انتخاب بسته بندی در تولید و حمل و نقل به ندرت به اندازه امروز مهم است. با گذشت زمان، هزینه بسته بندی محافظ دیگر فقط به قیمت خرید یک رول مواد یا هزینه یک دستگاه نیست. اکنون شامل قوانین زیر، هزینههای دفع زباله، استفاده از فضای انبار، ساعات کار و شهرت روزافزون - بستهبندیهای پلاستیکی در زنجیرههای تامین مشتریان-میشود. برای مدیران عملیاتی که باید بین لفاف لانه زنبوری و لفاف فوم معمولی یکی را انتخاب کنند، سوال این نیست که کدام یک متر قیمت کمتری دارد. این محصولی است که در کل عمر کاری خود هزینه کل کمتری دارد.
هر تکنیک چگونه کار می کند
روکش حباب دار - که به عنوان فیلم حباب هوا نیز شناخته می شود - با ذوب شدن و بیرون راندن لایه پلی اتیلن به عنوان یک بافر عمل می کند، که سپس در اطراف کیسه های هوا با فاصله یکسان بسته می شود. ماده به دست آمده با فشردن سلول های هوای محبوس شده از اشیاء محافظت می کند که انرژی شوک را جذب کرده و از ورود مستقیم آن به بسته بندی جلوگیری می کند. این ماشینها از بادکنندههای رومیزی کوچک که با رولهای فیلم از پیش ساخته شده کار میکنند تا اکسترودرهای مقیاس بزرگ کارخانهای- که فیلم حبابدار از ذرات پلاستیک اصلی میسازند، هستند.
Aدستگاه بسته بندی کاغذ لانه زنبوریبه روشی متفاوت کار می کند برای این کار نیاز به کاغذ کرافت - معمولاً بین 50 تا 80 گرم در هر متر مربع - است که سپس از طریق مجموعهای از غلتکها قالبگیری میشود. این غلطک ها کاغذ را به شکل سلول شش ضلعی سه بعدی- می کشند. ماده حاصل شبیه یک لانه زنبوری ممتد است که می توان آن را دور یک شی پیچیده یا به شکلی مالید تا جاهای خالی را پر کند. روش بالشتک سازی ساختاری است: سلول های شش ضلعی در برابر فشرده شدن مقاومت می کنند و بار را روی دیوارها پخش می کنند. این ایده مستقیماً از هندسه لانه زنبوری طبیعی میآید، یکی از کارآمدترین مواد{10}}که دارای اشکال است.
سرمایه گذاری اولیه
هزینه های تجهیزات اولیه در هر ارتقای خط بسته بندی آشکارتر است و بسته بندی حباب دار اغلب از این نظر مزیت دارد. یک دستگاه بسته بندی حباب رومیزی استاندارد مناسب برای-سایز کوچک و متوسط-تجارت الکترونیکی بین 3000 تا 8000 دلار هزینه دارد. قیمت ماشینهای-کارخانهای که میتوانند حجمهای بالاتری را مدیریت کنند بین 8000 تا 20000 دلار است.
ماشین بسته بندی کاغذ لانه زنبوری هزینه های اولیه بالاتری دارد، معمولاً 5000 تا 12000 دلار برای مدل های رومیزی و 15000 تا 35000 دلار برای مدل های کارخانه ای. تفاوت هزینه از پیچیدگی مکانیکی فرآیند شکلدهی لانه زنبوری ناشی میشود. ماشینهای - باید کاغذ را با کشش بسیار دقیق سفت کنند تا پاره نشود و تشکیل مجموعههای غلتکی به تحمل بیشتری نسبت به بخشهای آببندی فیلم دستگاههای حباببندی نیاز دارد.
اما نگاه کردن به قیمت های خرید به تنهایی یک عامل اصلی جبران را از دست می دهد. در جایی که برنامههای EPR فعال هستند - چیزی که بنیاد الن مک آرتور و برنامه محیطزیست سازمان ملل آن را ابزاری اساسی برای مدیریت زبالههای بستهبندی مینامند - بستهبندی پلاستیکی به ازای هر کیلوگرم هزینه دریافت میکند، در حالی که بستهبندی کاغذی این کار را نمیکند. یک مرکز حمل و نقل متوسط-که روزانه 500 بسته را پردازش میکند، ممکن است سالانه 8000 تا 15000 دلار هزینه مطابق با EPR برای مواد پلاستیکی بپردازد، تکراری که سیستمهای کاغذی عمدتاً از آن اجتناب میکنند.
