Již 19. drážÄanské obalové zasedání ve dnech 3. a 4. 12. 2009 probÄ›hlo již tradiÄnÄ› ve zrekonstruovaném konferenÄním sále kostela Tří králů (Dreikönigskirche). Jestliže se dvÄ› pÅ™edeÅ¡lá zasedání v letech 2007 a 2008 zabývala zvyÅ¡ováním efektivnosti ve výrobních procesech prostÅ™ednictvím nových postupů ve způsobech balení a ve využívání nejnovÄ›jších poznatků v oblasti obalů – novými moderními materiály, automatizací balicích procesů, sesouhlasením mezi obalovým materiálem, obalovým prostÅ™edkem a následnÄ› balicími strojními zařízeními a celky, pak to letoÅ¡ní soustÅ™edilo pozornost na zvyÅ¡ování efektivnosti obalů a balicích procesů pÅ™edevším prostÅ™ednictvím sledování a vyhodnocování hospodárnosti balicích procesů a postupů.

Akce se konala pod patronací DVI e. V. (NÄ›meckého obalového institutu) a WGFV (VÄ›decké spoleÄnosti pro obaly a obalovou techniku) a za úÄasti dvou hlavních sponzorů – skupiny Rexroth a spoleÄnosti SICK – inteligentní senzory.
Nosné téma ZvyÅ¡ování efektivnosti v balicích procesech – výzvy a Å™eÅ¡ení bylo rozvedeno již v úvodním slovu Wilfrieda Batzkeho z DVI e. V., Berlin, i prof. Eugena Herzaua, pÅ™edsedy WGFV a profesora na HWTK zur Leipzig. Úvodní pÅ™ednáškou na nÄ› navázal Dirk Müller z Frankfurtské burzy, který poukázal na enormní propad průmyslové výroby, u níž, pokud vezmeme rok 2000 za 100 %, se pÅ™edpokládá v roce 2009 pokles až na 45 %. Uvedl, že exportní aktivity jsou ve vztahu k vyspÄ›lým zemím rovněž znaÄnÄ› utlumené a dobré obchodní vztahy nejsou vybudovány ani smÄ›rem k zemím na východ od NÄ›mecka. Do Indie jde nyní jen asi 1 % průmyslové produkce, do Číny, která navíc je stále solventnÄ›jší, jen asi 4 – 5 %. I když se dá oÄekávat výrazný nárůst exportu do tÄ›chto oblastí v dalších letech, je tÅ™eba jej přísluÅ¡nÄ› smluvnÄ› zajistit. Na tento cíl by se nyní mÄ›li nÄ›meÄtí exportéři patÅ™iÄnÄ› soustÅ™edit, jinak se taková vize může lehce vytratit.
Zadlužení a inflaÄní růst jsou v souÄasné dobÄ› tak vysoké, že pÅ™edevším u mezinárodních dluhů je tÅ™eba poÄítat spíše s generálním pardonem pro tato zadlužení. CelosvÄ›tovÄ› je nutno vytvoÅ™it podmínky ke vÅ¡eobecnému oddlužení, aby bylo možné nastoupit opÄ›t cestu postupného růstu výroby a produkci uplatnit na potÅ™ebných trzích.

