НЕтуманная перспектива

Развитие производственной базы предприятия

Каждая компания в процессе разработки стратегии выбирает свой вариант развития. У крупных компаний, в соответствии с внутренними корпоративными правилами, есть план долгосрочных и краткосрочных инвестиций в оборудование. Задача этого раздела – попытаться посмотреть в будущее, лет на 10-15 вперед.

Нужно исходить из реалий, а они таковы, что, несмотря на очевидный прогресс в области производства упаковки из гофрокартона, разработку процессов, совершенствование линий, активное внедрение достижений современной электроники, многие проблемы так и остаются нерешенными до конца – это проблемы обеспечения сырьем, проблемы качества продукции (в том числе «вечная» проблема коробления гофрокартона), процессы автоматизации отбраковки дефектной продукции и т. д. и т. п.

Это беспокоит многие крупные международные вертикально интегрированные компании, обладающие большими финансовыми ресурсами. Данная тема впервые заняла центральное место на Техническом семинаре в Копенгагене в 2013 году, где Президент FEFCO открыто заявил о необходимости проведения революции в гофропроизводстве [1]. По его инициативе в рамках семинара была создана неформальная команда из ведущих специалистов Европы для разработки (методом «мозгового штурма») некой основы представлений, куда двигаться дальше. Но для этого необходимо было сначала решить, на какой из существующих вариантов бизнеса ориентироваться, что является приоритетом:

■ максимальная гибкость производства (тогда главное – большой набор возможностей линий, большой машинный парк, использование субподрядчиков);
■ большой объем производства (тогда главное – снижение затрат, оптимизация загрузки линий и управления складами);
■ специализация производства (тогда главное – набор нестандартных продуктов и линий).

Данные варианты бизнеса очень отличаются, поэтому для моделирования был выбран другой ориентир – абстрактный автоматизированный завод по производству упаковки из гофрированного картона с минимизированным количеством персонала (или без персонала вообще) – unmanned mill [2] – «Завод 2025 года». Рассмотрим кратко, к каким выводам пришли уважаемые эксперты.

Сырье

В настоящее время в Европе наблюдается бум использования макулатурного сырья, в том числе легкого граммажа, строятся новые и новые заводы (диагр. 1). Это происходит как благодаря усилиям экологов, борющихся за сохранение природных лесов, так и по экономическим соображениям. Но этот рост не будет продолжаться вечно.

Во-первых, за последние 50 лет площадь лесов в Европе выросла на 30% (сейчас леса покрывают 44% территории), при этом производство бумаги увеличилось с 25 до 100 млн т. 

Во-вторых, макулатуру невозможно перерабатывать бесконечно, через несколько циклов роспуска из-за уменьшения длины исходных волокон она теряет механические характеристики, для поддержания характеристик требуются добавки первичной целлюлозы.

Сегодняшнее соотношение долей использования целлюлозного и макулатурного сырья для производства гофрокартона, достигшее в Европе уровня 30/70%, является близким к максимуму, дальнейший рост нецелесообразен. Более того, начнется увеличение доли использования целлюлозного сырья минимум до 40% [3], что отображает цикл изменения соотношения «крафтлайнер => макулатурное сырье => макулатурное сырье легкого граммажа => крафтлайнер» (диагр. 2, табл. 1).

Изменится и оборудование складов сырья. Для автоматизированного управления движением рулонов нужно будет перейти от традиционной схемы с использованием мощных погрузчиков к координатному крановому перемещению за счет вакуумных торцевых захватов (рис. 1, 2).

Гофроагрегат

Планируемые типичные параметры гофроагрегата ближайшего десятилетия – это линии с рабочей шириной более 3,3 м и скоростью производства до 500 м/мин.

Для обеспечения работы таких инновационных устройств с минимальным количеством дефектов готовой продукции требуется массово запланировать и внедрить следующие разработки:

■ эффективную систему планирования работы гофроагрегата и доставки сырья (с контролем на входе по меткам RFID);
■ постоянный контроль температуры и влажности рулонов и гофрополотна;
■ контроль варки клея и клеенанесения;
■ систему управления паровой системой для снижения энергопотребления;
■ автоматизированную систему контроля и управления качеством, в том числе на основе ультразвуковой техники (геометрические размеры, коробление и т. д.); 
■ систему регулярной промывки и чистки узлов в режиме non-stop;
■ новые сукна для узлов сушки;
■ систему безопасности и защиты здоровья персонала.

