pe metru. Acesta este produsul care are un cost total mai mic pe întreaga durată de viață.
Cum funcționează fiecare tehnică
Folia cu bule - cunoscută și sub denumirea de folie cu bule de aer - acționează ca un tampon prin topirea și împingerea foliei de polietilenă, care este apoi sigilată în jurul unor buzunare de aer distanțate uniform. Materialul rezultat protejează obiectele prin stoarcerea celulelor de aer prinse, care absorb energia de șoc și o împiedică să intre direct în ambalaj. Aceste mașini variază de la mici umflatoare de banc care funcționează cu role de film prefabricate până la extrudere mari de fabrică-care fac peliculă cu bule din particule de plastic originale.
AMașină de împachetat hârtie tip fagurefunctioneaza intr-un mod diferit. Este nevoie de hârtie kraft - care cântărește de obicei între 50 și 80 de grame pe metru pătrat - care este apoi tensionată și turnată printr-un set de role. Aceste role trag hârtia într-o formă de celulă hexagonală tri{-dimensională. Materialul rezultat arată ca un fagure continuu, care poate fi înfășurat în jurul unui obiect sau frecat într-o formă pentru a umple spațiile libere. Metoda de amortizare este structurală: celulele hexagonale rezistă la strângere și răspândesc sarcina peste pereți. Ideea vine direct din geometria fagurelui natural, unul dintre cele mai eficiente materiale-formate ale naturii.
Investiție de capital inițială
Costurile inițiale ale echipamentelor sunt cele mai evidente în orice modernizare a unei linii de ambalare, iar folie cu bule are adesea un avantaj în acest sens. O mașină de ambalare cu bule standard, potrivită pentru comerțul electronic de dimensiuni mici și mijlocii-de-, costă între 3.000 USD și 8.000 USD. Mașinile de calitate-de fabrică capabile să gestioneze volume mai mari costă între 8.000 USD și 20.000 USD.
O mașină de împachetat cu hârtie tip fagure are costuri inițiale mai mari, de obicei 5.000 - 12.000 USD pentru modelele de banc și 15.000 - 35.000 USD pentru modelele din fabrică. Diferența de cost provine din complexitatea mecanică a procesului de formare a fagurelor - mașinile trebuie să strângă hârtia cu o tensiune foarte precisă, astfel încât să nu se rupă, iar ansamblurile de role de formare necesită mai multă toleranță decât piesele de etanșare a filmului ale mașinilor de ambalare cu bule.
Dar doar privind prețurile de achiziție pierde un factor cheie de compensare. Acolo unde există programe EPR active - ceea ce Fundația Ellen MacArthur și Programul Națiunilor Unite pentru Mediu numesc un instrument de bază pentru gestionarea deșeurilor de ambalaje - ambalajele din plastic percep o taxă pe kilogram, în timp ce ambalajele din hârtie nu. Un centru de expediere de dimensiuni medii-care prelucrează 500 de pachete pe zi ar putea plăti între 8.000 și 15.000 USD pe an în costuri de conformitate cu EPR pentru materialele de material plastic, o duplicare pe care sistemele de hârtie o evită în mare parte.
Costul materialelor pe pachet
Costul unitar al materialului este mai detaliat. Mai simplu spus, folie de folie cu bule este de obicei mai ieftină decât hârtia de tip fagure. O rolă de bule de polietilenă cu lungimea între 500 și 1.000 de metri costă între 30 și 60 USD sau între 0,06 și 0,12 USD pe metru. Rulourile Kraft pentru sistemul de fagure costă între 50 și 100 USD per rolă, iar odată ce sunt luați în considerare etapele de întindere și-formarea celulelor, acestea oferă și mai puțin orez liniar.
Dar materialele folosite în fiecare pachet spun o poveste diferită. Deoarece hârtia de tip fagure are forma celulei hexagonale care amortizează mai bine greutatea - având în vedere grosimea hârtiei de tip fagure, absoarbe mai multă energie de șoc decât folie cu bule de aceeași grosime -, un pachet tipic necesită doar 0,3 până la 0,8 metri de hârtie de tip fagure, în timp ce 0,5 până la 1,5 metri de folie cu bule oferă aceeași protecție. Cercetările privind mecanica materialelor de tip fagure din Jurnalul Internațional de Inginerie de Impact arată că formele hexagonale de fagure absorb cu 30% până la 50% mai multă energie decât sistemele de perne de aceeași dimensiune. Asta înseamnă mai puțin material și mai multă muncă.
