أصبحت الأكواب الورقية ذات المقابض شائعة الآن في سوق المشروبات الساخنة العالمية. وينطبق هذا بشكل خاص على تناول القهوة والشاي الذي يزيد وزنه عن 16 أونصة. يوفر المقبض المزيد من الدعم والراحة. يسمح للأشخاص بحمل المشروبات الساخنة دون حرق أصابعهم. لكن العملية وراء هذه الأكواب ليست بسيطة كما تبدو. تم استخدام نوعين من المعدات لهذا الغرض. الأول هو ربط المقبض بكوب مصنوع بالفعل. طريقة أخرى لتركيز مقبض الكوب بالكامل في تدفق متصل. من المهم لمهندسي التعبئة والتغليف ومديري المصانع وخبراء المشتريات أن يفهموا الاختلافات في العمل والآلات والتكاليف بينهم. يحتاج هؤلاء الأشخاص إلى اتخاذ الخيارات الصحيحة عند شراء الآلات الكبيرة.
تحلل هذه الورقة الاختلافات الرئيسية بينماكينة تثبيت مقبض الأكواب الورقية والكوب الورقي المتكامل بالكامل مع آلة صنع المقبض. ويشمل كيفية العمل، ومستويات الأتمتة، وسرعة الإنتاج، واحتياجات التعامل مع المواد وفعالية التكلفة.
تحديد فئتي الماكينة
ماذا تفعل آلة تثبيت مقبض الأكواب الورقية؟
A ماكينة تثبيت مقبض الأكواب الورقيةهو نوع من نظام المرفقات بعد القولبة. وتتمثل مهمتها في التقاط الأكواب المصنوعة بالفعل من آلات تشكيل الأكواب الورقية العادية وإضافة مقبض لكل كوب. يأتي الكوب إلى الآلة مجمعًا بالكامل. كانت مختومة وأسفل. إنها جاهزة للشحن باستثناء المقبض.
تعمل الآلة من خلال آلية مؤشر دوارة. -يتم تحميل الأكواب المشكلة مسبقًا في حاملات الأكواب الموجودة على أبراج دوارة. يمكن إجراء هذا التحميل يدويًا أو باستخدام وحدة التغذية التلقائية. أثناء دوران البرج، يمر كل كوب عبر عدة محطات. وهي عبارة عن تطبيق الغراء (عادةً ما يكون الغراء المصهور الساخن-)، ومعالجة التغذية والقولبة، والضغط والتبريد. والنتيجة هي مقبض كوب ثابت في مكانه. ثم يمكن تعبئتها.
وفقًا لدراسة أجريت في Journal of Applied Packaging Research، فإن قوة تقشير أغلفة المقابض، سواء كانت مربوطة أو مختومة على الساخن-، هي عامل الجودة الأكثر أهمية في الأكواب ذات المقابض. إذا لم تكن الرابطة قوية بما فيه الكفاية، فقد ينكسر المقبض أثناء الاستخدام. هناك خطر على السلامة عندما تتجاوز درجة حرارة السائل الساخن في الكوب 80 درجة (IAPRI, 2021).
ما الذي تفعله آلة صنع الأكواب الورقية ذات المقبض؟
الأكواب الورقية ذات المقابض مختلفة. إنه نظام إنتاج كامل. الأول هو قطع الفراغات الورقية المسطحة. إنها تصنع الأكواب النهائية بمقابض في عملية مستمرة. لا توجد خطوة واحدة تسمح لك بصنع أكواب عادية ثم نقلها إلى جهاز آخر.
يحتوي الجهاز على العديد من الوحدات المجمعة. وهي عبارة عن سدادات مروحية-جدران (جسم الكوب)، وتخريش سفلي، وتجعيد الحواف، وملحقات المقبض. عادةً ما يتم دمج ملحقات المقبض مع قطع القالب من نفس لفة الورق أو من مقبض تغذية منفصل. يلغي سير العمل هذا الحاجة إلى نقل نصف-الأكواب الجاهزة بين الأجهزة. وهذا يقلل من مخاطر التلوث والطلب على العمالة ومساحة البناء.
تظهر الأبحاث في تكنولوجيا وعلوم التغليف أن خطوط الإنتاج المتكاملة يمكن أن تقلل معدلات العيوب بحوالي 18-22% مقارنة بالعمليات متعددة الخطوات. السبب الرئيسي هو عدم معالجة الكؤوس بشكل متكرر. يمكن أن يسبب العلاج المتكرر تشوهات صغيرة ويضر بجودة الختم (وايلي، 2020).
