Jednym z megatrendów, które zdominowały branżę opakowaniową w 2023 r., była – oprócz zrównoważonego rozwoju – kwestia cyfryzacji. Technologie cyfrowe stale gościły na szczytach listy gorących tematów podczas ubiegłorocznych targów interpack. Całkowicie nowe możliwości we wszystkich obszarach branży otwiera zwłaszcza korzystanie z zalet sztucznej inteligencji (AI).
W październiku 2023 roku zaczęły działać pierwsze pilotażowe projekty AI inicjatywy Green AI Hub Mittelstand, stworzonej przez niemieckie Federalne Ministerstwo Środowiska i skierowanej do małych i średnich firm. W ramach tego projektu eksperci z obszaru sztucznej inteligencji przez sześć miesięcy opracowywali zrównoważone aplikacje AI dla pięciu małych i średnich przedsiębiorstw, a następnie wdrożyli je w tych firmach, co stanowi szczególną cechę tej inicjatywy. Do końca 2025 r. planowane jest wdrożenie maksymalnie 20 aplikacji pilotażowych. Opracowane projekty są udostępniane kolejnym firmom za darmo jako rozwiązania typu open source. Wśród firm uczestniczących w pierwszej fazie pilotażowej znalazło się przedsiębiorstwo działające w branży opakowań: rodzinna spółka 4Packaging z Dissen w Dolnej Saksonii, produkująca cylindry wklęsłodrukowe do druku na opakowaniach. Cylindry są zanurzane w kąpielach chemicznych i powlekane miedzią, której właściwości są kluczowym czynnikiem wpływającym na jakość. System AI ma na celu zmniejszenie zużycia zasobów podczas tego procesu i uniknięcie błędów w druku.
Plastics Europe, europejskie stowarzyszenie producentów tworzyw sztucznych, postrzega sztuczną inteligencję i cyfryzację jako klucze do zmniejszenia negatywnego wpływu przemysłu tworzyw sztucznych na środowisko oraz do przyspieszenia zrównoważonej transformacji w łańcuchu wartości dodanej przemysłu tworzyw sztucznych. Algorytmy sztucznej inteligencji mogą zwiększyć tempo opracowywania materiałów o udoskonalonych właściwościach, czyniących je bardziej przyjaznymi dla środowiska, np. o wydłużonym okresie przydatności do spożycia lub mniejszym wpływie na środowisko. Precyzyjna kontrola i komunikacja z maszynami może pomóc także w optymalizacji procesów produkcyjnych, zmniejszając zużycie energii podczas obróbki tworzyw sztucznych. Dodatkowo sztuczna inteligencja i cyfryzacja podnoszą wydajność procesów recyklingu; nowoczesne systemy sortowania już teraz wykorzystują cyfrowe znakowanie i algorytmy sztucznej inteligencji do automatycznego sortowania odpadów z tworzyw sztucznych na różne kategorie.
Dokonująca się cyfryzacja przemysłu tworzyw sztucznych otwiera nowy rozdział w dziedzinie innowacji i zrównoważonego rozwoju. Firmy najlepiej wykorzystujące tę technologię będą w stanie zmniejszyć swój ślad ekologiczny, jednocześnie wprowadzając na rynek konkurencyjne produkty. Podsumowując, sztuczna inteligencja i cyfryzacja znacząco przyczyniają się do zwiększenia wydajności całego procesu obiegu, do projektowania lepszych produktów oraz do zmniejszenia zużycia materiałów i ograniczenia produkcji odpadów. Naszym celem jest utrzymanie lub nawet zwiększenie konkurencyjności, przy jednoczesnym znacznym zmniejszeniu wpływu, jaki przemysł tworzyw sztucznych wywiera na środowisko – mówi Ingemar Bühler, dyrektor zarządzający stowarzyszenia Plastics Europe.
