HDG Verpackungsmaschinen GmbH: con alta velocità verso l’economia circolare

Intervista: Peter Trechow

Cicli di vita dei materiali invece di rifiuti di imballaggio – perché è più facile a dirsi che a farsi?

Marcus Behrens: Per ridurre la quantità di rifiuti da imballaggio, è necessario che molti attori lavorino a stretto contatto lungo tutta la catena logistica e di riciclo. Sebbene sia importante che i materiali di imballaggio e le loro materie prime soddisfino le esigenze delle aziende che hanno requisiti specifici di imballaggio per i loro prodotti, i materiali devono anche essere funzionalmente compatibili con le nostre macchine di imballaggio. Pertanto, ci sono grandi aspettative per soddisfare i requisiti in termini di costi, tempi di ciclo, nonché funzione e qualità dell’imballaggio. Più avanti nella catena, si fa affidamento sugli utenti affinché smaltiscano gli imballaggi in modo responsabile, così che le aziende di riciclo possano reintrodurli nel ciclo. Approfondendo questo argomento, emergono ulteriori sfide. Ad esempio, decenni di sviluppo sono stati dedicati ai prodotti di imballaggio moderni. Sono diventati più sottili, più resistenti allo strappo, più efficienti e hanno molteplici strati barriera contro grassi, ossigeno, umidità o radiazione UV per proteggere le merci. Questi prodotti sofisticati sono ora destinati a essere sostituiti da materiali monomateriale, che possono essere difficili da lavorare e spesso più costosi. Quando si specificano materiali sandwich che offrono una scelta di strati, si possono fare compromessi tra funzione e costo. Questa opzione non è disponibile con i monomateriali, dove la coerenza della qualità può variare da produttore a produttore, all’interno dei lotti o persino dei rotoli.

Sebastian Cruz Euceda: Questo potrebbe comportare la produzione di beni difettosi e ulteriori pressioni sui costi. Pertanto, dobbiamo adattare la tecnologia di azionamento al materiale e, allo stesso tempo, pianificare tolleranze per le fluttuazioni della qualità per garantire processi stabili anche alla massima velocità. Questa è solo una delle sfide. La carta si comporta diversamente rispetto alla plastica; il materiale sandwich è diverso dal monomateriale. Per sviluppare soluzioni pronte per il mercato, tutte le parti coinvolte dovrebbero idealmente avere una comprensione comune delle rispettive sfide, per ottenere collettivamente un aumento complessivo dell’efficienza delle macchine.

In un recente progetto avete sostituito l’imballaggio in plastica con quello in carta – Come si colma il divario tra il cambiamento del materiale e il raggiungimento di una soluzione pronta per la produzione in serie?

Marcus Behrens: Nel nostro caso, l’intero processo di sviluppo ci ha richiesto un periodo di quattro anni. Abbiamo sostituito le buste tubolari trasparenti di plastica per kit con buste di carta. Poiché la carta è opaca, era necessaria un’etichetta per indicare quali parti erano incluse. Per renderle facili da afferrare, abbiamo sviluppato una busta stand-up. Nel processo, le buste di carta si comportano in modo molto diverso rispetto alle buste di plastica originali. La carta è più soggetta a strappi e non dovrebbe essere piegata in nessun caso. Queste caratteristiche richiedono un controllo del processo delicato e, secondo i requisiti del cliente, consentono solo un massimo di 15 difetti per milione di buste. A complicare ulteriormente le cose, nello stabilimento c’era solo uno spazio limitato per la nostra macchina.

Quale ruolo ha svolto Rockwell Automation e quando è stato necessario il loro supporto?

Cruz Euceda: Abbiamo iniziato a collaborare due anni fa e da allora abbiamo supportato HDG in tre modi. Dal punto di vista tecnico, inizialmente si trattava di ottimizzare la tecnologia di azionamento e la movimentazione automatizzata in termini di alte velocità di ciclo e requisiti di qualità: nessuna piega, segni di sfregamento o strappi. Abbiamo anche fornito supporto nell’affrontare la sostenibilità, tra le altre cose evidenziando il consumo di potenza basato sui dati, per capire come ridurlo. Infine, si trattava della catena logistica. A causa della pandemia e della carenza globale di chip, era difficile fornire tutti i componenti entro la scadenza. È qui che la nostra collaborazione con il nostro distributore S&D ha dimostrato il suo valore, permettendoci di costruire un magazzino per questo progetto.