خمسة اختلافات أساسية
1. سير عمل الإنتاج والتكامل
والفرق الأساسي هو سير العمل. الماكينة تثبيت مقبض الأكواب الورقيةهي الآلة الثانية للمصب. يتطلب كوبًا نهائيًا من آلة قولبة منفصلة. ونتيجة لذلك، فإن خط الإنتاج بأكمله يتطلب جهازين على الأقل للعمل بشكل تسلسلي. عليك أيضًا نقل المواد بينهما.
تقوم آلة الإنتاج المتكاملة بدمج التسلسل بأكمله في وحدة واحدة. المكونات تأتي في نهاية واحدة. هذه عبارة عن لوحة طباعة أو لفات ورق مطلية أو مقطعة مسبقًا. الكوب النهائي بالمقبض يخرج من الطرف الآخر. هذا الاختلاف يغير الكثير من الأشياء الأخرى. يتضمن ذلك موقع تخطيط المصنع وفحوصات مراقبة الجودة.
2. سرعة الإخراج والإنتاجية
الإنتاجية من الطريقتين تختلف على نطاق واسع. تعالج آلات التثبيت المستقلة عادةً ما بين 50 إلى 80 كوبًا في الدقيقة. يعتمد ذلك على الموديل وحجم الكوب. أدت الخطوات الميكانيكية لمرفق المقبض إلى إبطائه. يتضمن ذلك وضع الغراء بدقة، والضغط على أوقات الإقامة والتبريد.
تم تصميم الماكينة المتكاملة للتعامل مع الأكواب منذ البداية. ونتيجة لذلك، يمكنهم تحقيق معدل إنتاج ثابت أعلى يبلغ 120-180 كوبًا في الدقيقة. تعمل محطة إرفاق المقبض مع محطة صنع الأكواب. وهذا يلغي أوقات الانتظار أثناء معالجة الدُفعات ونقلها.
توضح البيانات الواردة من التقرير الفني للجنة الأوروبية للمعايير (CEN) حول ماكينات التعبئة والتغليف الورقية- أن الكفاءة الإجمالية للمعدات (OEE) لأنظمة المحطات المتعددة- المتزامنة أعلى بنسبة 30-40% من إعدادات الماكينة المزدوجة المتسلسلة. ويرجع ذلك أساسًا إلى انخفاض الوقت اللازم للتنفيذ وخسائر مناولة المواد (CEN/TR 17450, 2020).
3. المرونة والتغيير
الماكينة تثبيت مقبض الأكواب الورقيةيقوم بعمل جيد هنا. نظرًا لأنه منفصل عن عملية صنع الكوب، فيمكن إزالته من أي آلة قولبة مطابقة. إذا كان المصنع يقوم بالفعل بتصنيع الأكواب العادية ويريد إضافة نوع المقبض إلى الخط، فيمكن تركيب المثبت دون تغيير الجهاز القديم. كما يسمح للمشغلين بالتبديل بين أحجام الأكواب والعمل على التصميم في أوقات تبديل قصيرة.
تعتبر الآلات المتكاملة أكثر ملاءمة للإنتاج المتخصص، ولكنها أقل مرونة. غالبًا ما يتطلب تغيير قطر الكوب أو ارتفاعه أو نمط مقبضه استبدال الأدوات المتطورة. يتضمن ذلك القوالب والشياق وسكة التوجيه. يجب عليك أيضًا إعادة معايرة العديد من مواقع المزامنة. وهذه ليست مشكلة بالنسبة للمصانع التي تنتج كوبًا واحدًا فقط. بالنسبة للعملاء الذين يقومون بالكثير من التبديل أو يطلبون القليل من التخصيص، قد يكون النهج المستقل أفضل.
4. نفايات المواد واستهلاك المواد اللاصقة
الآلات المتكاملة بشكل عام أفضل في استخدام المواد. نظرًا لأنه يتم قطع المقبض بشكل خشن وتوصيله دفعة واحدة، فمن غير المرجح أن يتم خلعه أو تلفه أثناء التشغيل. يتم أيضًا تصنيع الغراء في الوقت المناسب وبالكمية المناسبة لتتناسب مع دورة التكوين. هذا سوف يقلل من هدر الغراء.
هناك منفصلةماكينة تثبيت مقبض الأكواب الورقيةوتمت معالجة الأكواب وتكديسها ونقلها. تضيف هذه الخطوات إلى تنوع شكل الكوب. سيؤدي الانحناء البسيط في جدار الكوب إلى جعل المقبض في مكانه بشكل سيئ. إما أن تصلحه أو ترميه بعيدًا. قد يكون استخدام الغراء أعلى أيضًا. تم طلاء الآلة بمزيد من الغراء لتعويض التغير في الحجم.
وفقًا لتقرير فني حول التغليف المستدام للأغذية صادر عن منظمة الأغذية والزراعة للأمم المتحدة (FAO)، فإن استخدام كميات أقل من الغراء والمواد في التغليف الورقي أحادي الاستخدام-يمكن أن يقلل من هدر المواد بنسبة 12-15%. ويصبح هذا الاختلاف مهمًا في الإنتاج الضخم (منظمة الأغذية والزراعة، 2022).