Cyfryzacja łańcucha wartości dodanej
Jak twierdzi producent maszyn, firma Bobst, dzięki połączeniu w sieć, cyfryzacji i automatyzacji procesów roboczych, a także przejściu na bardziej zrównoważone materiały opakowaniowe i procesy produkcyjne, świat opakowań wkroczył na drogę fundamentalnych zmian w zakresie projektowania. Przedsiębiorstwo wyposaża obecnie wszystkie nowo dostarczane na rynek maszyny w opartą na chmurze platformę danych i usług zdalnych Connect, chcąc w ten sposób ułatwić klientom cyfrową transformację ich procesów. Klienci mogą uzyskać dostęp do danych produkcyjnych i dalszych informacji dotyczących wszystkich maszyn w dowolnym czasie i za pomocą dowolnego urządzenia użytkownika końcowego. Początkowo narzędzie zapewniało głównie funkcje kontrolne przeznaczone dla kluczowych danych maszynowych. Najnowszy poziom rozbudowy dodaje wiele różnych opcji wydajnej kontroli i optymalizacji produkcji w czasie rzeczywistym.
We współpracy z klientami pilotażowymi Bobst opracowuje również pulpity nawigacyjne, które wizualizują wydajność produkcji jako cyfrowe bliźniaki. Kierownicy fabryk mogą korzystać z takich pulpitów w celu uzyskania dostępu do „wirtualnych maszyn” ze swojego biurka lub za pomocą urządzenia mobilnego. Mogą oni podejrzeć w czasie rzeczywistym bieżący status operacji, a także najważniejsze dane dotyczące wydajności, np. które zamówienie jest przetwarzane dla którego klienta lub ile opakowań z tego zamówienia zostało już wyprodukowanych.
Cyfrowa rewolucja w branży opakowań zmusza wszystkie firmy do wkroczenia na nowe szlaki, kwestionowania dotychczasowych sposobów pracy, myślenia o holistycznych i cyfrowych procesach oraz wykorzystywania sieci i platform do opracowywania nowych modeli biznesowych dla swoich klientów. Przemysłowa wizja Bobst opiera się na czterech filarach: łączności, cyfryzacji, automatyzacji i zrównoważonym rozwoju, oferując najwyższy stopień wsparcia tej transformacji – podkreśla Jean-Pascal Bobst, dyrektor generalny firmy Bobst.
Cyfrowy bliźniak centrum logistycznego
Również w logistyce wewnętrznej pełna automatyzacja i cyfryzacja są postrzegane jako decydująca przewaga nad konkurencją. Z tego powodu firma Siemens obejmuje swoimi rozwiązaniami wiele aspektów magazynowania, w tym przyjmowanie towarów, transport, przechowywanie, komisjonowanie, pakowanie i wysyłkę. W 2023 r. firma uruchomiła holistycznego cyfrowego bliźniaka własnego centrum dystrybucyjnego w Norymberdze, które obsługuje 25 tys. klientów na całym świecie, z 12 tys. zamówień i 22 tys. zamówionych pozycji każdego dnia, wykorzystując 27 urządzeń do obsługi regałów oraz trzy kilometry zautomatyzowanych przenośników taśmowych. Ten rzeczywisty przykład pokazuje, w jaki sposób scenariusze symulacyjne mogą zoptymalizować planowanie zmian w celu osiągnięcia maksymalnej produktywności. Cyfrowe bliźniaki pomagają również identyfikować wąskie gardła i obciążenia szczytowe w celu udoskonalenia przepływu materiałów. Płynna interakcja między światem rzeczywistym a cyfrowym zwiększa produktywność i elastyczność systemów, trwale zmniejsza koszty i zużycie energii, a tym samym również ślad węglowy.
Roboty realizują autonomiczne komisjonowanie z wykorzystaniem AI
Nowym uzupełnieniem portfolio logistyki wewnętrznej Siemens jest Simatic Robot Pick AI, oprogramowanie do przetwarzania obrazu, przeznaczone dla rozwiązań robotycznych i oparte na uczeniu maszynowym. Oprogramowanie do przetwarzania trójwymiarowego obrazu umożliwia robotom chwytanie dowolnych artykułów podczas wykonywania zadań komisjonowania w magazynie, niezależnie od kształtu i rozmiaru artykułu. U podstaw tej zdolności leży wstępnie wyuczony algorytm typu deep learning, umożliwiający identyfikację trójwymiarowych produktów, które najlepiej nadają się do złapania, i dostarczający je do funkcji wykonawczych robota. Aplikacja została zaprojektowana tak, by już teraz działała z mocą obliczeniową podobną do tabletu IPC, z czasem obliczeń poniżej 1,5 sekundy, i osiągała szybkość kompletacji systemu przekraczającą 1000 kompletacji na godzinę. Roboty komisjonujące sterowane sztuczną inteligencją będą w przyszłości w stanie obsługiwać różnorodne obiekty w wielu kształtach, rozmiarach i rodzajach opakowań, szybko i w dynamicznie zmieniających się sytuacjach. Pozwoli to złagodzić skutki braku pracowników, jednocześnie zwiększając skuteczność działania magazynów.
