Pragnienie innowacyjności
23 Mar 2020 12:43

Jak wynika z rezultatów badań opublikowanych przez brytyjski instytut badań rynkowych Euromonitor International oraz VDMA, czyli stowarzyszenie firm z branży inżynierii mechanicznej w UE, perspektywy globalnego sektora producentów napojów są znakomite. Dane pokazują, że w 2018 roku w skali świata wypito 947 mld litrów napojów; zgodnie z przewidywaniami do 2023 r. popyt na nie wzrośnie jeszcze bardziej – o 16,3% – i przekroczy poziom 1 biliona litrów (1.101.000.000.000 litrów!). 

Wzrost populacji naszego globu ma bezpośredni wpływ na rosnący poziom sprzedaży napojów. Jest on widoczny zwłaszcza w gospodarkach wschodzących, popularnie nazywanych krajami BRICS. Należą do nich państwa z Azji, Ameryki Łacińskiej oraz Afryki, których mieszkańcy wykazują wysoki, dotychczas tłumiony popyt na towary konsumpcyjne.

Rosnący poziom eksportu

Analogicznie – rosnąco – zachowuje się globalny popyt na maszyny nalewające. 

Z komunikatów podawanych przez VDMA wynika, że w 2018 r. na całym świecie wyeksportowano maszyny do nalewania i kapslowania o wartości ponad 7,4 mld euro, czyli o 3,6% wyższej niż w 2017 r. Branża napojowa posiada duży udział w tym eksporcie, a prawdziwym mistrzem świata w tej dziedzinie są Niemcy, które w 2018 r. wyekspediowały za granicę maszyny do nalewania i kapslowania o wartości przekraczającej 2,3 mld euro – co oznacza 5% wzrost w porównaniu z 2017 r. Drugie miejsce zajęły Włochy, które zarobiły ponad 1,4 mld euro, choć nie odnotowały tak spektakularnego wzrostu rok do roku (ok. 0,3% więcej w stosunku do 2017 r.). 

Wartość produkcji maszyn do nalewania napojów osiągnęła w omawianym 2018 r. poziom 2,2 mld euro (wzrost 1%), podczas gdy wartość produkcji maszyn do wytwarzania napojów wynosiła 552 mln euro, co oznacza wzrost o 6,7% w porównaniu z 2017 rokiem.

Zmiana wzorców konsumpcyjnych

Globalna konsumpcja napojów również wzrosła, jednak obecnie ich spożycie odbywa się w zupełnie inny sposób. Konsumenci przywiązują większą wagę do jakości, ale również do zrównoważonego charakteru produktów i ich opakowań; mają lepszy dostęp do informacji oraz wyższy poziom świadomości. Rozważnie wybierają produkty i zwracają uwagę na składniki oraz źródła ich pochodzenia. W rezultacie wielu z nich gotowych jest zapłacić więcej za artykuły produkowane lokalnie i ręcznie. 

Większa skłonność do stołowania się poza domem oraz poszukiwanie wygody doprowadziły do wzrostu popytu na lżejsze i mniejsze opakowania jednostkowe na napoje. 

Co więcej, udział konsumentów, którzy należą do generacji 50+, wśród odbiorców napojów przekracza średnią statystyczną i sięga 40% [1]. W przyszłości ta grupa (która w języku angielskim doczekała się własnego określenia Best Agers) będzie jeszcze ważniejszym celem dla dostawców napojów. Niskokaloryczne, zdrowe napoje wysokiej jakości zyskują na popularności. W tym samym czasie „Srebrna Generacja” (Silver Generation) oczekuje, że opakowania będą projektowane tak, by łatwo się je otwierało i równie łatwo zamykało. 

Czego oczekujemy od branży

Branża napojowa musi potrafić reagować na nieustannie zmieniające się oczekiwania konsumentów i handlu, dostarczając różnorodne produkty w coraz krótszych odstępach czasu. W tym celu niezbędne są nieprzerwane modyfikacje produktów oraz nowe rozwiązania połączone z działaniami marketingowymi skrojonymi na miarę potrzeb różnych grup docelowych. 

W tym obszarze największą elastyczność zapewnia druk cyfrowy. Dzięki niemu strategie marketingowe można wcielić w życie w ciągu jednej nocy, bez potrzeby martwienia się o stany magazynowe etykiet. Tę technologię druku da się wykorzystać zarówno na butelkach z pierwotnego PET, jak i z rPET, a w dodatku użyć atramentów, które usuniemy z butelek w procesach recyklingu bez pozostawiania jakichkolwiek resztek. 

Branża napojowa wraz z dostawcami powiązanych procesów oraz producentami opakowań ma wszelki potencjał, by spełniać te rosnące oczekiwania i zaoferować liczne innowacje dopasowane do podaży maszyn, optymalizacji produkcyjnej i procesowej, jak również wykorzystać rozwiązania cyfrowe oraz środki Przemysłu 4.0.

