بسته‌بندی از پیش ساخته در مقابل قالب‌گیری، پرکردن و دربستن: کدام سیستم بسته‌بندی هزینه بیشتری را صرفه‌جویی می‌کند؟

ماشین‌های بسته‌بندی کیسه آماده شده : تفاوت‌های اساسی با سیستم‌های فرم‌دهی، پرکردن و دربستن

نحوه کار دستگاه‌های کیسه از پیش ساخته و VFFS: اصول عملیاتی

دستگاه‌های بسته‌بندی کیسه‌ای که از قبل آماده شده‌اند، مراحل متعددی را به صورت خودکار انجام می‌دهند، از جمله برداشتن کیسه‌ها، باز کردن آن‌ها، پر کردن با محصول و در نهایت درزگیری. این دستگاه‌ها زمانی بهترین عملکرد را دارند که با اقلامی سروکار داشته باشند که نیاز به اشکال خاص یا عناصر برندسازی ویژه دارند. از سوی دیگر، سیستم‌های عمودی قالب‌دهی، پرکردن و درزگیری (که اغلب به اختصار VFFS نامیده می‌شوند)، کیسه‌ها را همزمان و از روی رول‌های پیوسته فیلم می‌سازند. این دستگاه، بسته‌بندی را دقیقاً دور محصول قرار داده و سپس آن را درزگیری می‌کند. تجهیزات تولید از قبل طراحی‌شده به خوبی با طرح‌های زیبا مانند کیسه‌های ایستاده یا کیسه‌هایی با فضای اضافی در پایین کار می‌کنند. اما دستگاه‌های VFFS بیشتر بر سرعت عملیات و حداقل‌سازی ضایعات مواد تمرکز دارند. بر اساس داده‌های اخیر گزارش پایداری بسته‌بندی سال 2024، این سیستم‌های تولید همزمان حدود ۲۰ درصد کمتر از کیسه‌های از قبل برش‌خورده ضایعات فیلم تولید می‌کنند. این نوع از کارایی در بازار امروزی که کاهش ضایعات اهمیت فزاینده‌ای یافته است، بسیار مهم محسوب می‌شود.

تطابق محصول و صنعت: جایی که هر سیستم برتری دارد

دستگاه‌های فرم‌دهی، پرکردن و دربندی عمودی (VFFS) در صنایعی که به خروجی عظیمی نیاز دارند، مانند صنایع ترشیجات و دارویی، به‌طور گسترده‌ای استفاده می‌شوند و با وجود پیچیدگی اولیه در راه‌اندازی، قادر به تولید بیش از ۲۰ واحد در دقیقه هستند. اما در موارد خاص که نیاز به شکل‌های غیرمعمول یا بسته‌بندی‌های پیچیده است، کیسه‌های از پیش ساخته همچنان جایگاه خود را دارند. به عنوان مثال، آن کیسه‌های عجیب‌الشکل برای میان‌وعده سگ‌ها یا بسته‌بندی‌های شیکی که برندهای لوکس ترجیح می‌دهند. طبق تحقیقاتی که سال گذشته انجام شده، حدود سه‌چهارم شرکت‌های قهوه‌فروشی لوکس از این گزینه‌های کیسه از پیش ساخته استفاده می‌کنند، چون ظاهر بهتری روی قفسه‌های فروشگاهی دارند. در همین حال، اکثر تولیدکنندگان غلات به دلیل سرعت و هزینه پایین‌تر در تولید مقادیر زیاد، به فناوری VFFS وابسته‌اند.

انعطاف‌پذیری طراحی، برندسازی و روندهای پایداری

کیسه‌های برندها گزینه‌های بسیار خوبی برای سفارشی‌سازی دارند، از جمله زیپ، دریچه‌های تخلیه و ظاهر متالیک براق؛ اما شرکت‌ها باید در ابتدا سرمایه‌گذاری کنند و موجودی چاپ‌شده تهیه کنند که می‌تواند بسیار پرهزینه باشد. دستگاه‌های پرکردن و دربستن عمودی (VFFS) به شکل متفاوتی کار می‌کنند، زیرا از فیلم رول صاف استفاده می‌کنند و این امکان را به تولیدکنندگان می‌دهند تا در آخرین لحظه برچسب‌ها را تغییر دهند، هرچند این روش امکان تنوع بصری کمتری را فراهم می‌کند. از نظر معیارهای سبز، فناوری VFFS در واقع حدود ۱۵ تا ۳۲ درصد از ضایعات مواد می‌کاهد، زیرا دقیقاً به اندازه مورد نیاز استفاده می‌شود. از سوی دیگر، اکنون بسیاری از راه‌حل‌های کیسه از پیش ساخته شامل مواد دوستدار محیط زیست مانند لایه‌های قابل بازیافت یا تجزیه‌پذیر زیستی هستند. گزارش اخیری در سال ۲۰۲۴ نشان داد که حدود دو سوم خریداران امروزه به بسته‌بندی پایدار اهمیت می‌دهند، بنابراین این روند قطعاً در حال شکل‌دهی به تصمیمات تجاری در سراسر صنعت است.