Cyfryzacja usprawnia procesy recyklingu
Postępująca cyfryzacja odgrywa ważną rolę również w branży recyklingu. Na przykład start-up Recyda opracował rozwiązanie SaaS (oprogramowanie jako usługa) do cyfrowego zarządzania i oceny danych opakowaniowych. Oprogramowanie to ułatwia międzynarodowym firmom cyfrowe zarządzanie opakowaniami w celu osiągnięcia wymaganych celów odnośnie do gospodarki o obiegu zamkniętym. Jednym z kluczowych elementów jest cyfrowa ocena możliwości recyklingu opakowań zgodnie z międzynarodowymi wymogami. Za pomocą tego kompleksowego rozwiązania firmy mogą skutecznie porównywać opakowania i dokonywać najlepszego wyboru dla każdego zestawu wymagań. Na przykład oprogramowanie umożliwia szczegółową ocenę dominującej infrastruktury recyklingu, obowiązujących opłat licencyjnych i wynikających z nich opcji ekomodulacji, także w odniesieniu do podatku od tworzyw sztucznych.
Doskonale znamy obecne wyzwania stojące przed branżą opakowań i liczne trudności, z którymi firmy muszą się dzisiaj mierzyć. Korzystając z tej wiedzy, opracowaliśmy oprogramowanie, które oferuje ukierunkowane wsparcie w zakresie wdrażania wymagań dotyczących rozwiązań opakowaniowych dla różnych rynków oraz znacznej optymalizacji raportów – mówi Christian Knobloch, współzałożyciel i dyrektor generalny Recyda.
Cyfrowa sieć utylizacji
Jeśli chodzi o utylizację odpadów, obecnie praca jest często wykonywana przy użyciu prostych środków zarządzania danymi i bez cyfrowej sieci między partnerami. Ma się to zmienić dzięki współpracy firm Interzero i Resourcify. Swoim klientom Interzero oferuje usługę cyfrowego zarządzania odpadami platformy Resourcify. Nowa wspólna usługa nosi nazwę Zero Waste Manager. Partnerzy z sektora recyklingu działający w sieci otrzymują zamówienia za pośrednictwem platformy, a następnie zgłaszają do niej swoje dane dotyczące wydajności. Analizując dane zgromadzone na platformie, klienci otrzymują jasne informacje o możliwościach ograniczenia ilości odpadów, zwiększenia kwot recyklingu oraz domknięcia obiegu cennych zasobów. Jednym z pierwszych użytkowników jest sieć restauracji Five Guys. 35 restauracji w Niemczech korzysta już z platformy do zarządzania odpadami.
Dzięki Zero Waste Manager zyskaliśmy niezawodną platformę cyfrową, która wykorzystuje systematycznie rejestrowane dane i połączenia cyfrowe i umożliwia nam przede wszystkim organizowanie logistyki usuwania odpadów i recyklingu naszych odpadów opako- waniowych w sposób wydajny i przejrzysty. W ten sposób stale monitorujemy nasze strumienie odpadów, materiały odpadowe i pojemniki oraz możemy udowodnić, że nasza obsługa oszczędza zasoby w sposób spełniający wymogi audytu – podkreśla Pia Dörner, kierowniczka projektu w Five Guys.
Technologie cyfrowe były przedmiotem zainteresowania wielu firm na targach interpack 2023. Ich przegląd jest dostępny w bazie danych wystawców i produktów na stronie www.interpack.com. Następne targi interpack odbędą się w Düsseldorfie w dniach od 7 do 13 maja 2026 r.
Opracowano na podstawie materiałów Messe Düsseldorf
Tłumaczenie TK
Alfa-Print Sp. z o.o.
ul. Świętokrzyska 14A
00-050 Warszawa