Zrównoważone produkty i opakowania

Rosnąca liczba konsumentów przywiązuje coraz większą wagę do zrównoważonego rozwoju produktów oraz ich opakowań i świadomie sięga po artykuły zdrowsze, organiczne, produkowane przez lokalne firmy w zgodzie z zasadami uczciwego handlu. Producenci napojów i firmy pakujące reagują na te oczekiwania klientów, stosując zarówno inteligentne technologie, maszyny i sprzęt – dzięki któremu oszczędzają zasoby – jak i materiały z recyklingu, które można stosować w obiegu zamkniętym. 

Globalni producenci napojów – tacy jak Coca-Cola i Pepsi – stawiają na ekologiczne surowce oraz pełną recyklowalność zarówno w przypadku opakowań jednostkowych, jak i zbiorczych. Dla przykładu Coca-Cola zamierza do 2025 r. [2] – a z pewnością nie później niż do 2030 – kierować do strumienia odzysku jedno opakowanie za każde nowe, które trafia na rynek. Firma chce też, by wszystkie jej butelki były w 100% recyklowalne. 

W 2019 r. ten napojowy gigant zaprezentował pierwszą koncepcyjną butelkę wykonaną w 25% z nadających się do kontaktu z żywnością tworzyw, które wyłowiono z oceanów. Do dzisiaj efektem wspólnego projektu Ioniqa Technologies, Indorama Ventures, Mares Circulares (Circular Seas) oraz Coca-Cola jest 300 gotowych butelek, które dowodzą potencjału „udoskonalonego recyklingu”.

Jak przekonuje koncern, ta innowacyjna metoda ma zagwarantować, że w przyszłości będzie można wykorzystać wcześniej używane tworzywa – bez względu na ich jakość – do produkcji pełnowartościowego plastiku wysokiej jakości. 

Recykling holistyczny

Zakłady recyklingu MetaPure należące do grupy Krones to jeden z przykładów na zastosowanie technologii udoskonalonego recyklingu. Są one w stanie przetwarzać rocznie od 150 tys. do 200 tys. ton butelek z PET w tworzywo o różnych własnościach materiałowych, w tym wysokojakościowy PET nadający się do kontaktu z żywnością. Celem jest zagwarantowanie, że butelki na napoje oraz inne opakowania z tworzyw sztucznych można poddawać pełnemu recyklingowi. 

Dekron – spółka-córka Krones – pokazuje inny udany przykład: maszynę do druku bezpośredniego DecoType Select. Urządzenie drukuje na pojemnikach wykonanych w całości z rPET używając atramentów, które można usuwać z PET w procesach recyklingu bez pozostawiania choćby najmniejszych resztek. 

100% rPET

Pod koniec 2019 r. niemiecki dostawca rozwiązań systemowych KHS po raz pierwszy zaprezentował swoje rozwiązanie opakowaniowe, które koncentruje się na kompletnym cyklu życiowym produktu. Nowa butelka o adekwatnej nazwie Beyond Juice została stworzona z myślą o napojach bez konserwantów takich jak soki owocowe. Nadającą się do recyklingu butelkę z PET wykonano w 100% z recyklatu i uzupełniono o rozwiązanie barierowe o nazwie FreshSafe PET. Gwarantuje ono, że soki owocowe i spritzery nadają się do spożycia przez czas nawet dziesięciokrotnie dłuższy w porównaniu z plastikowymi butelkami bez powłok barierowych. Stało się to możliwe dzięki zastosowaniu cieniutkiej warstwy szkła, która zapobiega przenikaniu tlenu do wnętrza pojemnika oraz uciekaniu z niego dwutlenku węgla. 

Beyond Juice to coś więcej niż butelka na soki owocowe; to konkretna odpowiedź na wyzwania, przed którymi stoi dzisiaj branża napojowa. W świetle obecnie toczącej się dyskusji dotyczącej tworzyw sztucznych przyjazne dla środowiska i praktyczne rozwiązania zyskują na znaczeniu – mówi Philipp Langhammer, menedżer produktu ds. technologii barierowych w KHS Corpoplast. 

Ponieważ powierzchnia butelki Beyond Juice zakryta etykietą jest wyjątkowo mała, zakłady sortujące są w stanie łatwo zidentyfikować pojemnik jako wykonany z PET, a tym samym poddać go bez problemu procesom recyklingu. Odpowiedni klej pozwala na łatwe usunięcie etykiety i zapobiega pojawianiu się zanieczyszczeń w recyklingu. 

Plomba na etykiecie ułatwia klientom podejmującym decyzje przy półce sklepowej zwrócenie uwagi na doskonałe własności recyklingowe – podkreśla inżynier opakowań Julian Thielen, który pracuje w Interseroh, firmie specjalizującej się w ochronie środowiska i recyklingu.

