Надежность и безопасность – два обязательных, не требующих каких-либо пояснений, требования к любой транспортной упаковке. Не может быть исключением и гофрокартонная тара, без использования которой сегодня трудно представить современную логистическую процедуру.
Одновременно, гофрокартон – многоликий и многофункциональный материал, поскольку может с равным успехом использоваться не только при изготовлении жестких и прочных транспортных коробов, но и влагостойкой и даже красочно оформленной подарочной упаковки.
Разумеется, у каждого из перечисленных упаковочных решений свои требования к срокам службы и условиям эксплуатации, выполнение которых – одна из первоочередных задач производителей гофроупаковки.
Стандартные решения
Решают они ее по-разному, в зависимости от степени оснащенности соответствующим контрольно-измерительным и испытательным оборудованием. Среди наиболее распространенных методов – складской и логистический тесты, когда паллету с упаковками выдерживают под нагрузкой в складских условиях в течение заданного времени, а затем отправляют в «путешествие» на расстояние максимально практикуемого логистического плеча. Также проверяется устойчивость короба к воздействию ударных нагрузок при его падении с заданной высоты.
Прочностные характеристики гофрокартона осуществляют в лабораторных условиях, в том числе проверяя его устойчивость на сжатие, разрыв и продавливание.
На реализацию комплекса перечисленных проверок и тестов, как правило, уходит довольно продолжительное время, что существенно увеличивает сроки вывода на рынок новых упаковочных решений.
Оптимизировать и сократить длительность процесса помогает системный подход, позволяющий заменить продолжительные натурные испытания серией значительно более коротких, но полностью им эквивалентных, имитационных тестов.
Стратегия 4D
Именно по этому пути пошли в компании «Готэк», когда приступили к реализации подобной стратегии в рамках программы, получившей эффектное название 4D Lab. Как рассказал директор департамента развития гофропроизводства компании Роман Шибанов, все началось в 2001 году после посещения французской школы упаковочных решений ESIREIMS при Реймском университете.
Там стало ясно, что только стандартизация всех тестовых методик, выполняемых по четко обоснованным алгоритмам, позволит не только значительно сократить время разработки упаковки, но и исключить все ее возможные несоответствия функциональному назначению.
По окончании поездки было принято решение об отправке на обучение в ESIREIMS группы специалистов компании, целью которого было изучение ими основ комплексного и одновременно стандартизированного подхода к конструированию транспортной упаковки.
В основе этого подхода лежали требования международной ассоциации по безопасности перевозок ISTA (International Safe Transit Association), среди основных задач которой – формирование общепринятых методов имитационных тестов транспортных упаковочных решений, а также принципов построения испытательных лабораторий, где такие тесты проводятся.
Следуя этим принципам и была организована единственная в России, размещенная на производственной площадке в Новомосковске, сертифицированная в ISTA, имитационная лаборатория компании «Готэк-Центр».
Следующим логичным шагом стало вступление компании «Готэк-Центр» в члены ISTA, что дало специалистам лаборатории полноценный доступ к требованиям сформированных ассоциацией стандартов и регулярно проводимым ею обучающим курсам.
О возможностях лаборатории и видах проводимых в ней испытаний рассказал инженер-испытатель Сергей Наумов в ходе нашего визита на Новомосковскую площадку компании.
Имитационные испытания
Лаборатория разделена на четыре рабочих зоны: динамических испытаний на прочность, производимых путем сбрасывания упаковок с заданной высоты (drop testing), испытаний на сжатие, климатических испытаний и вибростенд.
Испытания могут проводиться как с пустыми упаковками, так и с заполненными либо тестовыми мешочками с песком, либо реальной продукцией. Тестирование коробок на прочность путем их сбрасывания с высоты осуществляется на двух стендовых установках.
На первой упаковка падает на ребро, на второй – точно на плоскость одной из ее сторон. Как объяснил Наумов, высота сброса регламентируется стандартами ISTA: не более 500 мм при падении на ребро и не более 760 мм при падении на плоскость. Чем больше вес упаковки, тем меньше высота падения.
