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März 30, 2021

Trends bei der Verpackung und Palettierung 2021

In diesem Artikel befassen wir uns mit den neuesten Trends im Verpackungs- und Palettierbetrieb sowie mit der Nutzung von Produktionssimulationen, um die Herausforderungen bei der Anpassung an diese Veränderungen zu meistern.

packaging and palletizing

Plastik ist out, Recycling ist in. Ist Karton gut oder schlecht? Es war schon immer schwierig, mit der dynamischen Verpackungsindustrie Schritt zu halten, 2021 scheint sie sich jedoch schneller als jemals zuvor zu entwickeln. Da Verbraucher zunehmend auf Verpackungen achten, wird dies aller Wahrscheinlichkeit nach Veränderungen bei der Art und Weise nach sich ziehen, wie Produkte verpackt, palettiert und eingewickelt werden. Gleichzeitig verändert sich die Art und Weise, wie Produkte gekauft und geliefert werden, schneller, als man es sich noch vor ein paar Jahren hätte vorstellen können.

Für Hersteller, Integratoren und Benutzer von Verpackungs- und Palettieranlagen ist dieses Umfeld ein Rezept für Unsicherheit und Unentschlossenheit. Wie sollen sie sicherstellen, dass die in diesem Jahr installierte Ausrüstung in 18 Monaten nicht schon wieder veraltet ist? Wie sorgen sie für Flexibilität, und was können sie tun, um die Verpackungs- und Palettiergeschwindigkeit zu erhöhen, ohne die Kosten zu steigern?

Visual Components hat keine Antworten auf diese Fragen, aber die richtigen Tools, damit Konstrukteure, Integratoren und Betreiber von Anlagen sie finden. Unser CEO, Mikko Urho, dazu:

„Die Verpackungs-/Palettierindustrie muss mit der Konkurrenz und Branchentrends mithalten, daher gewinnt die Fähigkeit, neue Produktionslösungen sicher zu entwickeln und zu validieren, zunehmend an Bedeutung.“

Die Verpackungs-/Palettierindustrie muss mit der Konkurrenz und Branchentrends mithalten, daher gewinnt die Fähigkeit, neue Produktionslösungen sicher zu entwickeln und zu validieren, zunehmend an Bedeutung.

Mikko Urho, CEO von Visual Components

Unsere Simulationstools befähigen Benutzer dazu. Bevor wir uns jedoch mit den Lösungen befassen, sollten wir zunächst die wichtigsten Trends in der Verpackungs- und Palettierindustrie verstehen. Die entsprechenden Abschnitte haben folgende Überschriften:

  • eCommerce
  • Nachhaltigkeit
  • Verpackungsformate
  • Wettbewerb
  • Technologie

Die Verlagerung zum Online-Shopping und zur Lieferung nach Hause oder an den Arbeitsplatz war zwar schon vor 2020 Thema, durch die Pandemie wurde dieser Trend jedoch erheblich beschleunigt. Infolge dessen gibt es landesweit immer mehr Distributionszentren, vor allen in den Ballungszentren.

Trotz maßgeblicher Investitionen in automatisierte Lagersysteme sind diese Zentren nach wie vor auf Heerscharen von Kommissionierern angewiesen. Diese mit Kommissionierlisten, Taschen und Wagen ausgestatteten, fleißigen Mitarbeiter legen Tag für Tage etliche Kilometer zurück, um Artikel zu holen, Bestellungen zusammenzustellen und Pakete für den Transport und die Lieferung zu packen.

Um die Geschwindigkeit zu erhöhen, mit der sich Produkte durch diese Anlagen bewegen, investieren Betreiber maßgeblich in autonome mobile Roboter und Tools, die die Kommissionierung beschleunigen und präziser machen. Gleichzeitig schreitet die Entwicklung automatisierter Kommissioniersysteme schnell voran.

Nachhaltigkeit

Angesichts der wachsenden Besorgnis über die Auswirkungen von Plastik und Styropor auf die Umwelt und der Einführung von Richtlinien zur erweiterten Herstellerverantwortung bemühen sich Entwickler um umweltfreundlichere Verpackungsoptionen. Glasflaschen, Aluminiumdosen und biologisch abbaubare Kartons liegen zunehmend im Trend und stellen eine Herausforderung für Entwickler von Verpackungsanlagen dar.

Ein eng damit verbundener Aspekt ist das Bestreben, das Gewicht von Verpackungen zu reduzieren und die Volumennutzung zu erhöhen, während gleichzeitig die Kernfunktion des Produktschutzes erfüllt wird. Rechteckige Behältnisse statt Glasflaschen, Beutel statt Kartons. Aus Sicht des Umweltschutzes steigern diese die Transportenergieeffizienz, aus Sicht der Produkthersteller bedeuten sie geringere Kosten. Für die Verpackungs- und Palettierindustrie bringen sie jedoch Herausforderungen mit sich: Wie können die Anlagen für diese unterschiedlichen Formate konfiguriert werden?