5. تكلفة رأس المال والعائد على الاستثمار
تختلف هياكل التكلفة على نطاق واسع. في البداية، كان شراء أدوات تثبيت المقابض المستقلة أرخص. يمكن أن يكون هذا مفيدًا للشركات التي تختبر خطوط إنتاج جديدة أو بميزانية صغيرة. يمكنك إضافته خطوة بخطوة إلى آلة تشكيل الأكواب الموجودة.
تكلفة المزج أعلى من ذلك بكثير. إنه يستبدل الواجهة الزجاجية ونظام ربط المقبض بآلة أكبر وأكثر تعقيدًا. ولكنها يمكن أن توفر عوائد أعلى، وتكاليف عمالة أقل لكل كوب، وتتطلب مساحة أرضية أقل. إذا كنت تعمل على نطاق واسع، فهذه الأشياء يمكن أن تساعدك على استرداد أموالك بسرعة أكبر.
وقال مركز التجارة الدولي (ITC)، وهو وكالة مشتركة بين منظمة التجارة العالمية والأمم المتحدة، إن التكلفة الإجمالية لامتلاك الآلات يجب أن تؤخذ في الاعتبار عند اتخاذ قرار بشأن آلات التعبئة والتغليف. وهذا يشمل الصيانة وقطع الغيار وتدريب المشغلين. لا يجب أن تنظر فقط إلى سعر الشراء (ITC، 2023).
اختيار المعدات المناسبة
يعتمد اختيار كلا النموذجين على الإنتاج.
- إذا كان لديك بالفعل خط تشكيل الأكواب الورقية وتحتاج إلى إضافة المعالجة، فإنماكينة تثبيت مقبض الأكواب الورقيةهو الاختيار الصحيح. ويضيف ميزات جديدة دون تغيير سير العمل الحالي.
- إذا كنت تقوم ببناء مصنع جديد أو خط مخصص من الأكواب اليدوية، فإن آلات التصنيع المتكاملة توفر كفاءة أفضل وإنتاج أعلى وتكاليف أقل لكل كوب. ولكن فقط إذا كان لديك ما يكفي لدفع ثمن الاستثمار.
- إذا كان مصنعك يصنع العديد من المنتجات المختلفة وتقوم بتغييرها بشكل متكرر، فقد تكون مرونة التركيبات المستقلة أكثر أهمية من سرعتها المنخفضة.
- إذا كان بإمكانك تحقيق إنتاجية عالية بكوب واحد فقط، فإن الماكينة المدمجة توفر أفضل OEE وتقلل من تكاليف العمالة.
خاتمة
الفرق بين حامل الأكواب-وحامل الأكواب-لا يقتصر على الكلمات فقط. الأول هو جهاز ربط خاص يعمل حتى بعد تكوين الكوب. والثاني هو نظام إنتاج كامل يستخدم المواد الخام لإنتاج الأكواب ذات المقابض دفعة واحدة. ويؤثر كل عامل على الإنتاج والمرونة واستخدام المواد والتكاليف بطرق مختلفة. لاختيار الآلة المناسبة، يجب أن تكون لديك فكرة واضحة عن إنتاجك وبنية المنتج والمعدات الموجودة وخطة العمل-طويلة الأمد.
مراجع
- IAPRI (الرابطة الدولية لمعاهد أبحاث التغليف). (2021).أداء قوي للتقشير في الحرارة-مختومة ولاصقة-مرفقات مقابض الأكواب الورقية المربوطة. مجلة أبحاث التغليف التطبيقية، 13(2)، 45-58.
- وايلي. (2020).تقليل العيوب في خطوط إنتاج التغليف الورقية المتكاملة-.. تكنولوجيا التعبئة والتغليف والعلوم، 33(4)، 211-224.
- CEN (اللجنة الأوروبية للتوحيد القياسي). (2020).التقرير الفني CEN/TR 17450: آلات التعبئة والتغليف القائمة على الورق - - مقاييس الأداء والكفاءة.
- منظمة الأغذية والزراعة (منظمة الأغذية والزراعة للأمم المتحدة). (2022).التغليف المستدام للأغذية: تحسين المواد وتقليل النفايات في الحاويات المصنوعة من الورق-الاستعمال لمرة واحدة. روما: منظمة الأغذية والزراعة.
- ITC (مركز التجارة الدولي). (2023).إرشادات بشأن شراء آلات التعبئة والتغليف والتكلفة الإجمالية للملكية للشركات الصغيرة والمتوسطة. جنيف: مركز التجارة الدولية/منظمة التجارة العالمية.