W ostatnich latach jesteśmy świadkami ogromnego przyśpieszenia w rozwoju prawie wszystkich dziedzin życia, począwszy od liczby ludzi żyjących na Ziemi, do nowatorskich technologii zmieniających nasze życie codzienne. Globalna populacja wzrosła z 1 mld na przełomie XVIII i XIX w. do ok. 8,2 mld w 2024 r. i – jak przewiduje raport ONZ „World Population Prospects 2024” – liczba ludzi na Ziemi zwiększy się o kolejne 2 mld w drugiej połowie stulecia. Jednak analizy trendów dzietności pozwalają oczekiwać, że przed końcem tego stulecia populacja na Ziemi osiągnie ok. 11 mld ludzi i zacznie wyhamowywać. Zanim jednak do tego dojdzie, będziemy mieli przed sobą kolejne lata dynamicznego wzrostu populacji, która co ok. 12-13 lat zwiększać się będzie o kolejny miliard.
Wzrost populacji będzie niósł ze sobą rosnący globalny popyt na wszystko, czego ludzie potrzebują do życia. Jak przewidują eksperci z ONZ, przyrost ludności nie będzie proporcjonalnie rozłożony na poszczególne kontynenty. W 2011 r., kiedy Ziemię zamieszkiwało 7 mld ludzi, z dużym przybliżeniem można było przyjąć, że po jednym miliardzie mieszkańców przypadało na kontynent amerykański (razem obie Ameryki), Afrykę i Europę oraz ok. 4 mld na Azję z Oceanią. W połowie kolejnego dziesięciolecia w Azji będzie już o kolejny miliard więcej, podobnie jak w Afryce, a na Ziemi będzie wówczas ok. 9 mld ludzi. Przewiduje się również, że przed końcem stulecia ludność Afryki osiągnie poziom ponad 4 mld, w Europie populacja zmniejszy się, a w Ameryce nieznacznie wzrośnie. Jeśli przewidywania specjalistów z ONZ sprawdzą się w zakresie przyrostu liczby ludności oraz wzrostu dochodu w krajach Afryki i Azji, to należy oczekiwać, że centrum światowych rynków przeniesie się z wybrzeży północnego Atlantyku (Ameryka Płn. i Europa) do Azji i Afryki. Wraz z rosnącym poziomem życia i wzrostem dochodów ludności na tych kontynentach udział Europy i Ameryki w światowych rynkach będzie drastycznie malał na rzecz Afryki i Azji. Już dzisiaj biznes z krajów zachodnich i Chin inwestuje ogromne środki w krajach Afryki. Można zatem oczekiwać, że właśnie tam w nadchodzących latach będzie koncentrował się rozwój przemysłu spożywczego i napojów, farmaceutycznego, środków higieny, chemii gospodarczej i wielu innych. Rozwijający się przemysł będzie wymagał budowy nowych zakładów, maszyn i urządzeń technologicznych, materiałów opakowaniowych i opakowań, a także maszyn pakujących.
Jak podaje jedna z agencji badań rynkowych The Business Research Company, światowy rynek maszyn pakujących wzrósł z wartości 43,76 mld USD w roku 2023 do wartości 46,59 mld USD w roku 2024. Analitycy z The Business Research Company przewidują dalszy znaczący wzrost tego rynku do wartości 59,19 mld USD w roku 2028, ze skumulowanym rocznym wskaźnikiem wzrostu (CAGR) 6,2% w latach 2025-2028.
