Для создания упаковки, удовлетворяющей многочисленным и разнообразным требованиям, еще на стадии разработки конструкции следует проводить комплексный анализ, позволяющий сделать оптимальный выбор во взаимосвязанной цепочке важнейших элементов упаковки:
- материал (упаковываемый и самой упаковки);
- конструкция;
- дизайн;
- метод изготовления;
- метод упаковывания;
- сеть и условия распространения;
- особенности использования;
- утилизация использованной упаковки.
Сложность задачи состоит во взаимном влиянии друг на друга этих факторов. Например, совершенно понятно, что выбранный материал в значительной степени определяет и конструктивные особенности, и дизайн, и методы изготовления и упаковывания, и аспекты сети распространения до потребителя.
Комплексный анализ и выбор оптимальных решений при разработке упаковки можно разделить на три основных этапа. Первый этап включает сбор необходимой информации. Второй этап — непосредственно комплексный анализ собранной информации. Третий этап — принятие оптимального решения и разработка мероприятий по изготовлению упаковки.
Сбор необходимой информации начинается с формулирования целей и задач разработки упаковки.
1. Сбор полного объема информации об упаковываемом продукте. Прежде всего, необходимо знать массу и размеры продукта, помещаемого в тару. Не менее важны и сведения о физическом состоянии упаковываемого вещества, какое оно — газообразное, жидкое или твердое? Каковы условия его перехода из одной фазы в другую?
Следует установить количественные и качественные характеристики физического состояния. Для газов — это объем, давление, температура, объемный вес и т.п. Для жидкостей, кроме указанных показателей, важны удельный вес, вязкость, склонность к пенообразованию и др. Твердые вещества разделяют на порошкообразные, гранулированные и штучные.
Порошкообразные продукты характеризуют насыпным весом, влажностью, склонностью к образованию комков, пыли и т.п. Гранулированные, помимо этого, — размерами гранул, степенью анизотропии формы, сыпучестью и т.д. Для штучных материалов важны удельный вес, габаритные размеры, ориентация и количество в упаковке.
В комплекс сведений об упаковываемом продукте входят его химические и физические свойства. Из химических свойств наиболее важными являются жирность, кислотность, коррозионная и химическая активность, реакция на температуру, свет и т.п. Из физических — жесткость, хрупкость, эластичность и т.д.
Завершают сведения о продукте требования к его форме, к взаимосвязи формы продукта с формой упаковки. Важно определить, должна ли форма тары повторять форму продукта, какова степень заполнения тары продуктом, каков свободный объем тары.
2. Сбор сведений о причинах, которые могут ухудшить качество исходного продукта. В зависимости от времени и условий сохранения продуктов ухудшать их качество могут протекающие биологические, химические и физические процессы (см. раздел 10.2.1).
3. Составление информации о прогнозируемом потребителе продукции. Важно получить достоверные и объективные сведения о размерах рынка потребления упаковываемой продукции. Необходимо знать, кто по возрасту, полу, имущественному и общественному положению является наиболее вероятным покупателем продукции, а кто — ее потребителем.
4. Сбор информации о полной цепочке доставки упакованной продукции от изготовителя до потребителя, о возможных при этом видах повреждений упаковки и продукции.
Основное количество повреждений упаковки (до 90 %) происходит во время погрузочно-разгрузочных операций, транспортировки, складирования и продажи. При этом на упакованную продукцию оказывают физическое воздействие различные виды нагружений: удар, вибрация, прокол, сжатие, перепады температуры и давления, влажность, свет. Кроме того, упаковку разрушают и живые существа — люди, птицы, грызуны, насекомые. Рассмотрим наиболее часто встречающиеся виды нагружений упаковки.
Удар — это совокупность явлений, возникающих при столкновении движущихся твердых тел, а также при некоторых видах взаимодействия твердого тела с жидкостью или газом.
Следствиями удара могут быть остаточные деформации, звуковые колебания, нагревание тел, изменение механических свойств материала и др. При скоростях соударения, превышающих критические значения, происходит разрушение тел в месте удара.
Упакованная продукция испытывает ударные воздействия при резком изменении скорости ее перемещения, обычно это удары упаковок друг о друга, при ручной погрузке-разгрузке, а также при падении с конвейера, поддона, транспортного средства, погрузчика и т.п.
На практике используют три основных метода устранения ударов или уменьшения вероятности разрушения упаковки и продукции:
- 1-й метод направлен на сокращение ручных погрузочно-разгрузочных работ, устранение влияния на них человеческого фактора;
- 2-й метод предусматривает разработку конструкционных и технологических решений, позволяющих распределить силу удара на возможно большую площадь или сосредоточить воздействие удара на определенную часть упаковки;
- 3-й метод основан на применении различных прокладок, воспринимающих и амортизирующих ударные нагрузки.
По деформационным свойствам прокладки подразделяют на упругие и неупругие. Упругие прокладки способны после удара восстанавливать свою форму и размеры, поэтому они могут воспринимать удары многократно.