Verpackungsformate

Das steigende Interesse an Nachhaltigkeit hat offensichtlich großen Einfluss auf Verpackungen, Marketing aber auch. Einzelhändler wünschen sich verschiedene Formate zur Unterstützung einer Vielzahl von Präsentations- und Vertriebsmethoden – angefangen bei Einzelmengen bis hin zu Kisten. Marketingfachleute möchten Produkte für Kampagnen bündeln oder verschiedene Formate anbieten, und die Rolle der Verpackung selbst wird immer wichtiger.

Moderne Verpackungen sind zunehmend ein Marketinginstrument und gleichzeitig Mittel zum Schutz und zur Kennzeichnung. Einzigartige Farben und Formen vermitteln „Markenwerte“. Sie kurbeln jedoch nicht nur den Verkauf an, sondern bringen auch Herausforderungen für die Konstrukteure der Anlagen zum Transport dieser Behälter mit sich.

Wettbewerb

Unternehmen, die verpacken und palettieren, stehen unter Druck, Kosten zu reduzieren, und müssen Wege finden, um aus weniger mehr zu machen. Die Flächen- und Ressourcennutzung muss erhöht werden, gleichzeitig sind eine Verbesserung der Flexibilität und die Verkürzung der Durchlaufzeiten erforderlich.

Anlagenhersteller stehen unter dem gleichen Druck. Ihre Kunden benötigen die kostengünstigsten Lösungen für ihre Verpackungs- und Palettieraufgaben in Verbindung mit Zuverlässigkeit und Flexibilität.

Natürlich ist dieser Wettbewerbsdruck weder neu, noch ausschließlich in der Verpackungs- und Palettierindustrie zu beobachten. Sicher ist nur, dass es nicht einfacher wird.

Technologie

Die gute Nachricht ist, dass die Anzahl der Lösungen für diese Herausforderungen mit dem Fortschritt der Verpackungs- und Lagertechnik fortlaufend zunimmt. Die Kehrseite der Medaille ist natürlich, dass mehr Optionen zu bewerten sind. Wir wollen uns jedoch auf sich entwickelnde Technologien konzentrieren. Dazu gehören:

  • Automatische Lager- und Bereitstellungssysteme (ASR) für Lagerhäuser
  • Autonome, mobile Roboter für den Transport von Behältern, Paketen und Materialien durch Lagerhäuser, Distributionszentren und Fabriken
  • Fortschrittliche Kommissioniertechnik – Pick-to-Light und Pick-to-Voice
  • Robotische Kitting-, Verpackungs- und Palettiersysteme. (Hochentwickelte Systeme können gemischte Paletten zur Lieferung an Einzelhandelsgeschäfte zusammenstellen)
  • Echtzeit-Datenerfassung über vernetzte Sensoren, (das „Internet of Packaging“ oder auch IoP), in Verbindung mit KI-fähigen Analysen, die wertvolle Informationen über Dashboard-Displays bereitstellen
  • Virtuelle und erweiterte Realität (VR und AR) zur Darstellung von 3D-Umgebungen und Überlagerung von Informationen auf realistischen Szenen. (Dies unterstützt sowohl die Entwicklung neuer Lösungen als auch den Fernsupport für bestehende Anlagen).

Auswirkungen auf die Branche

Trends zu erkennen, die sich auf Branche auswirken, ist nur der Anfang. Branchenführer müssen Wege finden, auf diese Trends zu reagieren und sie für das Wachstum ihres Unternehmens zu nutzen. Zu den besonderen Herausforderungen, mit denen sie konfrontiert sind, gehören:

  • Wie kann die vorhandene Fläche effektiver genutzt werden?
  • Wie kann die Auslastung der Produktionsanlagen optimiert werden?
  • Wie werden ideale Automatisierungslösungen bestimmt und implementiert?

Die Erweiterung von Flächen ist teuer und zieht nachhaltige hohe Fixkosten nach sich. Viel besser ist es, die Geschwindigkeit zu erhöhen, mit der Waren auf der vorhandenen Fläche transportiert werden. Dazu muss man zunächst die Abläufe und komplexen dynamischen Verhaltensweisen verstehen und dann die geeigneten Änderungen ermitteln und implementieren, die eine Verbesserung bewirken.

Jede Fabrik und jede Verarbeitungs- oder Verpackungsanlage hat einen oder mehrere Engpässe, die die Gesamtleistung beeinträchtigen. Durch Beseitigung dieser Engpässe wird die Gesamtkapazität gesteigert, und die Anlagen können eine höhere Leistung erbringen. Die Herausforderung besteht darin, zunächst den Engpass zu ermitteln und dann Änderungen zu bestimmen, die zur Optimierung des Ablaufs erforderlich sind.