Głównym źródłem wzrostu będzie nadal opisany powyżej czynnik demograficzny. Szybko rosnąca liczba ludności na świecie napędza potrzeby w zakresie produkcji i pakowania podstawowych towarów spożywczych, farmaceutycznych, kosmetycznych oraz higienicznych i chemii gospodarczej, a to powoduje wzrost zapotrzebowania na nowe maszyny technologiczne i pakujące. Wraz ze wzrostem dochodów zmienia się poziom i styl życia w krajach rozwijających się i klienci coraz częściej poszukują żywności przetworzonej, gotowej do spożycia w wygodny sposób. To z kolei kreuje popyt na odpowiednie technologie przetwórstwa i pakowania. W krajach uprzemysłowionych wysoki poziom inwestycji będzie utrzymywał się ze względu na rosnące potrzeby związane z wydajnością, zrównoważonymi technologiami produkcji i pakowania oraz automatyzacją procesów wytwarzania. Te ostatnie przesłanki będą podstawą rozwoju rynku maszyn pakujących również w Polsce.
Bazując na danych Eurostatu, możemy stwierdzić, że rynek maszyn pakujących w Polsce obronił się w pierwszym roku pandemii i osiągnął rekordową wartość w roku 2020 na poziomie 288,5 mln euro, po czym branża maszyn pakujących w Polsce zmniejszyła się o 11,3% w roku 2021 oraz o 3,7% w roku 2022. W kolejnym 2023 r. wartość rynku wzrosła o 9,0% i osiągnęła drugi w historii wynik na poziomie 277,4 mln euro, niższy o 3,8% od rekordowej wartości z roku 2020. Największy wpływ na wzrost rynku maszyn pakujących w Polsce w ostatnim roku miała produkcja krajowa, która podczas pandemii utrzymała się na średnim poziomie ok. 100,5 mln euro w latach 2021 i 2022, a w roku 2023 wzrosła aż o 32,8% do
historycznej wartości 142,8 mln euro. Powyższy wykres pokazuje, jak rosła produkcja maszyn pakujących w Polsce przez ostatnie 15 lat, osiągając 8-krotny wzrost wartości sprzedanych maszyn na przestrzeni lat 2009-2023.
W tym samym roku import maszyn pakujących do Polski pozostał na niezmienionym poziomie z roku 2022, osiągając wartość 239,4 mln euro i był niższy od najwyższej wartości z roku 2020 o 10,3%. Natomiast eksport maszyn pakujących z Polski wzrósł w 2023 r. o 11,5% w porównaniu z rokiem 2022, osiągając swój najwyższy wynik na poziomie 104,7 mln euro. Biorąc pod uwagę załamanie tradycyjnych rynków w Rosji, Białorusi i Ukrainie spowodowane wojną oraz embargiem, trzeba uznać poziom eksportu przewyższający najwyższe wartości sprzed pandemii za bardzo dobre osiągnięcie. Oznacza to również, że eksporterzy znaleźli nowe rynki w miejsce utraconych przez wojnę.
Wpływ na pakowanie produktów spożywczych na całym świecie miała pandemia COVID-19, która zmieniła podejście klientów do sposobu pakowania żywności. Klienci w coraz mniejszym stopniu akceptują towary spożywcze luzem i chętniej kupują towary zapakowane. Analitycy ze wspomnianej wyżej firmy The Business Research Company badającej rynek wskazują, że chęć kupowania żywności zapakowanej w 2021 r. wzrosła o 95% w stosunku do roku 2020. Pakowanie tych produktów, które zwyczajowo nie były w opakowaniach, powoduje wzrost zapotrzebowania na nowe maszyny pakujące. Podobnie rozwijająca się w szybkim tempie sprzedaż wysyłkowa buduje popyt na zupełnie nowe maszyny. Sprzedaż wysyłkowa charakteryzuje się ogromną różnorodnością opakowań w zakresie kształtu i wymiarów, co wymaga, aby maszyny i urządzenia pakujące reprezentowały wysoki stopień elastyczności. Przewidywany wzrost tej formy sprzedaży w kolejnych latach będzie również wpływać na nowe wymagania w stosunku do maszyn pakujących. Wprowadzanie coraz to nowych produktów na rynek oraz nowych opakowań to kolejna przesłanka rozwojowa dla branży maszyn pakujących.
