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.

Kuitupakkausten konvertointilaitteet – nykytila ja kehitysnäkymät

Diplomityössä selvitettiin kartonkipakkausten konvertoimiseen käytettäviä laitteistoja ja niiden valmistajia. Tuote johon työssä keskityttiin, oli muovipinnoitetusta taivekartongista valmistettu kartonkivuoka. Työssä käsiteltiin ensin yleistä asiaa kartongeista ja niiden ominaisuuksista, jonka jälkeen esiteltiin kartonkivuokien konvertoimiseen käytettäviä menetelmiä. Menetelmistä työssä keskityttiin erityisesti leikkaukseen, nuuttaukseen ja muodonantoon. Leikkaus ja nuuttaus, eli stanssaus suoritetaan joko tasostanssilla, rotaatiostanssilla tai mallileikkurilla. Muodonanto suoritetaan prässäämällä tai taivuttamalla käyttäen vuoanmuodostajaa. Näistä prässääminen soveltuu paremmin primääripakkauksena toimivan vuoan muodostamiseen. Nykyaikaisissa prässeissä muovaavia työkalupareja voi olla yhdestä viiteen kappaletta. Työssä oli vertailuosio, jossa pistemenetelmän avulla pisteytettiin neljä erilaista linjavaihtoehtoa. Vertailussa painotettiin tuotantokapasiteettia, linjan yleistä joustavuutta, sekä joustavuutta häiriön sattuessa. Vertailussa korkeimman pistemäärän sai laite, jossa samaan laitteeseen on yhdistetty stanssaus ja muodonanto. Jos aihionsiirto saadaan luotettavasti automatisoitua, on tulevaisuuden linjavaihtoehdoissa varteenotettava vaihtoehto linja, jossa tasostanssi hoitaa leikkauksen ja nuuttauksen, ja tämän jälkeen prässääviä laitteita on useampi kappale. Myös mallileikkuri on varteenotettava vaihtoehto osaksi vuoan valmistuslinjaa, jos sen nopeutta saadaan nostettua.