Pe baza utilizării efective, costul materialului pentru ambalaj cu tip fagure este de aproximativ 0.25 - USD 0,50 pe pachet, în timp ce costul materialului pentru folie cu bule este de aproximativ 0.15 - USD 0,35 USD per pachet. Decalajul este mai mic atunci când se ia în considerare eficiența structurală mai bună a mașinii de tip fagure, dar folie cu bule pentru mărfuri ușoare, cu valoare redusă-, este încă mai ieftină din punct de vedere al costurilor materialelor pure.
Depozitul și Amprenta Depozitului
Rulourile de folie cu bule, în special cele pre-umflate, ocupă mult spațiu în depozit. O tavă de folie cu bule pre-umflată poate ține doar 20 până la 30% din lungimea liniară a aceleiași tăvi de hârtie maro, deoarece buzunarele de aer ocupă spațiu chiar și atunci când filmul este înfășurat strâns. Hârtia are un avantaj mare de densitate de depozitare: un teanc de role de hârtie kraft pentru sistemul de tip fagure poate furniza o stație de ambalare zile sau săptămâni, dar folie cu bule trebuie reumplută mai des și ocupă mai mult spațiu.
Acolo unde închirierea depozitului și costurile de manipulare sunt calculate pe metru pătrat sau pe metru pătrat, spațiul economisit de sistemele de hârtie poate economisi operațiuni de dimensiuni medii-între 2.000 USD și 5.000 USD pe an în costuri de depozitare. Aceasta este o operațiune repetitivă care economisește acumulat de-a lungul duratei de viață a dispozitivului și nu apare pe factura pentru niciuna dintre mașini.
Consumul de energie și costurile de exploatare
Mașinile de ambalat din polistiren, în special produsele producătorilor de extrudere, consumă multă energie electrică. Acest lucru se datorează faptului că polietilena trebuie încălzită la un punct de topire de aproximativ 120 până la 160 de grade înainte de a putea fi suflată în film. Umflatoarele de banc care lucrează cu folie prefabricată folosesc 1 până la 2 kilowați, iar extruderele din fabrică pot absorbi 15 până la 40 kilowați în timpul funcționării neîntrerupte.
Sarcina unei mașini de împachetat cu hârtie tip fagure este pur mecanic - trage și modelează hârtia la temperatura camerei - și folosește 2 până la 4 kilowați ca echipament de fabrica-. Modelele de bancă de obicei nu depășesc 1 kilowatt. Diferența dintre un extruder de folie cu bule de 25-kilowați și un extruder tip fagure de 3 kilowați care funcționează mai mult de 2.000 de ore este de aproximativ 44.000 de kilowați-oră. La un preț de fabrică de 0.08 - 0,12 USD per kilowatt-oră, costurile cu energia ar putea fi economisite între 3.500 USD și 5.300 USD pe an.
Forța de muncă și capacitatea productivă
Sistemele de folie cu bule sunt ușor de adaptat la stațiile de lucru actuale de ambalare. Operatorul scoate filmul din bobină, îl smulge sau îl taie scurt, apoi înfășoară produsul - un proces care necesită puțină pregătire și care nu perturbă cu greu rutinele normale de ambalare. În mod normal, rata de transfer este de 60-120 de pachete pe oră.
Sistemele de hârtie tip fagure solicită operatorilor să înțeleagă proprietățile materialului - cât de multă întindere produce cea mai bună amortizare, modul în care celulele hexagonale se aliniază sub compresie și cum să închidă ambalajul fără a strânge structura. Această complexitate suplimentară poate reduce debitul inițial cu 10% până la 20% în comparație cu folie cu bule, dar operatorii cu experiență ating în cele din urmă viteze similare. În cazul în care fluctuația lucrătorilor este mare sau schimbările sezoniere sunt mari, costurile de formare ale sistemului de fagure reprezintă o cheltuială reală de funcționare și ar trebui incluse în decizia de adoptare.
Eliminarea deșeurilor și costurile de sfârșit--de viață
Acolo costurile sunt mai variabile. Folia cu bule de polietilenă poate fi reciclată în teorie, dar în practică este dificil de realizat. Trebuie să fie separat de alte materiale de ambalare, îndepărtat de bandă și etichetare și trimis la o unitate care poate manipula pelicule de polietilenă cu densitate joasă-. De fapt, cea mai mare parte a foliei cu bule ajunge la gunoi obișnuite și ajunge la gunoi sau este ars. Organizația pentru Cooperare și Dezvoltare Economică (OECD) estimează că doar 9% din deșeurile de plastic din lume sunt reciclate, iar foliile de ambalare reprezintă o mică parte din această cifră.