Jednak największy wpływ na rozwój tej branży wydają się mieć automatyzacja, robotyzacja, cyfryzacja oraz wykorzystanie sztucznej inteligencji (AI) i oczywiście zrównoważony rozwój. Celem automatyzacji jest zwiększanie wydajności, sprzedaży i przychodów, przy jednoczesnym zapewnieniu wysokiej jakości i powtarzalności procesu pakowania. Jednym z interesujących przykładów nowatorskich rozwiązań związanych z wyższą wydajnością uzyskaną w sposób systemowy jest maszyna MF Elite C firmy MF Packaging. Jest to pierwsza maszyna wielorzędowa do pakowania w płaskie saszetki, pracująca w ruchu ciągłym. Prędkość tej kontynuacyjnej maszyny zwiększyła się trzykrotnie w porównaniu z maszynami start-stopowymi. Dodatkowo specjalny system ściągania folii pozwala na użycie bardzo cienkich folii, co znakomicie wpisuje się w zasady zrównoważonego rozwoju.
Automatyzacja w liniach pakujących obejmuje wszystkie obszary działań, począwszy od sortowania, ważenia, dozowania, po zamykanie uformowanych opakowań, etykietowanie, kontrolę jakości i pakowanie zbiorcze oraz paletyzację, gdzie wszystkie te czynności muszą być wykonywane z minimalnym udziałem człowieka. Niezbędnym elementem automatyzacji będzie coraz powszechniejsze wykorzystywanie robotów w liniach pakujących, które znakomicie wpisują się w koncepcję zrównoważonego rozwoju oraz znacząco poprawiają jakość i efektywność produkcji. Co prawda według raportu World Robotics 2024 opracowanego przez Międzynarodową Federację Robotyki (International Federation of Robotics – IFR) w 2023 r. nie udało się utrzymać trendu wzrostowego w ilości zainstalowanych nowych robotów przemysłowych na całym świecie, ale był to drugi wynik w historii, mniejszy tylko o 2% w porównaniu z rekordowym rokiem 2022, kiedy zainstalowano 552 946 sztuk tych urządzeń. Najwięcej robotów zainstalowano w 2023 r. w branży motoryzacyjnej, następnie w branży elektrycznej i elektronicznej, a trzecie miejsce w tym zestawieniu (ze wzrostem 16-procentowym) zanotowała branża metalowa i maszynowa, obejmująca w swojej części również systemy pakujące. Jak podaje IFR w swoim raporcie, globalna gęstość robotów na świecie osiągnęła w 2023 roku swoją rekordową wartość 162 jednostki na 10 000 pracowników. Gęstość robotów obrazuje stopień automatyzacji przemysłu wytwórczego na świecie i niekwestionowanym liderem jest tutaj Korea Północna z ilością 1012 robotów na 10 000 pracowników. W dalszej kolejności znajdują się Singapur, Chiny, Niemcy i Japonia. Polska zanotowała 15-procentowy spadek w ilości zainstalowanych robotów w 2023 r. w stosunku do 2022 r. i zajmuje 18 miejsce na świecie pod względem tego typu instalacji. Również gęstość robotów w polskim przemyśle wytwórczym w ilości 78 robotów na 10 000 pracowników w roku 2023 nie jest imponująca i stanowi zaledwie połowę średniej dla świata. Analitycy przewidują jednak tendencję wzrostową dla Polski w nadchodzących latach.
