출처: VDMA Magazin #01/02 Februar 2023
사진: TPG (The Packaging Group)
인터뷰: Peter Trechow
포장 폐기물 대신 재료 라이프사이클 – 왜 말처럼 쉽지 않을까요?
Marcus Behrens:포장 폐기물의 양을 줄이기 위해서는 전체 공급망 및 재활용 체인에 걸쳐 많은 업체들이 긴밀히 협력해야 합니다. 포장재와 원재료가 제품에 대한 특정 포장 요구 사항을 가진 기업의 요구를 충족하는 것이 중요하지만, 이러한 재료는 포장 장비와도 기능적으로 호환되어야 합니다. 따라서 비용, 주기 시간, 포장 기능 및 품질에 대한 요구 사항을 충족해야 한다는 기대가 큽니다. 체인 후반부에서는 재활용 기업이 재활용할 수 있도록 사용자가 책임감 있게 포장을 처리해야 합니다. 이 주제를 더 깊이 파고들수록 더 많은 과제가 나타납니다. 예를 들어, 현대 포장 제품은 수십 년간의 개발을 거쳐 더 얇아지고, 더 찢어지기 어려워지고, 더 효율적이며, 지방, 산소, 수분 또는 UV 방사선에 대한 여러 장벽층을 갖추어 제품을 보호합니다. 이러한 정교한 제품은 이제 가공이 어려울 수 있고 비용이 더 많이 드는 단일 재료로 대체될 예정입니다. 레이어를 선택할 수 있는 샌드위치 재료를 지정할 때 기능과 비용 사이에서 균형을 맞출 수 있습니다. 이 옵션은 단일 재료에는 적용되지 않으며, 제조업체, 배치 또는 롤에 따라 품질의 일관성이 달라질 수 있습니다.
Sebastian Cruz Euceda:이로 인해 불량품이 발생하고 추가 비용 압박이 생길 수 있습니다. 따라서 드라이브 기술을 재료에 맞게 조정하고 동시에 품질 변동에 대한 허용 오차를 계획하여 최고 속도에서도 안정적인 프로세스를 보장해야 합니다. 이것은 단지 하나의 과제에 불과합니다. 종이는 플라스틱과 다르게 작용하고, 샌드위치 재료는 단일 재료와 다릅니다. 시장에 출시할 수 있는 솔루션을 개발하려면 관련된 모든 당사자가 각자의 과제에 대해 공통의 이해를 가지고 전체적으로 장비 효율성을 높여야 합니다.
최근 프로젝트에서 플라스틱 포장을 종이 포장으로 교체했습니다. 소재 변경과 시리즈 생산 준비 솔루션 사이의 격차를 어떻게 해소합니까?
Behrens:우리의 경우 전체 개발 프로세스에 4년이 걸렸습니다. 키트용 투명 플라스틱 튜브형 백을 종이 백으로 교체했습니다. 종이는 불투명하기 때문에 어떤 부품이 포함되어 있는지 표시하는 라벨이 필요했습니다. 잡기 쉽도록 스탠드업 파우치를 개발했습니다. 이 과정에서 종이 백은 원래의 플라스틱 백과는 상당히 다르게 작동합니다. 종이는 찢어지기 쉽고 어떤 경우에도 구부려서는 안 됩니다. 이러한 특성은 부드러운 프로세스 제어를 요구하며, 고객 요구 사항에 따라 백 1000000개당 최대 15개의 결함만 허용됩니다. 설상가상으로 공장에는 우리 기계에 대한 공간이 제한되어 있었습니다.
Rockwell Automation은 어떤 역할을 했으며 언제 지원이 필요했습니까?
Cruz Euceda:우리는 2년 전에 함께 일하기 시작했고 그 이후로 HDG를 세 가지 방식으로 지원했습니다. 기술적으로는 처음에 고속 주기 및 품질 요구 사항 측면에서 드라이브 기술 및 자동화된 처리 최적화에 관한 것이었습니다. 즉, 주름, 잡음 또는 찢어짐이 없도록 하는 것이었습니다. 또한 데이터 기반의 전력 소비를 강조하여 지속 가능성을 해결하는 데 지원을 제공하여 이를 줄이는 방법을 모색했습니다. 마지막으로 공급망에 관한 것이었습니다. 팬데믹과 글로벌 칩 부족으로 인해 모든 구성 요소를 기한 내에 제공하는 것이 어려웠습니다. 이때 당사의 대리점인 S&D와의 파트너십이 큰 도움이 되어 이 프로젝트를 위한 창고를 구축할 수 있었습니다.
순환 경제로의 전환은 장벽 기능이 있는 재료와 없는 재료를 모두 처리할 수 있는 장비를 필요로 합니다. 과연 이것이 가능할까요?
