Design of adjustable packaging line

Diplomityön tavoite oli tutkia, mitä toimintoja ja tekniikoita uusi, joustava kartonkipakkauslinja sisältää ja mitkä suuntaukset pakkausteollisuudessa tulevat olemaan tärkeitä tulevaisuudessa. Pakkauslinjan päätoimintoja tarkasteltiin nykyisten jatulevaisuuden tekniikoiden pohjalta. Erityisesti tarkasteltiin laser-sovellusten käytön mahdollisuutta pakkauslinjan eri osatoiminnoissa. Katsaus pakkausteollisuuden tulevaisuuden näkymiin luotiin kirjallisuuden ja aikaisempien tutkimusten pohjalta, minkä perusteella työssä oletetaan, että yksilölliset ja monitoimipakkaukset tulevat lisääntymään tulevaisuudessa. Eri tuotantoerien välillä olevat asetusajat tulee saada minimoitua, mutta millä keinoin joustavuus on saavutettavissa? Yksi ratkaisu pakkausten valmistamisessa on käyttää robottisolua, mikä on mahdollista luultavasti ainakin kuppimuotoisten pakkausten kohdalla. Muutenkin robotiikka on lisääntymässä pakkausteollisuudessa. Digitaalisten painotekniikoiden kehitys on mahdollistanut yksilölliset painatukset. Tulevaisuudessa painatus on mahdollista tehdä pakkauslinjan loppupäässä, jopa vasta täytön ja suljennan jälkeen. Laserleikkaus on jo nyt käytössä, mutta tulevaisuudessa myös saumaus ja perinteinen nuuttaus on mahdollista tehdä lasersovelluksia käyttäen. Kehittynyt, väyläpohjainen ohjausjärjestelmä on tulevaisuudessa välttämätön joustavassa pakkauslinjassa. Internetin välityksellä toimiva etäohjattu virheenkorjausdiagnostiikka tulee myös olemaan itsestäänselvyys tulevaisuudessa. Kustannussäästöjä voidaan saavuttaa käyttämälläpakkauslinjassa modulaarista rakennetta. Standardiosien ja standardiosajärjestelmien käyttäminen pienentää myös käyttö- ja huoltokustannuksia. Tärkeää on kuitenkin muistaa, ettei joustavuutta voida saavuttaa pelkästään yhtä ominaisuutta tai tekniikkaa hyödyntäen vaan monia menetelmiä yhdistäen. Suunniteltavan pakkauslinjan toiminta on myös hyvä varmistaa käyttäen apuna mallinnusta ja simulointia.

The goal of this research was to study what are the functions and techniques that a flexible paper board packaging line includes, and which issues are going to be important at the packaging sector in the future. The main processes of the packaging line were studied from conventional and future techniques point of views. Especially the use of laser solutions in different sub processes was concerned. Review to the future trends in packaging industry is based on literature and studies been made before this. The main observation of it was that the number of individual and multifunctional packages is going to increase in the future. Set up times between different production series must be minimized, but which are the ways to reach the flexibility? One solution is to use robot cells in package manufacturing, which can be possibly used in cup shape packages. In the future, the use of robotics is likely to going to increase in any case in packaging industry. The development of digital printing techniques has made the individual prints possible and in the future, the printing is possible to make only at the very end of the packaging line so that the package is filled with product andeven closed before printing. Laser cutting is already in use, but in the future, also seaming and sealing, and even creasing is possible to be manufactured by laser processes. The sophisticated, bus based controlling system is necessary in flexible packaging line in the future. Remote diagnostic anderror correction through Internet will be default properties in adjustable packaging line. Cost savings can be reached by using modular structure in packaging line. The use of standardized components and sub systems make also the service of the packaging line easier and cheaper. It is important to remember that the flexibility or adjustability can not be reached by using only one new method or technique, but many of them together. The finished packaging line designed should be still simulated that the function of the wholeness is secured.