Из приведенного списка вызывает опасение лишь отсутствие новых идей по сукнам с большим сроком службы, остальные системы успешно развиваются, представляют из себя новый принцип доставки сырья (рис. 3, 4). И, конечно, нельзя забывать о безопасности и здоровье сотрудников, памятуя о вариантах современных экранных шумопоглощающих кабин (рис. 6, 7). Внедрение всего комплекса новых разработок приведет, по оценке экспертов [2], к сокращению сменного персонала (рис. 5).

Конвертерные линии

Прогноз по перерабатывающим линиям напоминает ситуацию с совершенствованием работы гофроагрегата: есть большое количество наработок, созданы отдельные современные узлы, но требуется реализовать это в комплексе, внедрить весь набор перспективных систем и устройств:

■ автоматизированную систему транспортировки паллет с заготовками от гофроагрегата;
■ автоматизированную систему подготовки и контроля температуры, вязкости, РН краски;
■ узлы контроля и коррекции качества печати;
■ автоматизированную систему контроля и управления качеством с системой удаления из потока дефектной продукции;
■ узлы цифровой печати;
■ автоматизированную установку плат и инструмента;
■ роботизированную паллетизацию, систему идентификации (в том числе осуществление печати штрих-кодов непосредственно при упаковке паллет, внедрение меток RFID);
■ автоматизированную систему складирования готовой продукции.

Значительная часть устройств из приведенного списка уже рассмотрена в предыдущих главах, поэтому кратко остановимся только на разработках, не встречавшихся ранее. 

Доставку заготовок от гофроагрегата до конвертерных линий на заводах будущего предполагается осуществлять либо через второй ярус (рис. 8), либо за счет движущихся захватов над производственным оборудованием, непосредственно под перекрытием (рис. 9). 

Узлы цифровой печати – это будущее упаковки, многие крупные специализированные компании вкладывают большие финансовые средства в это направление. Так, компании Bobst и Kodak официально объявили об объединении усилий в этой области. Причем понятно, что речь идет не о каких-либо научных изысканиях, это – коммерческий проект, и вероятность его быстрого осуществления по созданию персонализированной печати высокого качества очень высока (рис. 10) .

Улучшение идентификации продукции, печать штрих-кодов при паллетизировании продукции, использование сканеров для управления потоками паллет – дело нужное и во многих компаниях уже осуществленное (рис. 11, 12).

Унифицированная маркировка используется также для оптимизации складирования и формирования партий отгружаемой продукции (рис. 13, 14), особенно сборных грузов.

Резюмируя прогнозы по развитию производства упаковки из гофрированного картона, сформулируем основные выводы экспертов [2]:

■ революция в гофроиндустрию придет извне за счет необычайно  бурного развития техники и повсеместного внедрения технологических инноваций;
■ будут внедрены автоматизированные системы управления процессами, в том числе производственным контролем качества выпускаемой продукции;
■ появятся производственные линии нового поколения;
■ возрастет роль систем управления прохождением заказов по всей цепочке;
■ будут массово внедрены новые технологии;
■ возрастет роль планирования всех уровней – от краткосрочного до долгосрочного.

Безусловно, все эти перспективы невозможно реализовать без широкого использования мощных современных информационных систем, о которых будет рассказано в следующей части.

1.    Villaquiran R. Mission and Vision of FEFCO, FEFCO Technical Seminar Copenhagen, October 2013. 
2.    Verbruggen B., Akrout I., Kraus H., Hallor J.E., Joux G. The Corrugated Board Factory of 2025 – Unmanned and Digital? FEFCO Technical Seminar Copenhagen, October 2013.
3.    Motylewski M. Corrugating process of the future: how to convert papers of the future into perfect board and packaging? FEFCO Technical Seminar Copenhagen, 
       October 2013.