Angesichts der Vielzahl an Automatisierungslösungen ist es keine leichte Aufgabe, herauszufinden, welche den besten ROI bietet. Erschwert wird diese Berechnung durch Faktoren wie Raumausnutzung, Auswirkungen auf die Ablaufgeschwindigkeit sowie Wartungs- und Supportanforderungen. Und schließlich gibt es schwer zu quantifizierende Faktoren wie die zukünftigen Auswirkungen von Nachhaltigkeitstrends und die Bereitstellung von Flexibilität für zukünftige Verpackungs- und Palettierformate.

Simulieren, um zu verstehen und aufzuklären

Haben Sie den Eindruck, dass die Reaktion auf diese Trends bei Verpackung und Palettierung und die Nutzung ihrer Vorteile viele „Was-wäre-wenn“-Fragen mit sich bringt? Dann liegen Sie richtig. Früher nutzten Ingenieure und Manager Datenblätter, Zeichnungen, physikalische Modelle und in jüngerer Zeit CAD, um diese Fragen durch Modellieren verschiedener Szenarien zu beantworten.

Jedes Tool oder Modell lieferte einen Teil des Bildes, konnte jedoch nie die Komplexität der Arbeitsabläufe in Fertigung, Verpackung und Lagerhaltung insgesamt erfassen. Aufgrund des hohen Zeit- und Arbeitsaufwands für die Erstellung und Nutzung war es zudem nicht möglich, mehr als eine Handvoll bevorzugter Optionen zu modellieren. Infolgedessen war die Erarbeitung des optimalen Layouts, Automatisierungsgrads sowie der perfekten Anlagenkonfiguration und Anlagenauslastung Glückssache und wurde in der Praxis wahrscheinlich nie ganz erreicht.

Mittlerweile gibt es ein Tool, das eine umfassende Modellierung und Analyse der komplexesten Produktionssituationen ermöglicht. Dieses Tool ist die 3D-Produktionssimulation.

Mithilfe der Produktionssimulation können Sie gegebenenfalls ein virtuelles Abbild – einen digitalen Zwilling – einer bestehenden Produktionsanlage, eines Kitting-Vorgangs oder eines Palettierbereichs erstellen. Die Validierung gegenüber dem realen Betrieb ist ganz einfach: Speisen Sie die Simulation mit echten Produktionsdaten und erleben Sie, wie genau die Modellergebnisse mit der beobachteten Leistung übereinstimmen. Nach der möglicherweise notwendigen Feinabstimmung des Modells fügen Sie die erwogenen Änderungen hinzu, bewerten alternative Produktionsszenarien und prüfen die Auswirkungen verschiedener Layouts und Arbeitsabläufe.

Derartige Simulationskapazitäten ermöglichen die Erstellung genauerer Modelle und die Bewertung von mehr Szenarien als je zuvor. Davon profitieren sowohl die Betreiber von Fabriken und Lagern als auch die Unternehmen, die ihnen Lösungen verkaufen.

Für Betreiber besteht der Vorteil in der Fähigkeit, Arbeitsabläufe, Layouts, Personaleinsatz und Automatisierung umfassender zu optimieren, ohne sich auf Ausprobieren und Expertenmeinungen verlassen zu müssen. Für jene im Verpackungs- und Palettieranlagensektor bietet Produktionssimulation zwei Vorteile. Erstens ist sie ein Tool, mit dem optimale Lösungen ermittelt werden können (und möglicherweise Lücken im Produktangebot oder Verbesserungsmöglichkeiten bestimmt werden können). Zweitens können diese Lösungen Kunden visuell und damit äußerst wirkungsvoll präsentiert werden. Wenn Sehen wirklich Glauben bedeutet, hilft Simulation ihnen zu glauben!

Risiken reduzieren und Chancen ergreifen

Für Führungskräfte in den Bereichen Fertigung, Verpackung, Palettierung, Lagerhaltung und Distribution sind dies wahrhaft herausfordernde Zeiten. Die Konvergenz von Trends macht veränderte und verbesserte Anlagen, Layouts und Arbeitsweisen nötig. Wird dies jedoch falsch angegangen, beeinträchtigt das die Wettbewerbsfähigkeit auf Jahre hinaus. Entscheidungen darüber, was geändert werden muss, sind nichts für schwache Nerven!

Die Antwort ist die Modellierung derzeitiger und geplanter Abläufe und Anlagen mithilfe von Produktionssimulationssoftware. Dies ermöglicht eine genauere Modellierung und eine schnellere, vollständigere Beurteilung von Alternativen. Im Angesicht schwerwiegender Probleme kann Produktionssimulation Antworten aufzeigen, auf die Sie andernfalls womöglich nicht gekommen wären. Sie kann Ihnen nicht sagen, was sich in Zukunft ändern wird, sie kann Ihnen jedoch helfen, bestmöglich vorbereitet zu sein.

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