Balení přehnané versus žádné
Podíváme-li se na problematiku obalů v celosvÄ›tovém měřítku, zjiÅ¡Å¥ujeme na jedné stranÄ› pÅ™evládající dokonalé až pÅ™ehnané balení hotových produktů (tzv. Ãœberpackung). USA, NÄ›mecko, Japonsko a Velká Británie mají prakticky vÅ¡echny výrobky perfektnÄ› až pÅ™ehnanÄ› zabalené a Äasto zvyÅ¡ují nežádoucím způsobem i tzv. uhlíkovou stopu vznikající obalovým odpadem (i když zÄásti recyklovatelným nebo energeticky využitelným). Na druhé stranÄ› jsou pak zemÄ›, kde je jen nepatrná Äást produktů balená a pÅ™evážnÄ› je nabízeno vÅ¡e nebalené a spotÅ™ebitelé si zvláštÄ› u potravin musí nÄ›jaký obal sami opatÅ™it. Neuvěřitelná se zdá tato situace i v zemi jako Turecko, které by rádo postoupilo do spoleÄnosti Evropského hospodářského spoleÄenství – balené produkce je v této zemi jen asi Ätvrtina až tÅ™etina. Důvodem je i dosud nedostateÄnÄ› rozvinutá maloobchodní síť, vÅ¡e se zatím odehrává na tradiÄních otevÅ™ených mÄ›stských a venkovských tržiÅ¡tích. ZvláštÄ› zÅ™ejmá je tato skuteÄnost nejen u potravin, ale i u ostatního průmyslového zboží vÄ. textilu.
„SvÄ›t je plný zboží, které je možné a potÅ™ebné zabalit!“ uvádí Dirk Miller. TrestuhodnÄ› zanedbané trhy mohou být podstatnÄ› lépe „obsluhované“, což naznaÄuje dosti Å¡irokou cestu, kterou by se obalový průmysl mÄ›l vydat. V závÄ›ru upozornil na velká rizika půjÄek od států, jako je nyní napÅ™. Čína, která samozÅ™ejmÄ› zároveň se splácením dluhů poÄítá také s přísluÅ¡nými úroky z tÄ›chto půjÄek. „DlouhodobÄ› jsme vÅ¡ichni kvůli tÄ›mto dluhům již pÅ™edem ,mrtví‘,“ uvedl a zároveň popřál obalářům: „Machen Sie’s gut!“ (DÄ›lejte to, jak nejlépe umíte!) Podotkl, že v Africe pracuje Äím dál více Číňanů Äi Indů, kteří místní obyvatele zamÄ›stnávají. Ale nÄ›meÄtí podnikatelé tam zatím chybÄ›jí… Je tedy otázkou pro technicky vyspÄ›lý západní svÄ›t, jak do budoucna s takovýmito výzvami naloží.

Efektivita reálná i modelovaná
Reiner F. Sagurna, obchodní Å™editel Kellog’s GmbH & Co KG pÅ™ednesl příspÄ›vek s názvem Požadavky efektivnosti a management efektivity u znaÄkových výrobků. Uvedl v nÄ›m, že management efektivnosti výroby – balicích procesů – by mÄ›l vycházet pÅ™edevším ze základní schopnosti naslouchat. Naslouchat tomu, co říká zákazník, co říkají vlastní zamÄ›stnanci a jak tato fakta pozitivnÄ› promítnout do vlastního procesu balení, do konstrukce obalu, úÄelnosti strojního vybavení atd.
Tři hlavní zásady, které je vhodné při sestavování efektivně pracujících balicích linek dodržet, jsou:

1. technický kvalitní design strojů,
2. flexibilnost zařízení,
3. design vlastního balicího postupu.

Jako bonus k těmto třem zásadám je dobré přidat ještě jeden bod – máme-li v balicím oddělení více balicích linek než jednu a dovoluje-li to skladba baleného sortimentu, je třeba sestavit balicí linky pokud možno ze strojních celků od jednoho výrobce se stejnou logikou obsluhy těchto jednotek. To pak dovoluje plynulý přechod obsluhy linek z jedné na druhou, tedy tzv. lehkou zaměnitelnost, a není třeba několik dalších specializovaných týmů.
Dr. Ing. Tobias Voigt z katedry balicích strojů z Technické univerzity v MnichovÄ› seznámil auditorium s automatickou analýzou efektivnosti souÄinnosti a propojení plnicích a balicích strojních Äástí do efektivních linek. Využívá se zde modelování procesů plnÄ›ní a balení prostÅ™ednictvím matematických modelací, diagnostikují se úzká místa vÄetnÄ› využití výpoÄetní techniky vÄlenÄ›né do samotných strojů a propojené do řídicího modelaÄního centra. V nÄ›m jsou jednotlivé procesy diagnostikovány, jsou analyzovány příÄiny odstávek strojů a následnÄ› je syntetizováno rozhodnutí, jak a jakými metodami a opatÅ™eními celý chod linky posunout na vyšší úroveň. Tedy jak vÅ¡echny procesy celkovÄ› zefektivnit a vedle kvalitního zvládnutí plnicích a balicích procesů ve prospÄ›ch samotných hotových produktů dosáhnout i příznivého ekonomického efektu v podobÄ› úspory energií, materiálů, nezbytné lidské kontroly a obsluhy, eventuálnÄ› dalších pozitivních efektů.
Balicí linky bez úprav ve vÅ¡ech negativních Äástech plnicích a balicích procesů vykazovaly o 12 – 20 % horší úÄinnost než tytéž linky po přísluÅ¡ných úpravách doporuÄených na základÄ› důkladné pÅ™edchozí analýzy neefektivních postupů.