هزینه مواد در هر بسته
هزینه واحد مواد دقیق تر است. به عبارت ساده، فیلم حباب دار معمولا ارزان تر از کاغذ لانه زنبوری است. یک رول حباب پلی اتیلن به طول بین 500 تا 1000 متر بین 30 تا 60 دلار یا بین 0.06 تا 0.12 دلار در هر متر قیمت دارد. رولهای کرافت برای سیستم لانه زنبوری 50 تا 100 دلار برای هر رول قیمت دارند، و هنگامی که مراحل کشش و شکلدهی سلولی در نظر گرفته میشوند، برنج خطی کمتری را ارائه میکنند.
اما مواد به کار رفته در هر بسته داستان متفاوتی را بیان می کند. از آنجایی که کاغذ لانه زنبوری دارای شکل سلولی شش ضلعی است که وزن بالشتکی بهتری دارد - با توجه به ضخامت کاغذ لانه زنبوری، انرژی شوک بیشتری نسبت به بسته بندی حباب دار با همان ضخامت جذب می کند - یک بسته معمولی تنها به 0.3 تا 0.8 متر کاغذ لانه زنبوری نیاز دارد، در حالی که 0.5 تا 1.5 متر فیلم حبابدار همان لایه محافظ را فراهم می کند. تحقیقات در مورد مکانیک مواد لانه زنبوری در مجله بین المللی مهندسی ضربه نشان می دهد که اشکال لانه زنبوری شش ضلعی 30٪ تا 50٪ بیشتر از سیستم های بالشتکی با همان اندازه انرژی جذب می کنند. یعنی مواد کمتر و کار بیشتر.
بر اساس استفاده واقعی، هزینه مواد لفاف لانه زنبوری تقریباً 0.50 دلار 0.25 - دلار در هر بسته است، در حالی که هزینه مواد بسته بندی حبابدار تقریباً 0.35 دلار 0.15 - دلار در هر بسته است. هنگامی که کارایی ساختاری بهتر دستگاه لانه زنبوری در نظر گرفته شود، شکاف کمتر می شود، اما روکش حباب دار برای کالاهای سبک وزن-کم ارزش هنوز از نظر هزینه مواد خالص ارزان تر است.
ردپای انبار و انبار
رولهای حبابدار، بهویژه آنهایی که از قبل باد شده- فضای انبار زیادی را اشغال میکنند. یک سینی حبابدار از قبل بادشده میتواند تنها 20 تا 30 درصد طول خطی همان سینی کاغذ قهوهای مسطح را در خود جای دهد، زیرا حبابهای هوا حتی زمانی که فیلم به شدت پیچیده شده است، فضا را اشغال میکند. کاغذ مزیت چگالی ذخیره سازی بسیار خوبی دارد: دسته ای از رول های کاغذ کرافت برای سیستم لانه زنبوری می تواند ایستگاه بسته بندی را برای روزها یا هفته ها تامین کند، اما بسته بندی حباب دار باید بیشتر پر شود و فضای بیشتری را اشغال می کند.
در جایی که هزینههای اجاره و جابجایی انبار به ازای هر فوت مربع یا هر متر مربع محاسبه میشود، فضای ذخیرهشده توسط سیستمهای کاغذی میتواند در هزینههای ذخیرهسازی سالانه بین 2000 تا 5000 دلار در عملیاتهای متوسط{0}} صرفهجویی کند. این یک عملیات تکراری است که در طول عمر دستگاه صرفه جویی می کند و در صورتحساب هیچ یک از دستگاه ها نشان داده نمی شود.
مصرف انرژی و هزینه های عملیاتی
دستگاه های بسته بندی استایروفوم به ویژه محصولات تولیدکنندگان اکسترودر، برق زیادی مصرف می کنند. این به این دلیل است که پلی اتیلن باید قبل از دمیدن در فیلم تا نقطه ذوب حدود 120 درجه تا 160 درجه حرارت داده شود. بادکننده های رومیزی که با فیلم های پیش ساخته کار می کنند از 1 تا 2 کیلووات استفاده می کنند و اکسترودرهای کارخانه ای می توانند 15 تا 40 کیلووات را در طول کار بدون وقفه جذب کنند.