Их изготавливают преимущественно из вспененных полимерных материалов. Неупругие прокладки под действием ударных нагрузок деформируются и впоследствии не восстанавливаются. Они имеют главным образом пластинчатую структуру, например гофрокартон, и деформируются всего один раз. По конфигурации различают прокладки, имеющие заданную форму, соответствующую форме продукции, и не имеющие специальной формы.
Вибрация это механические колебания разных частот и амплитуд. Вибрация возникает при работе транспортеров, различного технологического оборудования, при движении транспортных средств и т.п. Под действием вибрации могут происходить истирание надписей и рисунков на упаковке, отслаивание краев этикеток, развинчивание пробок, проливание продукции.
Длительная и интенсивная вибрация может привести к образованию трещин на упаковке и продукции, а также к их разрушению. Характеристики вибрации, воздействующей на упаковку, зависят от множества факторов: конструктивных особенностей транспортного средства, места расположения упаковки, качества дорожного покрытия и способа закрепления упаковки в транспортном средстве.
Борьбу с вибрациями и ее последствиями осуществляют следующими способами. Дно и стены транспортного средства покрывают изолирующим демпфирующим материалом. Прокладками из такого же материала разделяют поддоны и контейнеры с упакованной продукцией.
Кроме того, поддоны и контейнеры закрепляют различными способами, уменьшающими возможность перемещения упаковки. При комплектовании транспортного средства различными видами упакованной продукции следует обращать внимание на то, чтобы острые углы упаковки ни во что не упирались.
В случае невозможности предотвращения воздействия вибрации на упаковку наносят специальные защитные слои, стойкие к истиранию.
Унификация упаковки по форме и размерам также является эффективным способом борьбы с вибрацией. Даже различную продукцию, но упакованную в тару одинаковой формы и размеров, можно легко объединить в групповую упаковку, стойкую к вибрации.
Сжатие разделяют на статическое и динамическое. Статическое сжатие возникает под действием статических сжимающих тару и упаковку нагрузок. Например, воздействие верхних слоев упаковки на нижние в штабеле на складе.
Динамическое сжатие наблюдается при неожиданном резком изменении сжимающей силы, возникает в случаях резкого торможения, поворотов, воздействия скрепляющих струбцин при перевозках и т.п.
Статическое и динамическое сжатие может привести к деформации и разрушению продукции и упаковки, а также к разрушению поддона или контейнера с продукцией. Основными путями устранения негативного воздействия сжатия являются: повышение прочности и формоустойчивости упаковки; применение групповой упаковки и разработка оптимальных схем размещения продукции на поддонах; создание и поддержание в помещениях складов оптимальных условий хранения. Последний путь особенно важен для тары из гофрокартона, у которой прочность и стойкость к сжатию резко падают с повышением влажности.
Одним из важных факторов разрушения тары и упаковки является деятельность человека. Человек может разрушать упаковку случайно и преднамеренно. Случайное разрушение происходит преимущественно при погрузочно-разгрузочных ручных операциях.
Устранению таких потерь продукции способствует максимальная механизация и автоматизация погрузочно-разгрузочных работ. Преднамеренное разрушение упаковки человек осуществляет главным образом либо с целью нанесения вреда конкурирующей фирме, либо с целью опробования и/или хищения продукции. Поэтому при создании упаковки необходимо в ее конструкции предусматривать меры предохранения от вскрытия.
5. Сбор дополнительной информации: юридической, технологической, экономической и др. Юридическая информация, как правило, содержит правовые основы, касающиеся производства, сбыта и потребления данного вида продукции, а также утилизации использованной упаковки.
Технологическая информация должна содержать ответы на вопросы о технологии производства, видах и сортах необходимых упаковочных основных и вспомогательных материалов, о требованиях существующего оборудования для изготовления тары и упаковывания в нее продукции, а также для полиграфического оформления, укупорки, герметизации, этикетирования, стерилизации и т.д.
Экономическая информация призвана освещать различные стороны реализации как самой упаковки, так и упакованной продукции. Здесь же необходимы сведения о финансовом состоянии всех партнеров, участвующих в производственном процессе изготовления упакованной продукции. Важен и анализ потока денежных ресурсов этих партнеров, возможности своевременного финансирования конкретных этапов проекта создания упаковки.
Непосредственно комплексный анализ собранной информации начинается с составления полного пакета документов по данной разработке, включающего всю собранную информацию. На ее базе разрабатываются конкретные предложения и варианты решения поставленной задачи. Важно, чтобы альтернативных вариантов было несколько.
Принятие оптимального решения по основным вопросам разработки тары и упаковки начинается с определения конкретных материалов для изготовления тары и упаковки. Затем разрабатываются конструкция тары и ее дизайн. После этого создается проект технологии ее изготовления и организации производства. Такой проект обязательно включает разделы контроля качества и проведения испытаний упаковки.
После стадий изготовления опытных образцов упаковки, ее комплексных испытаний, согласования этих образцов с заказчиком следует стадия освоения серийного производства. Серьезные фирмы-разработчики упаковки совместно с заказчиком следят за продвижением упакованной продукции на потребительский рынок. После сбора полученной информации проводят анализ особенностей всех стадий продвижения, выявление и исправление всех допущенных недостатков и ошибок.
