オーダーメイドの消費財の製造が容易に

個人向けの製品とカスタマイズ配送の需要が増大しつつあります。このニーズに適合するために、製造メーカは消費財のマスカスタマイゼーションを提供する革新的な方法を探しています。今こそが、包装機械の設計を再考する時期です。

サラと彼女の夫アントワーヌは、スナックとベーキングピーナッツが大好きです。ときには、小走りにセブンイレブンに行って、小さなパッケージのスナックを買います。あるときには、家族や友人のためにパーティーボウルや、クッキー、ピーナッツ入りのカルメ焼き、カラメルピーナッツ入りチョコレートケーキ、その他のお菓子のようなベーキング菓子を作るために各種サイズのうちの大きめのサイズのパッケージを選んだりします。低塩や無塩のピーナッツを探したり、環境に優しい包装にこだわったり、オンラインで次の日に配達してくれと注文することもあります。

個人化された製品やカスタマイズ配送が、コンセプトから現実のものとなりつつあります。これは、ますます標準となっている何千というマスカスタマイゼーションのほんの一例です。つまり、消費者は1日も経たないうちにドアツードアで配送するほどのオンラインショッピングの利便性を期待しています。

さらに、世帯の小規模化への傾向は1人分の製品の成長に拍車をかけ、一方多様な品種への愛着はマルチパックの台頭を一層促しました。

この変化する消費者需要に追随していくために、消費財(CPG)製造メーカは、高度に生産的で機動的な包装機器を必要とします。機械装置メーカ(OEM)の場合、その課題は、一次、二次、および三次包装にわたる柔軟性を確保するための新たな要求を満たすことのできるコスト効率の高い機械を設計することです。
 

機械装置メーカが支援可能

生産性と製品の市場投入までの時間短縮が極めて重要な利益駆動型の世界では、機械装置メーカがスマートで柔軟な製造を成功に導くための鍵となります。

先進テクノロジで構築されたスマートで柔軟な機械装置は、さまざまな包装サイズの変更やまったく異なる製品を生産するラインの切換えでさえも容易にできます。究極の目標は、ボタン1つで製品、サイズ、構成の切換えができる多目的な機器を提供することで、これによりオペレーションが格段に機動的かつ柔軟になります。

現実には、ほとんどの包装ラインは急速に変化する要求に対応していません。プラントフロアの旧式な設備は、一般的に高速なスループットを達成するために設計されているので、何度も変更される製品を取り扱う場合に大きな障害に直面します。

問題の核心は、多様な製品構成にその場で対応できる機器の能力です。従来のシステムは、事前に構成された経路上の生産ラインを固定速度で製品を運ぶように設計されています。今までの包装ラインでは、「ピッチ」と呼ばれるライン上の製品の間隔は「最悪の事態」のシナリオに基づいて最初に決められます。ピッチは、移動方向の製品の最長寸法、最大の包装ステーション、およびシステムが達成できる最大ピッチによって制限されます。

同様に従来のシステムでは、各ステーションで処理する製品数を変えたり、各ステーションで必要な時間を変えることはできません。「並列処理」、つまり生産ラインを通して製品の同期移動は固定されており、システムのスループット要件と完了するのに一番時間のかかるプロセスによって決められます。

その結果、コスト効率の高い適切な自動包装ソリューションがない場合、メーカはこの多品種環境で製品の搬送を手作業で行なうという非常に困った状態に陥ってしまいます。そこで、必要な柔軟性と効率を提供する適切なソリューションでお客様を支援できる機械メーカの出番です。

先進の包装技術

リニアモータ式の独立型カートテクノロジ(ICT)は、従来のシステムよりもはるかに優れた柔軟性と効率性を備えた高度なソリューションを提供します。ICTは作業が完了した時にインテリジェントに製品を移動し、文字通りボタン1つで生産ラインを切換え、切換えによるダウンタイムを何時間から何分に短縮できます。

それはなぜでしょう? リニアモータは、磁気ダイレクトドライブで軌道に沿って複数の製品搬送カートを移動することで従来の状況を一変させます。制御ソフトウェアと絶えずカートの位置を計算する内蔵センサにより、それぞれのカートを独自に制御できます。加速、減速、速度、および位置はプログラムできます。

固定速度で移動するかわりに、包装作業が完了するにつれてステーションからステーションへ独立して製品を移動させます。システムが稼働し始めると、プロセスで必要とされている速度と距離を精密に調整します。そのため、カートの流れを管理するために、ラインピッチと並列処理は変更可能で、動的に変更されます。

想像してみてください、最初はフラットで次に成形されたカートンサイズに対応するために、自動的にピッチを調節する包装ライン(つまり、3段積みの箱形構成から4段、8段積みまでシームレスに移行するシステム)、ICTはこれを可能にします。

ある製品またはある包装フォーマットから、他の製品または包装フォーマットへの切換えはプログラム可能で、レシピ駆動のオペレータインターフェイスから管理できます。さらに、従来の固定搬送システムよりもICTの可動部品が少ないため、機械の複雑さとメンテナンスが最小限ですみます。

最終的には、スループット、柔軟性および稼働時間を最大化する途方もなく効率的なシステムとなります。

柔軟な製造の中核となるもう1つのテクノロジは、ロボット工学です。サプライヤが提供する、より統合された精確かつ安全なソリューションを使用して、従来の設計に挑戦してみましょう。ロボット、設備、オートメーション制御を統合した包括的なソリューションにより、多様な製品向けの機械設備を素早く再構成できます。

ロボットエンジニアリングの進歩は、また、センサおよび画像認識技術を使用して、新製品に対応するために自動的に調節する柔軟性をサポートできます。ロックウェル･オートメーションのEncompass製品パートナであるコーディアンロボティクス社は、2軸、4軸および5軸設計のデルタ型ロボットを生産しています。同社のロボットはオープン制御アーキテクチャで、単一制御システムを使用してラインとロボットを制御するLogixおよびKinetixのパワーを活用できます。

ロボットエンジニアリングの進歩は、また、センサおよび画像認識技術を使用して、新製品に対応するために自動的に調節する柔軟性をサポートできます。ロックウェル･オートメーションのEncompass製品パートナであるコーディアンロボッティクス社は、2軸、4軸および5軸設計のデルタ型ロボットを生産しています。同社のロボットはオープン制御アーキテクチャで、単一制御システムを使用してラインとロボットを制御するLogixおよびKinetixのパワーを活用できます。