Behrens:어느 정도는 그렇습니다. 프로젝트 내에서 우리는 폴리머 접착제와 특허 출원 중인 기계식 종이 접합부를 사용하여 열 밀봉을 개발했는데, 이 접합부의 인장 강도는 플라스틱 접합부에 필적할 수 있습니다. 순수한 종이 기반 솔루션은 특히 2차 포장, 즉 외부 포장을 위한 개별 포장된 제품에 흥미롭습니다. 그러나 우리의 프로세스는 플라스틱 단일 재료로도 실행할 수 있습니다. 하지만 유연성 측면에서 한계가 있습니다. 한 장비에서 초박막 하이테크 필름과 종이 웹을 처리하는 것은 거의 불가능합니다. 오늘날 우리는 열의 영향으로 20~30mm까지 늘어나는 재료를 다루고 있습니다. 이를 처리하려면 정교한 센서, 액추에이터 및 카메라 기반 품질 관리가 필요합니다.
자동화 엔지니어들은 유연한 소재와 이러한 장비 개념에 대해 어떻게 생각할까요?
Cruz Euceda:저는 일반적인 포장 장비의 수명 주기가 15~20년 정도라고 생각합니다. 어떤 재료가 주류가 될지, 그리고 어떻게 계속 발전할지는 아직 불확실합니다. 게다가 개인화된 제품과 포장에 대한 수요가 증가함에 따라 포장 프로세스는 더욱 복잡해지고 있습니다. 이러한 이유만으로도 장비 내에서 스마트하고 유연한 운송 솔루션이 필요하며, 이를 통해 빠른 전환과 지속 가능한 혁신을 생산 프로세스 내에서 실현할 수 있습니다.
이미 귀하의 업무에서 추구해 온 소통과 협력의 정신이 눈에 띄게 나타나고 있습니까?
Behrens:우리는 필름, 종이 및 원재료 제조업체와 긴밀하게 소통합니다. 그리고 브랜드 제조업체는 종종 프로젝트 초기 단계에서 우리를 참여시킵니다. 다양한 플레이어가 모이면 논란의 여지가 있는 토론이 발생할 수 있습니다. 그러나 이것이 바로 우리를 앞으로 나아가게 하는 원동력입니다. 이는 전반적인 지속 가능한 솔루션을 만들기 위해 고려해야 할 많은 측면에 대해 민감하게 반응하게 하고, 우리의 초점을 넓히고 다른 플레이어가 직면할 수 있는 문제에 대해 생각하도록 영감을 줍니다.
Cruz Euceda:이 문제는 혼자서 해결하기에는 너무 큽니다. 관련된 모든 이해관계자의 노하우를 모으는 것이 중요합니다. 자동화 전문가로서 우리는 다양한 산업에서 적용 가능한 모범 사례를 보고 있습니다. 투명성의 중요성도 증가했습니다. 예를 들어 식품 부문에서 고객 요구 사항 측면에서 공통점이 어디에 있는지, 그리고 이러한 요구를 해결하는 최선의 방법을 이해하는 것이 중요합니다.
EU의 순환 경제 행동 계획은 2030년까지 모든 포장의 70%를 재활용할 것을 요구합니다. 이 목표가 이미 시장에 반영되어 있습니까?
Behrens:네. 일부 다국적 기업은 2025년까지 이 목표를 달성하고자 하며 이미 전속력으로 프로세스를 전환하고 있습니다. 이는 더 작은 공급업체들이 이를 따를 수 있는 길을 닦아주고 있습니다. 우리가 유럽에서 받는 거의 모든 문의는 재활용성에 초점을 맞추고 있습니다. 지속 가능한 재료의 가공을 위해 업그레이드하는 기존 공장의 전환도 매우 수요가 많습니다.
포장 시장의 변화에서 Rockwell Automation은 얼마나 중요한 역할을 합니까?
Cruz Euceda: 이 시장은 지속 가능성 문제가 우선 순위로 계속 부상하고 있기 때문에 큰 잠재력을 가지고 있으며, 따라서 전체 포장 시장에 엄청난 영향을 미칠 것입니다. 아직 완전히 개발되지 않은 새로운 재료를 산업적으로 가공하기 위해서는 센서와 액추에이터에서 제어 시스템이나 사이버 보안에 이르기까지 모든 것을 포함하는 데이터 기반의 품질 모니터링 프로세스가 필요합니다. 이러한 주제는 우리가 편안하게 논의할 수 있는 주제이며, 우리는 기술 및 산업 전문 지식을 바탕으로 고객을 기꺼이 지원합니다.
Published 2023년 6월 22일