Cyfryzacja przedsiębiorstw jest coraz powszechniejszym trendem w zakładach wytwórczych, a zbieranie danych wymaga przystosowania maszyn i procesów do pozyskiwania informacji w jednolitych formatach. Dotyczy to również maszyn pakujących czy kontrolnych, gdzie klienci, kupując nowe maszyny, wymagają dostępu do wielu danych z poszczególnych maszyn, które mogą być przesyłane w obowiązującym w zakładzie systemie transferu. Przesył danych to bolączka integratorów oraz firm informatycznych zajmujących się cyfryzacją przedsiębiorstw, ponieważ w wielu przypadkach różne maszyny wykorzystują rozmaite formaty danych. Czasami są to popularne otwarte formaty transferu danych, a czasami indywidualne zamknięte protokoły komunikacyjne stworzone przez producentów maszyn. W nadchodzących latach pod naciskiem inżynierów od cyfryzacji systemy komunikacji będą ujednolicane. Od wielu lat nad tym problemem pracuje organizacja OMAC Packaging Workgroup (Organization for Machine Automation Packaging Workgroup – Grupa Robocza Maszyn Pakujących Organizacji Automatyzacji i Kontroli Maszyn), która koncentruje się na wspieraniu standaryzacji, współpracy i wdrażaniu innowacyjnych technologii w sektorze maszyn pakujących. Jej działania mają na celu ułatwienie integracji maszyn i systemów, poprawę wydajności oraz redukcję kosztów operacyjnych. Między innymi OMAC opracował standard PackML (Packaging Machine Language), który umożliwia ujednolicenie sposobu komunikacji pomiędzy maszynami pakującymi i technologicznymi, zwiększając ich kompatybilność i elastyczność. OMAC Packaging Workgroup zrzesza największych producentów maszyn pakujących, dostawców technologii, integratorów systemów oraz użytkowników, głównie z branży FMCG, w celu wypracowania wspólnych standardów.
Sztuczna inteligencja (AI – Artificial Intelligence) jest coraz częściej wykorzystywana, aby zwiększyć wydajność, elastyczność i niezawodność operacji w obszarze pakowania. AI pomocna jest w analizie danych w czasie rzeczywistym, monitorując dane z czujników w maszynach pakujących, identyfikując anomalie i przewidując np. niezbędne działania serwisowe, zanim nastąpi jakakolwiek awaria. Na podstawie analizy parametrów pracy AI może dostosowywać ustawienia w zależności od rodzaju produktu lub materiału opakowaniowego do optymalnego poziomu. Systemy oparte na sztucznej inteligencji mogą wykrywać defekty produktu, takie jak uszkodzenia opakowań, nieprawidłowe etykiety czy brakujące elementy, a także kontrolować parametry jakościowe produktu. Wykorzystanie AI w maszynach pakujących prowadzi do bardziej wydajnych i elastycznych systemów produkcyjnych, lepszej jakości produktów i oszczędności w skali całego procesu. Modele AI uczą się rozpoznawać produkty „dobre” i „złe”, co pozwala na precyzyjną automatyzację kontroli jakości. Dobrym przykładem nowoczesnej maszyny kontrolnej, spełniającej ideę zrównoważonego rozwoju, jest zestaw kontrolny firmy FT System, który może łączyć w jednym urządzeniu wybrane funkcje kontrolne, takie jak: sprawdzanie
wagi, kontrola zanieczyszczeń za pomocą detektora X-ray, kontrola zgrzewów, ujawnianie mikronieszczelności czy sprawdzanie poprawności etykiet i nadruków. Jedna taka kompaktowa maszyna zastępuje kilka osobnych urządzeń stosowanych dzisiaj w tym samym celu. Przede wszystkim zaoszczędzono tutaj kilka metrów na linii produkcyjnej w porównaniu z wieloma osobnymi maszynami kontrolnymi. Kompaktowa konstrukcja wymaga o wiele mniej materiałów do budowy maszyny i o wiele mniej energii w pracy niż kilka niezależnych maszyn. Jeden panel sterujący i wspólny raport przekazywany do sieci pozwala zaoszczędzić koszty i czas obsługi.