Úspory energií…
Procesy v plnicích a balicích strojích zabýval i další příspěvek Dr. Klause Erlacha z Fruenhofer Institutu z oborové skupiny plánování továrních provozů a optimalizace výrob s názvem Zhodnocení elektrického proudu – cesta k energeticky efektivní výrobě.
Jednalo se o velmi důkladnou analýzu a zhodnocení spotřeby zejména e
lektrické energie v procesu výroby, ale nejen v nÄ›m, nýbrž i pÅ™ed zahájením výroby a po jejím ukonÄení, respektive v Äasech zastavení výroby, pracovních pÅ™estávek atd.
Zpravidla největší energetické ztráty vznikají při procesech plnění a balení na automatizovaných linkách ze tří důvodů. Jde o:

1. běh strojů na prázdno,
2. výrobu tlakového vzduchu pro pohon pneumatických servosouÄástí a elektropneumatických Äástí  (pÅ™ebyteÄný vzduch je pÅ™etlakovými ventily vypouÅ¡tÄ›n zpÄ›t do ovzduší),
3. vypínání a opakované zapínání strojů.

K tÄ›mto důvodům lze navíc pÅ™iÅ™adit jeÅ¡tÄ› jeden znaÄnÄ› významný zdroj energetických ztrát, a sice stand-by provoz (napÅ™. i pÅ™es víkendy zapnuté Äásti strojů a zařízení, jež by nemusely být nezbytnÄ› zapojeny).
Je tedy tÅ™eba se orientovat na optimalizaci provozu balicí linky, hledat možné způsoby úspory spotÅ™eby elektrické energie (výmÄ›ny energeticky nároÄných strojních celků za energeticky a tím i ekologicky úsporné, Å¡etrné), minimalizovat potÅ™ebu vypínání a zapínání elektrických zařízení (pÅ™eklenování napÅ™. smÄ›nného provozu bez zbyteÄného zastavování velkých strojních celků), úÄinnÄ›ji využívat pneumatická ovládání prvků ve strojích (zkracování vedení tlakového vzduchu k ovládacím prvkům – tím i zlepÅ¡ení rychlosti reakce pneumatických Äástí). 

V nemalé míře se v souÄasné dobÄ› výrobci orientují také na další možnosti úspor energií. V prvé Å™adÄ› by k tomu mÄ›la pÅ™ispívat synchronizace spotÅ™eby energie s vlastní výrobou energie. PÅ™ebytek by mÄ›l být dán dalším uživatelům ihned k dispozici, pokud možno beze ztrát.
Velmi Äasto se nyní jedná i o možnostech energii ukládat a skladovat pro budoucí využití.

K tomuto tématu pÅ™ispÄ›l svým příspÄ›vkem i další Å™eÄník Steffen Winkler z BOSCH REXROTH AG ze sekce prodeje balicí a tiskové techniky. SoustÅ™edil se na efektivní regulaci a pohonnou techniku. Uvedl, že úroveň spotÅ™eby elektrické energie od roku 1995 do roku 2009 vzrostla o 50 %. PÅ™edstava o nekoneÄném nárůstu v dalších letech je nereálná a je tÅ™eba se soustÅ™edit na způsoby, jak efektivnÄ› energií využít pod heslem „UdÄ›lat z ménÄ› více!“. ŘeÅ¡ení se zdá být reálné prostÅ™ednictvím metody tzv. 4EE z anglického:

• Energy Systems Design (design energetických systémů)
• Energy Efficient Components (energeticky efektivní komponenty)
• Energy Recovery (obnova energie)
• Energy on Demand (energie k okamžité potÅ™ebÄ› podle požadavků odbÄ›ratele)

Pokud se bude daÅ™it zavádÄ›t stroje energeticky úsporné, s vysokým stupnÄ›m úÄinnosti (lepší stupeň využití elektrické energie), s efektivními komponenty, schopné obnovy energie a případnÄ› využití energetické dodávky jen na objednávku, pak by bylo lze efektivnost výroby podstatným způsobem pozitivnÄ› ovlivnit, a to samozÅ™ejmÄ› nejen v obalovém průmyslu.
NejvÄ›tší úspory lze vidÄ›t ve stupni úÄinnosti pÅ™edevším elektromotorů na střídavý proud. Stroje, které dosud používaly motory třídy IE1, by se mÄ›ly každopádnÄ› pÅ™i jakékoliv opravÄ› nebo vÄ›tším zásahu do strojů vymÄ›nit za novÄ›jší. IE3 napÅ™. dovede pÅ™inést úsporu téměř 7 % oproti starším typům.
V souÄasnosti jsou vyvíjeny typy servomotorů typu EFF 3. Jedná se o synchronní motory, které již pÅ™i rozbÄ›hu nepotÅ™ebují tak velké rozbÄ›hové proudy a již tím spoří energii.
Stále více se uplatňují stroje s decentralizovanými motorovými pohony – stroje, které mají tzv. virtuální hlavní hřídel, která není pohánÄ›na jednou energeticky nesmírnÄ› nároÄnou jednou centrální motorovou jednotkou. Tuto funkci nyní tvoří různé potÅ™ebné množství menších sekÄních motorových jednotek, které lze každou samostatnÄ› ovládat anebo pÅ™i plném chodu celého soustrojí linky nechat běžet najednou. NapÅ™. k dobÄ›hu i k dobalení produktu běží pak jen nezbytné servomotory kartonovaÄky a ne celá balicí linka, jak tomu dříve bývávalo.