کار یک ماشین بسته بندی کاغذ لانه زنبوری کاملاً مکانیکی است - کاغذ را در دمای اتاق می کشد و شکل می دهد - و از 2 تا 4 کیلووات به عنوان تجهیزات درجه کارخانه- استفاده می کند. مدل های رومیزی معمولاً از 1 کیلووات تجاوز نمی کنند. تفاوت بین یک اکسترودر حبابدار 25{17}}کیلوواتی و یک اکسترودر لانه زنبوری 3 کیلوواتی که بیش از 2000 ساعت کار می کند حدود 44000 کیلووات ساعت است. با قیمت کارخانه 0.12 دلار به ازای هر کیلووات ساعت، هزینه های انرژی می تواند بین 3500 تا 5300 دلار در سال صرفه جویی شود.
نیروی کار و ظرفیت تولید
سیستم های بسته بندی حبابی به راحتی با ایستگاه های کاری بسته بندی فعلی سازگار می شوند. اپراتور فیلم را از قرقره خارج میکند، آن را جدا میکند یا کوتاه میکند، سپس محصول را میپیچد - فرآیندی که به آموزش کمی نیاز دارد و به سختی روالهای بستهبندی معمولی را مختل میکند. به طور معمول، نرخ توان 60-120 بسته در ساعت است.
سیستمهای کاغذ لانه زنبوری از اپراتورها میخواهند که ویژگیهای ماده را درک کنند - چقدر کشش بهترین بالشتک را ایجاد میکند، چگونه سلولهای شش ضلعی تحت فشار قرار میگیرند و چگونه بستهبندی را بدون فشردن ساختار ببندند. این پیچیدگی اضافی می تواند توان عملیاتی اولیه را 10 تا 20 درصد در مقایسه با پوشش حبابی کاهش دهد، اما اپراتورهای با تجربه در نهایت به سرعت های مشابهی می رسند. در جاهایی که گردش مالی کارگران زیاد است یا تغییرات فصلی زیاد است، هزینههای آموزشی سیستم لانه زنبوری یک هزینه عملیاتی واقعی است و باید در تصمیم پذیرش لحاظ شود.
هزینه های دفع زباله و هزینه های پایان عمر-
اینجاست که هزینه ها متغیرتر است. پوشش حباب دار پلی اتیلن در تئوری قابل بازیافت است، اما در عمل دستیابی به آن دشوار است. باید از سایر مواد بسته بندی جدا شود، از نوار و برچسب برداشته شود، و به تأسیساتی فرستاده شود که بتواند فیلم پلی اتیلن با چگالی کم{2}} را تحمل کند. در واقع، بیشتر پوشش حباب دار به سطل زباله های معمولی ختم می شود و در سطل زباله یا سوزانده می شود. سازمان همکاری اقتصادی و توسعه (OECD) تخمین میزند که تنها 9 درصد از زبالههای پلاستیکی جهان بازیافت میشوند و فیلمهای بستهبندی بخش کوچکی از این رقم را تشکیل میدهند.
کاغذ کرافت از یک ماشین بسته بندی کاغذ لانه زنبوری وارد فرآیند بازیافت کاغذ موجود می شود که نرخ بازیافت آن در کشورهای عضو OECD بالای 65 درصد است. مهمتر از آن، کاغذی که وارد محیط می شود در عرض چند هفته تا چند ماه تجزیه می شود، اما فیلم پلی اتیلن چندین دهه دوام می آورد. برای مشاغلی که با مالیات دفن زباله یا مالیات بسته بندی پلاستیکی - مواجه هستند، یک مورد به عنوان مالیات 210.82 پوندی به ازای هر تن بسته بندی پلاستیکی است که از 2022 - در بریتانیا معرفی می شود، تفاوت در هزینه زباله شاید بزرگترین مورد در محاسبه هزینه بسته بندی باشد.
تصویر کل هزینه مالکیت
اگر تمام اجزای هزینه را جمع آوری کنید و عمر مفید دستگاه به طور متوسط 5 سال است، تنها با نگاه کردن به قیمت خرید دستگاه مشکل را آشکار می کنید:
سیستم بسته بندی حباب دار هزینه اولیه کمتری دارد، با هزینه مواد کمی کمتر برای هر بسته، اما همچنین دارای مصرف انرژی بالاتر، هزینه های مربوط به EPR، مالیات بسته بندی پلاستیکی و هزینه های دفع زباله است. این هزینههای تکرارشونده سالانه - هزینههای «زیر خط آب» که اغلب هنگام خرید ارزیابی از قلم میافتند، میتواند بین 12000 تا 25000 دلار در سال برای تسهیلاتی که 100000 بسته در سال ارسال میکنند باشد.