Wzrost liczby ludności, rosnące spożycie oraz rozwój przemysłu nie pozostają bez wpływu na środowisko, prowadząc do utraty różnorodności biologicznej, zmian klimatu, nadmiernej eksploatacji zasobów naturalnych, zanieczyszczenia środowiska i wysokiej emisji gazów cieplarnianych. To powoduje, że poszukiwane są i promowane działania łagodzące niepożądany wpływ na planetę, ogólnie nazywane zrównoważonym rozwojem. Pierwsze obawy związane z nadmiernym wykorzystywaniem zasobów naturalnych pojawiły się już w XIX w., a po II wojnie światowej szybka industrializacja ujawniła negatywny wpływ na środowisko gospodarki opartej na nadmiernym zużyciu zasobów. Przez dekady problem degradacji środowiska był dyskutowany na forach międzynarodowych, a uniwersytety przedstawiały coraz nowsze wyniki badań dokumentujących negatywny wpływ działalności człowieka na środowisko. W 1980 r. Międzynarodowa Unia Ochrony Przyrody (IUCN – International Union for Conservation of Nature) w swoim raporcie „World Conservation Strategy” (Strategia Ochrony Świata) po raz pierwszy zdefiniowała zasady zrównoważonego rozwoju jako połączenie ochrony środowiska z potrzebami społeczeństwa i gospodarki. Natomiast kluczowy dokument „Nasza Wspólna Przyszłość” (Our Common Future) przygotowany przez Światową Komisję ds. Środowiska i Rozwoju ONZ wprowadził w 1987 r. współczesną definicję zrównoważonego rozwoju: „Rozwój, który zaspokaja potrzeby obecnego pokolenia, nie zagrażając możliwościom przyszłych pokoleń do zaspokajania swoich potrzeb”.
Od tego momentu koncepcja zrównoważonego rozwoju jest dynamicznie rozwijana i wspierana przez międzynarodowe inicjatywy i powstające standardy, koncentrując się na trzech bazowych obszarach:
– środowisko: ochrona zasobów naturalnych i bioróżnorodności,
– społeczeństwo: zapewnienie równości społecznej, zdrowia i edukacji,
– gospodarka: tworzenie stabilnego modelu wzrostu gospodarczego, który jest zgodny z ograniczeniami środowiskowymi.
Rosnąca świadomość problemów ujawnionych w tych obszarach doprowadziła do powstania wielu standardów, a także sformułowania zasad ESG (Environmental, Social, Governance – środowisko, społeczna odpowiedzialność, ład korporacyjny), których celem jest ujednolicenie pomiarów, raportowania i oceny działań podejmowanych w każdym z tych aspektów. Ocena przedsiębiorstwa pod kątem zasad ESG dostarcza pozafinansowych informacji, które wpływają na wartość firmy i stanowią zunifikowany sposób komunikacji z interesariuszami i klientami. Chociaż nie istnieje jedna uniwersalna norma ESG, to dostępne są wytyczne, takie jak GRI Standards (Global Reporting Initiative Standards – wytyczne do raportowania kwestii zrównoważonego rozwoju), SASB (Sustainability Standards Board – Rada Standardów Rachunkowości Zrównoważonego Rozwoju), CDP (Carbon Disclosure Project – platforma umożliwiająca obliczanie wpływu na środowisko), czy ISO 14001 i wiele innych, które pomagają firmom spełniać rosnące wymagania dotyczące zrównoważonego rozwoju i okazywać długoterminowe skutki ich działań dla planety, ludzi oraz własnej reputacji. Takie wskaźniki jak ślad węglowy, monitorowanie energii, walidacja nowych materiałów, odsetek materiałów z recyklingu itp. coraz częściej służą do obliczeń i śledzenia przestrzegania zasad ESG w przedsiębiorstwach wytwórczych. Na ocenę całego przedsiębiorstwa składają się wartości odpowiednich parametrów dla poszczególnych maszyn, urządzeń technologicznych czy operacji. Dlatego też w nadchodzących latach coraz częściej firmy przy zakupach będą brały pod uwagę ilość energii wykorzystywanej przez daną maszynę, zużycie wody czy ilość produkowanych odpadów. Już dzisiaj zdarza się, że klienci domagają się informacji o całkowitym śladzie węglowym związanym z cyklem życia zakupionej maszyny, a nawet proszą o wyliczanie śladu węglowego w odniesieniu do poszczególnych wizyt serwisowych w ich firmach. Tak więc maszyny pakujące, jak wszystkie inne urządzenia, będą oceniane pod kątem stosowania zasad ESG za pomocą różnorodnych pomiarów, które dotyczą ich wpływu na środowisko, społeczeństwo oraz organizację.