La transizione verso l’Economia Circolare richiederebbe macchine in grado di lavorare diversi materiali con e senza funzione barriera. È davvero possibile?

Marcus Behrens: Fino a un certo punto. Nell’ambito del progetto, abbiamo sviluppato una sigillatura termica con adesivo polimerico e un giunto meccanico in carta in attesa di brevetto, la cui resistenza alla trazione può competere con i giunti in plastica. Le soluzioni interamente in carta sono particolarmente interessanti per l’imballaggio secondario – prodotti confezionati singolarmente per l’imballaggio esterno. Tuttavia, il nostro processo può essere eseguito anche con materiale plastico monomateriale. Ma ci sono limiti in termini di flessibilità. Difficilmente si potranno lavorare pellicole high-tech ultra sottili e carte su una sola macchina. E oggi abbiamo a che fare con materiali che si allungano di 20–30 mm sotto l’influenza del calore. La loro lavorazione richiede sensori sofisticati, attuatori e controlli di qualità basati su telecamere. 

Qual è l’opinione degli ingegneri dell’automazione sui materiali flessibili e su tali concetti di macchina?

Cruz Euceda: Penso al ciclo di vita di 15–20 anni delle macchine per l’imballaggio. Non è ancora chiaro quali materiali prevarranno – e come continueranno a svilupparsi. Inoltre, a causa dell’aumento della domanda di prodotti e imballaggi personalizzati, il processo di imballaggio sta diventando ancora più complesso. Solo per questo motivo, c’è richiesta di soluzioni di trasporto intelligenti e flessibili all’interno della macchina, per consentire cambi rapidi e quindi innovazioni sostenibili all’interno del processo produttivo. 

Lo spirito di comunicazione e collaborazione che si è cercato di promuovere è già percepibile nella vostra pratica?

Marcus Behrens: Comunichiamo strettamente con i produttori di pellicole, carta e delle materie prime che utilizzano. E i produttori di marchi spesso ci coinvolgono nelle prime fasi dei loro progetti. Quando i vari attori si riuniscono, possono nascere discussioni controverse. Ma è proprio questo che ci fa progredire. Ci sensibilizza su quanti aspetti devono essere considerati per creare una soluzione complessivamente sostenibile e ci ispira ad ampliare il nostro focus e a pensare alle sfide che altri attori potrebbero incontrare. 

Cruz Euceda: La sfida è troppo grande per essere risolta da soli. Si tratta di mettere insieme il know-how di tutti gli stakeholder coinvolti. Come specialisti dell’automazione, vediamo best practice trasferibili in molti settori. L’importanza della trasparenza è anch’essa aumentata. È fondamentale capire dove esiste comunanza in termini di requisiti dei clienti, ad esempio nel settore alimentare, e come soddisfare al meglio le esigenze.

Il Piano d’azione dell’UE per l’Economia Circolare prevede che il 70 % di tutti gli imballaggi venga riciclato entro il 2030. Questo obiettivo è già rispecchiato dal mercato?

Marcus Behrens: Sì. Alcune multinazionali vogliono raggiungere questo obiettivo già nel 2025 e stanno già convertendo i loro processi a tutta velocità. Questo sta aprendo la strada ai fornitori più piccoli. Quasi tutte le richieste che riceviamo dall’Europa si concentrano sulla riciclabilità. Le conversioni degli impianti esistenti che aggiorniamo per la lavorazione di materiali sostenibili sono anch’esse molto richieste.

Quanto è importante Rockwell Automation nella trasformazione del mercato dell’imballaggio?

Cruz Euceda: Questo è un mercato con grande potenziale, poiché la questione della sostenibilità continua a crescere come priorità e avrà quindi un’enorme influenza sull’intero mercato dell’imballaggio. Per lavorare industrialmente i nuovi materiali, spesso non ancora completamente sviluppati, sono necessari processi basati sui dati e monitorati in termini di qualità, con tutto ciò che ne consegue, dai sensori e attuatori, ai sistemi di controllo, o alla cybersicurezza. Questi sono argomenti di cui ci sentiamo a nostro agio a discutere; dove siamo felici di supportare i nostri clienti con la nostra competenza tecnica e industriale.