Впрочем, по его словам, заказчик вправе потребовать провести контрольный сброс с нестандартной высоты. Так, изготовитель хорошо известных фильтров для воды, попросил, например, сбросить коробку со своей продукцией с двух метров – максимально возможной высоты тестирования. Результат подтвердил надежность упаковки: ни один фильтр не был поврежден.
Суть испытаний на сжатие, которые имитируют условия складского хранения коробок – размещение тестируемых коробок в нижнем ряду паллеты, поверх которой устанавливается еще одна такая же, при этом коробки в обеих заполнены тестовыми грузами или же реальным продуктом.
В зоне климатического тестирования лаборатории размещена герметичная камера объемом 45,5 м3 (4600×3300×3000 мм) с регулируемыми условиями хранения упаковок по влажности (от 10 до 85%) и температуре (от -15°С до +50°С). Зачастую именно сочетание температуры и влажности наиболее сильно влияют на состояние гофрокартонного материала.
Поэтому, климатические испытания здесь, как правило, проводят в первую очередь, перед динамическими drop тестами и помещением паллеты с упаковками на вибростенд. Если механические свойства гофрокартона после пребывания в климатической камере катастрофически изменились, проводить механические испытания уже не имеет смысла.
Оценка состояния упаковочного материала в процессе климатических испытаний производится в режиме реального времени, с помощью специальной системы видеонаблюдения. Все сделанные видеозаписи затем приобщаются к протоколу испытаний и передаются заказчику.
Вибрационные испытания завершают цикл имитационного тестирования. Сформированная паллета с упаковками закрепляется на вибростоле и, в зависимости от ее веса (больше или меньше 68 кг), в соответствии с таблицами ISTA, оператор задает число передаваемых ей колебательных воздействий.
Затем, по мере увеличения частоты этих воздействий, визуально фиксируется момент минимального отрыва паллеты от стола, либо упаковки от паллеты. Частота отрыва фиксируется, и испытание продолжается на этой частоте до исчерпания заданного числа колебаний.
Как отметил Роман Шибанов, имитационные испытания проводятся не только для вновь разрабатываемых упаковок. Они также необходимы в случае изменения конструкции упаковочного решения, размера, веса или формы вкладываемого в нее продукта, материала, из которого изготавливается упаковка, корректировки способа ее изготовления, сборки или наполнения.
По окончании цикла испытаний заказчик получает развернутый отчет о проведенном тестировании, к которому прикладываются фотографии упаковок и, при необходимости, видеозаписи всех проведенных тестовых процедур.
Положительным результатом считается отсутствие визуальных повреждений как самих упаковок, так и их содержимого. Тем не менее, как подчеркнул Наумов, помимо положительного заключения, заказчик всегда будет проинформирован о каких-либо появившихся на коробках, пусть даже незначительных, очевидным образом не влияющих на их функционал, дефектах.
Комплексный подход
Вместе с тем, имитационная лаборатория – очень важная, но лишь только часть выше упомянутой концепции 4D Lab. Роль четвертого измерения здесь играет коммуникационная составляющая процесса создания упаковки. Ее суть – в проведении объединенных совещаний с участием представителей как исполнителя, так и заказчика: маркетологов, менеджеров по продажам, дизайнеров, представителей производства.
Значительно ускорить процедуру принятия окончательного решения помогают и имеющиеся в компании средства программного 3D моделирования, позволяющие оценить как эффективность предлагаемого дизайна, так и степень его привлекательности на магазинной полке, если речь идет об SRP упаковке.
По словам Романа Шибанова, подобный подход, наряду с последующими имитационными испытаниями, дает возможность кардинально сократить время разработки упаковки для конкретного продукта, обеспечив его выход на рынок в течение пары недель, а не нескольких месяцев. И степень востребованности такой методики постоянно растет: в ближайших планах компании увеличение мощностей и возможностей имитационной лаборатории.
Как рассказал Сергей Наумов, на очереди установка второй аналогичной климатической камеры и стенда, имитирующего динамические ускорения, имеющие место при разгоне и торможении транспортного средства.
Игорь Кистенев