Hârtia kraft de la o mașină de împachetat hârtie tip fagure intră în procesul existent de reciclare a hârtiei, care are o rată de reciclare de peste 65% în țările membre OCDE. Mai important, hârtia care intră în mediul înconjurător se descompune în săptămâni sau luni, dar pelicula de polietilenă durează zeci de ani. Pentru companiile care se confruntă cu taxe la depozitele de gunoi sau taxe pe ambalaje din plastic - un exemplu este taxa de 210,82 GBP pe tonă pentru ambalajele din plastic care va fi introdusă în Regatul Unit, față de 2022 - diferența dintre costurile deșeurilor este poate cel mai mare element în calculul costului de ambalare.
Imaginea costului total de proprietate
Dacă adunați toate componentele de cost și dispozitivul mediu are o durată de viață utilă de cinci ani, atunci doar privind prețul de achiziție al mașinii dezvăluie problema:
Sistemul de folie cu bule are un cost inițial mai mic, cu costuri de material puțin mai mici pe pachet, dar are și un consum mai mare de energie, taxe de conformitate EPR aplicabile, taxe de ambalare din plastic și taxe de eliminare a deșeurilor. Aceste costuri anuale recurente - costuri „sub linia de plutire” care sunt adesea ratate la cumpărarea unei evaluări - pot fi între 12.000 USD și 25.000 USD pe an pentru unitățile care expediază 100.000 de pachete pe an.
Sistemul de hârtie tip fagure costă puțin mai mult, iar materialele pe pachet costă puțin mai mult, dar funcționează cu mai puțină energie. De asemenea, evită majoritatea costurilor specifice-plasticului și creează o eliminare mai ieftină a deșeurilor. Aceste deșeuri sunt, de asemenea, mai populare în rândul regulilor de durabilitate ale consumatorilor și ale companiilor. La răscruce de drumuri - economiile totale la sistemul de tip fagure prin prețuri inițiale de achiziție mai mari - apar de obicei între a 12-a și a 18-a luni de funcționare a unei instalații de dimensiuni medii-. Aceasta se bazează pe datele operaționale colectate din auditurile liniilor de producție a ambalajelor.
Alegerea bazată mai degrabă pe aplicație decât pe ideologie
Opțiunea-mai rentabilă depinde de mărfurile transportate. Pentru electronice ușoare, cosmetice, sticlărie și alte articole fragile, ambalajele trebuie lovite puternic la nivel local. Celulele de aer moale ale foliei cu bule oferă o protecție la sarcină punctuală pe care hârtia de tip fagure - cu pereții săi celulari mai rigizi - nu o poate egala. În acest caz, costul puțin mai mare al foliei cu bule poate merita, deoarece rata de deteriorare este scăzută, iar returnările clienților sunt scăzute.
Pentru articolele mai grele, piese din fabrică, piese metalice și produse care trebuie să reziste la forțe stabile de strivire în timpul transportului, hârtia de tip fagure are un tampon structural care oferă o protecție mai bună la un cost total similar sau mai mic. Forma hexagonală dispersează sarcina de strivire pe mulți pereți celulari, prevenind prăbușirea lentă a celulelor cu un singur bule, în timp ce acestea explodează sub presiune constantă.
Multe companii de-piață de masă utilizează o abordare hibridă: folie cu bule pentru comenzile online mici, unde viteza și simplitatea sunt primordiale și un sistem tip fagure pentru expedieri mai grele sau mai valoroase, în care protecția și o reputație ecologică au valoare comercială. Costul acestor două sisteme depinde de combinația de volume de expediere, dar aceasta este adesea cea mai bună opțiune pentru operațiunile care transportă multe tipuri diferite de produse.
Pe măsură ce regulile globale de ambalare din plastic devin tot mai stricte - Angajamentul global al Fundației Ellen MacArthur și New Plastic Economy Initiative a Programului Națiunilor Unite pentru Mediu au stabilit ambele obiective clare pentru reducerea-ambalajelor din plastic de unică folosință -, este posibil ca avantajele de cost ale sistemelor de hârtie să crească. Afacerile care nu văd costul ambalajului ca un preț de achiziție, ci mai degrabă ca un calcul al modului în care funcționează sistemul, vor fi cele care vor face investițiile potrivite cu decenii înainte ca regulile să forțeze decizia.
Referinţă
- Fundația Ellen MacArthur. Responsabilitatea extinsă a producătorului: Declarație și document de poziție, 2020.
- Programul Națiunilor Unite pentru Mediu (UNEP). Angajamentul global pentru o nouă economie a plasticului, 2023.
- Organizația pentru Cooperare și Dezvoltare Economică (OECD). Global Plastics Outlook: Factori economici, impact asupra mediului și opțiuni de politică. Editura OCDE, 2022.
- Jurnalul Internațional de Inginerie de Impact. Caracteristicile de absorbție a energiei ale structurilor hexagonale în fagure sub încărcare statică și dinamică. Vol 112, 2018.