Do pakowania soku w wielopaki (np. po 6 butelek) nie stosuje się folii; butelki przylegają do siebie dzięki punkcikom kleju, które można łatwo usunąć w procesach recyklingu. Dzięki wyeliminowaniu foliowej owijki ograniczyliśmy ilość odpadów opakowaniowych maksymalnie o 90% – dodaje Philipp Langhammer. 

Energooszczędne fabryki

Wytwarzanie zrównoważonych produktów wymaga inteligentnych procesów produkcyjnych, które zapewniają energooszczędność produkcji, ograniczają emisję dwutlenku węgla w dłuższej perspektywie czasowej oraz zmniejszają zużycie materiałów i surowców. Łączność cyfrowa i monitoring pomagają optymalizować jakość produktów oraz dyspozycyjność zakładów wytwórczych. 

Dla przykładu rozlewnie nowej generacji potrzebują nawet o 20% mniej energii, a mimo to są w stanie ograniczyć emisje CO2 o połowę – a to wszystko dzięki optymalizacji pomp próżniowych. Zainstalowaliśmy czujniki ciśnienia w każdym zaworze wlewu. Te sensory bezbłędnie rozpoznają każde odstępstwo od zadanych wartości oraz każdą usterkę – mówi Manfred Härtel, menedżer ds. rozwiązań do nalewania w KHS, tłumacząc zautomatyzowane procesy stosowane w rozlewni Innofill Glass DRS. Sterownik wspomagany przez podgląd z kamery monitoruje system wtryskiwaczy wysokociśnieniowych i reguluje produkcję piany, co w efekcie ogranicza straty produktu nawet o 50%. Wykorzystanie ciepła procesowego w połączeniu z ograniczeniem zużycia wody w trakcie czyszczenia również korzystnie wpływa na balans energetyczny maszyny i ogranicza koszty produkcyjne.

Sztuczna inteligencja

Pod koniec 2019 r. grupa Ende zaprezentowała publicznie prototyp samouczącego się zaworu napełniającego. Sterowany przez sztuczną inteligencję zawór powinien zoptymalizować proces produkcyjny, a równocześnie znacząco ograniczyć koszty eksploatacji i konserwacji. Aby to osiągnąć, stworzyliśmy systemy cyberfizyczne, które umożliwiają samym zaworom ustalenie najlepszej metody napełniania określonych pojemników konkretnym napojem – w sposób możliwie najefektywniejszy oraz najszybszy – wyjaśnia Jochen Ohrem, ekspert ds. zarządzania R&D w KHS. Zawory „uczą się” w trakcie procesów samokonfiguracji, analizy, autodiagnostyki oraz – w rezultacie – dokonują samoczynnej optymalizacji.

Rzeczywistość rozszerzona

Firma Krones AG również stosuje technologie zwiększające rentowność. Niemiecka grupa zapewnia swym klientom stałą pomoc specjalistów ds. wsparcia korzystających z narzędzi do zdalnego serwisu w sytuacjach niezaplanowanych przestojów lub problemów o ograniczonej skali. Oprócz standardowego wsparcia przez telefon dyrektorzy fabryk mogą również zażyczyć sobie pomocy opartej na rzeczywistości rozszerzonej (AR). W tej opcji wykorzystywane są specjalne inteligentne gogle, które pozwalają specjalistom wsparcia na wirtualny dostęp do maszyny. 

Ale Krones koncentruje się na zapobieganiu – po to, by któregoś pięknego dnia przestoje przeszły do historii. System oparty na analizie danych jest w stanie zidentyfikować i zlikwidować problemy występujące w procesach produkcyjnych już na wczesnym etapie produkcji. Specjaliści ds. wsparcia stale monitorują proces wytwarzania; dzięki dostępowi z zewnątrz do danych generowanych przez maszynę informują użytkowników o pojawiających się problemach we właściwym momencie, a gdy dojdzie do najgorszego, prowadzą „za rękę” operatorów usuwających usterkę.

Autonomiczna produkcja przyszłości

Innowacje takie jak opisane wyżej – oraz wiele innych – dowodzą, że inteligentne fabryki nie są domeną przyszłości, ale stają się rzeczywistością już teraz. 

Nie potrzebujemy szklanej kuli, aby przewidzieć, że cyberfizyczne systemy (CPS) już niedługo zaczną dominować w firmach produkujących napoje. Nie wymagając ludzkiego dozoru, będą samodzielnie kontrolować produkcję i procesy, dzielić się między sobą informacjami, planować i podejmować niezależne działania. Z pewnością wpłyną na procesy produkcyjne w firmach, ale się do nich nie ograniczą. Powinniśmy się spodziewać, że nowa technologia wciągnie i połączy w sieć partnerów, dostawców, magazyny oraz klientów. 

Melanie Streich

TŁumaczenie: TK

Źródła

[1] „Analiza rynku napojów”, Stefan Stracke i Birte Homann, 2017, Hans Böckler Foundation

[2] https://www.coca-cola-deutschland.de/stories/welche-nachhaltigkeitsziele-hat-coca-cola