Řízení, kontrola, synchronizace
Přímo navazující bylo téma Moderní senzorika a optimalizace strojů a výrobních procesů prezentované Ralfem Jägerem ze SICK AG. K tomu, aby bylo jeÅ¡tÄ› lépe dosahováno efektivnosti výrobních procesů, je zapotÅ™ebí jednotlivé úkony strojů automaticky řídit, ale také velmi kvalitnÄ› a důslednÄ› kontrolovat! To vÅ¡e pÅ™ispívá v koneÄném efektu nejen k vlastním energetickým a materiálovým úsporám, ale i k produkci koneÄných výrobků pÅ™i dodržení jejich vysoké kvality, kterou finální spotÅ™ebitelé vyžadují.
Firma SICK je v tomto smyslu jeden z nejvyspÄ›lejších výrobců řídicích i kontrolních senzorů (Äidel) pro osazení strojních celků a v podstatÄ› dnes dokáže každému zájemci pomoci optimalizovat a efektivnÄ› osadit stroje svými produkty podle podmínek zadavatele.
Dr. Holger Oortmann z technologického oddÄ›lení firmy SIEMENS hovoÅ™il k tématu Efektivnost prostÅ™ednictvím plného ovládnutí souhry mezi ÄlovÄ›kem a strojem. Konstatoval, že v souÄasné dobÄ› je zjevná stále vÄ›tší potÅ™eba, aby komunikaÄní, ovládací prvky a systémy strojů byly co nejjednoduÅ¡eji pochopitelné pro uživatele – pracovníka, který má se strojním zařízením pracovat. Aby konstruktéři a designéři navrhovali a stavÄ›li stroje s ovládáním, které je uživatelsky přívÄ›tivé a zároveň splňuje nejpřísnÄ›jší normy ochrany zdraví a bezpeÄnosti práce. Každý výrobce by mÄ›l mít své vlastní zkuÅ¡enosti z provozních zkouÅ¡ek a ty pÅ™enést do své práce a vyvinout OPL (Optimal Packaging Line) – optimální balicí linku s výbornÄ› vyÅ™eÅ¡enými komunikaÄními vlastnostmi pro obsluhující personál, tedy stroje s grafickým uspořádáním ovládacích prvků a zobrazováním pracovního procesu tak, aby se každému jevil pochopitelný. Efektivita práce s takto dobÅ™e postavenými stroji pÅ™inese bezchybné výsledky výroby bez vÅ¡ech vnitÅ™ních výrobních ztrát.

Dokonalejší povrch – lepší zpracování
O oÅ¡etÅ™ení různých materiálů pÅ™ed jejich optimálním zpracováním v návazných procesech hovoÅ™il Hans-Peter Krukenberg z AFS Entwiklungs + Vertriebs GmbH, a to na téma ZvyÅ¡ování efektivity pÅ™i souÄasné redukci nákladů zvýšením povrchového napÄ›tí materiálů pomocí oÅ¡etÅ™ení korónovou plazmou v obalovém průmyslu.
Pomocí ní se dnes daří aktivovat jinak inertní povrchy materiálů, které by jinak bylo velmi obtížné zpracovávat. Například fólie používané k balení lze tímto postupem pÅ™ipravit tak, aby byly velmi lehce potisknutelné a na jejich povrchu tisk barvy pevnÄ› pÅ™ilnul a neodíral se. PodobnÄ› tak na různých materiálech pevnÄ› drží jak transparentní, tak i barevné laky, které od podkladu nelze nenásilnÄ› oddÄ›lit. OÅ¡etÅ™ení se dÄ›je napÅ™. Å¡estiprstou elektrodou s ožehovou okamžitou teplotou 1000 – 1300 oC. Na povrchu oÅ¡etÅ™eného materiálu se vytvoří aktivní polarizovaná vrstva, která je schopna se navázat s dalšími na povrch aplikovanými materiály. Povrchy se pak dají lépe potiskovat, polepovat, zvýší se haptika povrchu. Na plastových fóliích a Al fóliích lze odstranit nežádoucí efekty vyvolané kluznými prostÅ™edky pÅ™i jejich výrobÄ›. Popisovaná technologie pronikla i do lepení nesnímatelných bezpeÄnostních etiket a do zabezpeÄení bankovek pÅ™i aplikaci holografických kódovacích pásek na speciální bankovní speciální papÃ
­ry.