هزینه سیستم کاغذ لانه زنبوری کمی بیشتر است و مواد در هر بسته کمی بیشتر است، اما با انرژی کمتر کار می کند. همچنین از بیشتر هزینههای{1} ویژه پلاستیک جلوگیری میکند و دفع زباله ارزانتری ایجاد میکند. این ضایعات همچنین با قوانین پایداری مصرف کننده و شرکت ها محبوبیت بیشتری دارند. تقاطع - کل صرفه جویی در سیستم لانه زنبوری از طریق قیمت های اولیه خرید بالاتر - معمولاً بین ماه های 12 و 18 یک تأسیسات با اندازه متوسط- رخ می دهد. این بر اساس داده های عملیاتی جمع آوری شده از ممیزی خطوط تولید بسته بندی است.
انتخاب بر اساس کاربرد و نه ایدئولوژی
مقرون به صرفه ترین گزینه{0}}به کالایی که حمل می شود بستگی دارد. برای لوازم الکترونیکی سبک، لوازم آرایشی و بهداشتی، ظروف شیشه ای و سایر اقلام شکننده، بسته بندی باید به شدت به صورت موضعی ضربه بخورد. سلولهای هوای نرم پوشش حبابدار، محافظت در برابر بار نقطهای را ارائه میکنند که کاغذ لانه زنبوری - با دیوارههای سلولی سفتتر - نمیتواند مطابقت داشته باشد. در این مورد، هزینه کمی بالاتر از بسته بندی حباب دار ممکن است ارزش آن را داشته باشد، زیرا میزان آسیب کم است و بازده مشتری کم است.
برای اقلام سنگین تر، قطعات کارخانه، قطعات فلزی و محصولاتی که باید در طول حمل و نقل در برابر نیروهای خرد شدن پایدار مقاومت کنند، کاغذ لانه زنبوری دارای یک بافر ساختاری است که حفاظت بهتری را با هزینه کل مشابه یا کمتر ارائه می دهد. شکل شش ضلعی، بار خرد کننده را بر روی بسیاری از دیواره های سلولی پراکنده می کند و از فروپاشی آهسته سلول های حباب تکی در حین ترکیدن آنها تحت فشار ثابت جلوگیری می کند.
بسیاری از کسبوکارهای{0}}بازار انبوه از رویکرد ترکیبی استفاده میکنند: پوشش حبابی برای سفارشهای آنلاین کوچک، که در آن سرعت و سادگی در اولویت هستند، و یک سیستم لانه زنبوری برای محمولههای سنگینتر یا با ارزشتر، که در آن حفاظت و شهرت سبز ارزش تجاری دارد. هزینه این دو سیستم به ترکیب حجم حمل و نقل بستگی دارد، اما این اغلب بهترین گزینه برای عملیات حمل و نقل انواع مختلف محصولات است.
با سختتر شدن قوانین جهانی بستهبندی پلاستیکی - تعهد جهانی بنیاد الن مک آرتور و ابتکار اقتصاد پلاستیک جدید برنامه محیطزیست سازمان ملل هر دو اهداف روشنی را برای کاهش-بستهبندی پلاستیکی یکبار مصرف - تعیین کردهاند، احتمالاً مزایای هزینه سیستمهای کاغذی افزایش مییابد. کسبوکارهایی که هزینه بستهبندی را بهعنوان قیمت خرید نمیبینند، بلکه بهعنوان محاسبهای از نحوه عملکرد سیستم، آنهایی هستند که دههها قبل از تصمیمگیری قوانین، سرمایهگذاری درستی انجام میدهند.
مرجع
- بنیاد الن مک آرتور مسئولیت توسعه یافته تولید کننده: مقاله بیانیه و موقعیت، 2020.
- برنامه محیط زیست سازمان ملل متحد (UNEP). تعهد جهانی به اقتصاد پلاستیکی جدید، 2023.
- سازمان همکاری اقتصادی و توسعه (OECD). چشم انداز جهانی پلاستیک: محرک های اقتصادی، اثرات زیست محیطی و گزینه های سیاست. انتشارات OECD، 2022.
- مجله بین المللی مهندسی ضربه. ویژگی های جذب انرژی سازه های لانه زنبوری شش ضلعی تحت بارگذاری استاتیکی و دینامیکی جلد 112، 2018.