Z jednej strony opakowania zapewniają ochronę samego produktu, szeroko pojętą funkcję informacyjną, a przedłużając przydatność do spożycia samego produktu oraz zabezpieczając produkt w transporcie, przyczyniają się do zmniejszenia marnotrawstwa żywności i ochrony zasobów. Z drugiej strony opakowania stanowią globalny problem związany z gromadzeniem odpadów i śmieci przy jednoczesnym uszczuplaniu zasobów surowców naturalnych. Rozporządzenie Unii Europejskiej dotyczące opakowań i odpadów opakowaniowych (PPWR – Packaging and Packaging Waste Regulation) ma na celu zredukowanie ilości odpadów opakowaniowych, zwiększenie recyklingu i promowanie zrównoważonych praktyk w całym łańcuchu życia opakowań. Wdrożenie PPWR zaplanowane było na 2024 r., ale prawdopodobnie wejdzie w życie dopiero w roku 2026. Rozporządzenie odnosi się do takich aspektów pakowania, jak: recykling, stopień zawartości materiałów z recyklingu w nowych materiałach z plastiku, minimalizacja opakowań, stopień wypełnienia produktem, znakowanie i etykiety, ograniczenia dotyczące opakowań jednorazowych, promowanie opakowań wielokrotnego użytku, regulacje w sprawach szkodliwych substancji czy w zakresie rozszerzonej odpowiedzialności producenta. Wspomniane rozporządzenie będzie wpływało w sposób bezpośredni na wymagania dotyczące maszyn pakujących, ponieważ urządzenia te muszą być dostosowane do nowych standardów związanych z projektowaniem, etykietowaniem i recyklingiem opakowań. Kluczowe wymagania to:
– dostosowanie do produkcji opakowań minimalizujących odpady;
– obsługa materiałów pochodzących z recyklingu;
– kompatybilność z opakowaniami wielokrotnego użytku;
– obsługa nowych standardów etykietowania;
– przygotowanie maszyn pakujących do nowych materiałów ekologicznych;
– automatyzacja i monitoring zgodności z wymogami PPWR;
– zmniejszenie zużycia energii;
– zmniejszenie zużycia wody.
Większość opisanych powyżej wyzwań znana jest jako wymagania Przemysłu 4.0, które niosą rewolucję nie tylko dla maszyn pakujących, ale również dla całego przemysłu wytwórczego. Dodatkowe działania związane z koncepcją Przemysłu 4.0 to takie, które prowadzą do zaawansowanej automatyzacji, integracji technologii cyfrowych oraz elastyczności produkcji. Wymienić tutaj trzeba takie technologie jak IoT (Internet of Things – internet rzeczy) oraz IIoT (Industrial Internet of Things – przemysłowy internet rzeczy), które służą do zbierania i analizy danych w czasie rzeczywistym z wykorzystaniem sieci. Digital Twins (cyfrowe bliźniaki), które symulują działanie prawdziwej maszyny i wykorzystywane są w celu przeprowadzania testów pakowania nowych produktów, nowych ustawień, szkoleń, czy optymalizacji działania bez potrzeby zatrzymywania pracującej rzeczywistej maszyny. W związku z połączeniem maszyn z siecią konieczne staje się zabezpieczenie maszyn przed cyberatakami z wykorzystaniem odpowiednich protokołów zabezpieczeń i monitorowania zagrożeń. Dostosowanie maszyn pakujących do wspomnianych w artykule wyzwań rynkowych pozwoli zachować konkurencyjność nowych urządzeń i pomoże tworzyć zieleńszy świat ich użytkownikom.
Ryszard Warczyński
Alfa-Print Sp. z o.o.
ul. Świętokrzyska 14A
00-050 Warszawa