Case study z balení masa
Studie Wernera Holla, vedoucího obchodního oddÄ›lení firmy ES-Plastic GmbH & Co. KG, seznámila přítomné s cestou k materiálovým úsporám pÅ™i výrobÄ› tzv. MAP – podložních misek na balení Äerstvého masa (Modified Atmosphere Packaging – Tray) z PP, které má firma patentované co do konstrukce i způsobu výroby. Od roku 2002 zákazníci zvyÅ¡ovali tlak na zmÄ›ny v provedení i ve vztahu k dosud používanému materiálu i samozÅ™ejmÄ› ohlednÄ› ceny. NároÄný zákazník žádal misky z hmotnostnÄ› redukovaného materiálu, lehÄí, tenÄí, vzhlednÄ›jší, se zachovanými funkÄními vlastnostmi. DoÅ¡lo tedy k odstranÄ›ní tenkých porazitelných rohů a zrovnomÄ›rnÄ›ní materiálu v boÄnicích. Udržitelná stabilita baleného výrobku s trvanlivostí 7 – 10 dní byla zvýšena na 14 – 20 dní. Byla zlepÅ¡ena i optická prezentace baleného zboží do tÄ›chto misek s dodavateli zatavitelné smrÅ¡titelné fólie s vysokou transparencí – to vÅ¡e do roku 2005.
DoÅ¡lo ke zmÄ›nÄ› materiálu a tím i k materiálové úspoÅ™e téměř 30 %. Hmotnost misek klesla z 20 g/ks na 14,2 g/ks s celkovou roÄní úsporou materiálu 800 tun PP.
V letech 2005/2006 došlo k dalším úpravám a ze 14,2 g/ks klesla hmotnost 1 ks na 12,6 g. Při nárůstu výroby klesla spotřeba materiálu ještě o dalších 800 tun/rok.
V roce 2008 se podaÅ™ilo jeÅ¡tÄ› o 21 % redukovat hmotnost 1 misky z 12,6 g na 10,0 g, a to pÅ™i udržení vÅ¡ech užitných i estetických vlastností výrobku. Úspora na materiálu v roce 2008 Äinila 1300 tun. Nyní lze používat PP fólii o tlouÅ¡Å¥ce 0,24 mm pro 10g misku.
VeÅ¡keré funkÄní a ochranné vlastnosti nové misky jsou otestovány u velkých odbÄ›ratelů s pozitivním výsledkem a trvanlivost u baleného Äerstvého masa je požadovaných 7 – 10 dnů.
Pro transport jsme vybrali i vhodné pÅ™epravní kartony, které hladce snesou zatížení i ve ÄtyÅ™ech až pÄ›ti vrstvách na paletÄ›, aniž by hrozilo jejich zborcení a poÅ¡kození uvnitÅ™ uložených misek.
Všechna tato snížení hmotnosti bez porušení nebo dokonce zhoršení užitných vlastností se velmi pozitivně zároveň odrazila i ve výrazném snížení poplatků za likvidaci těchto misek prostřednictvím DSD (Deutsche Dual System – Grüne Punkt).

Závěr k zamyšlení
Již nÄ›kolik let za sebou se drážÄanského obalového zasedání zúÄastňují vybraní studenti z Technických univerzit v BerlínÄ› a DrážÄanech a z Vysoké Å¡koly pro hospodářství, techniku a kulturu z Lipska, kteří studují obalovou techniku. V 90. letech bylo možné tam vídat zástupce z Polska, MaÄarska, ÄŒeska a Slovenska, jakož i z Ruska, BÄ›loruska skoro pravidelnÄ›. Je tedy Å¡koda, že dnes si naÅ¡i odborníci na tato setkání neudÄ›lají Äas. NepÅ™ijedou si poslechnout, co právÄ› jejich nÄ›meÄtí kolegové Å™eší, a informovat o svých přínosech k Å™eÅ¡ení obalových otázek, které se dotýkají globální obalové produkce.
Materiály z letoÅ¡ního zasedání jsou případným zájemcům k dispozici na CD. Příští, jubilejní, 20. zasedání probÄ›hne v DrážÄanech 2. a 3. prosince 2010.

Boris RůžiÄka,
obaly – grafika