سرمایه‌گذاری اولیه و بازده سرمایه: دستگاه بسته‌بندی کیسه از پیش ساخته در مقابل VFFS

هزینه‌های اولیه تجهیزات و نیازمندی‌های راه‌اندازی

هزینه اولیه ماشین‌آلات بسته‌بندی کیسه آماده معمولاً حدود ۳۰ تا ۵۰ درصد کمتر از هزینه‌ای است که شرکت‌ها برای سیستم‌های VFFS پرداخت می‌کنند. مدل‌های مبتدی معمولاً از حدود ۸۰ هزار دلار شروع می‌شوند، در حالی که واحدهای VFFS محرک سروو به راحتی می‌توانند از ۱۵۰ هزار دلار فراتر روند. با این حال، ماشین‌های VFFS با صرفه‌جویی در هزینه مواد اولیه، هزینه بالاتر خود را جبران می‌کنند. اپراتورها تمایل دارند بین ۱۸ تا ۲۵ سنت در هر هزار واحد بسته‌بندی شده صرفه‌جویی کنند، زیرا می‌توانند فیلم را به صورت عمده خریداری کنند. ملاحظات فضایی نیز مهم هستند. سیستم‌های کیسه آماده برای نگهداری تمام این کیسه‌ها تقریباً به ۴۰ درصد فضای بیشتری نیاز دارند، در حالی که تجهیزات VFFS فضای بسیار کمتری اشغال می‌کنند، زیرا تمام فرآیندها دقیقاً روی خود دستگاه انجام می‌شود.

بازگشت سرمایه در طول زمان: استهلاک و ارتقاءها

هنگام بررسی عملیاتی که هر ماه بیش از 500,000 واحد را پردازش می‌کنند، دستگاه‌های فرم‌دهی، پرکردن و دربستن عمودی (VFFS) معمولاً بسیار سریع‌تر از سیستم‌های سنتی کیسه‌های آماده بازپرداخت می‌شوند. اکثر شرکت‌ها بازگشت سرمایه را در حدود 12 تا 18 ماه مشاهده می‌کنند، در حالی که سیستم‌های آماده معمولاً دو برابر این زمان، یعنی بین 24 تا 36 ماه طول می‌کشد. چرا؟ خُب، دستگاه‌های VFFS اغلب با ظرفیت بالای 92 تا 97 درصد آماده‌به‌کار بودن (uptime) کار می‌کنند، در حالی که سیستم‌های آماده به دلیل مشکلات مداوم در تغذیه صحیح کیسه‌های آماده، تنها به حدود 85 تا 90 درصد دست می‌یابند. مزیت بزرگ دیگر VFFS، طول عمر آن است. این دستگاه‌ها معمولاً بین 7 تا 10 سال در خط تولید باقی می‌مانند، در مقایسه با تنها 5 تا 7 سال برای سیستم‌های آماده. روندهای بسته‌بندی امروزه آنقدر سریع تغییر می‌کنند که بسیاری از شرکت‌ها در نهایت با موجودی کیسه‌های آماده منسوخ عقب می‌مانند. البته VFFS در هر ساعت کار حدود 25 تا 35 درصد انرژی الکتریکی بیشتری مصرف می‌کند، اما وقتی به کارایی واقعی آنها در هر بسته‌بندی تولیدشده نگاه کنیم، در کل حدود 60 درصد بهتر عمل می‌کنند.

تحلیل هزینه مواد و ضایعات: فیلم رولی در مقابل کیسه‌های از پیش ساخته شده

مقایسه هزینه‌های مواد بسته‌بندی: بهره‌وری و هزینه واحد

بر اساس یافته‌های اخیر یک مطالعه سال ۲۰۲۴ در مورد بهره‌وری استفاده از مواد، سیستم‌های عمودی پرکن، بسته‌بندی و درپوش‌گذاری (VFFS) که با فیلم رولی کار می‌کنند، در مقایسه با دستگاه‌های سنتی تولید کیسه از پیش ساخته شده، حدود ۲۸ تا ۳۶ درصد مواد کمتری برای هر محصول نیاز دارند. هنگامی که شرکت‌ها فیلم رولی را به صورت عمده خریداری می‌کنند، حدود سه تا هفت سنت برای هر کیسه تولید شده صرفه‌جویی می‌کنند. به عنوان مثال، لایه‌بندی آلومینیومی با حفاظت بالا را در نظر بگیرید. این نوع فیلم رولی معمولاً قیمتی حدود ۱٫۲۵ دلار در هر پوند دارد. در همین حال، کیسه‌های زیبا و چاپ شده ایستاده، با احتساب تمام هزینه‌های اضافی مانند الزامات چاپ ویژه، مراحل اضافی دست‌زنی در طول تولید و انواع چالش‌های لجستیکی در حمل و نقل مناسب، به طور تقریبی به قیمت ۳٫۴۰ دلار در هر پوند می‌رسند.

کاهش ضایعات و مزایای بازده فیلم رولی در سیستم‌های VFFS

سیستم VFFS از طریق برش دقیق و تنظیمات درزدهی به‌موقع، ضایعات بستر را به تقریباً صفر می‌رساند. در مقابل، بسته‌بندی‌های از پیش ساخته شده ۱۲ تا ۱۵ درصد ضایعات برش را از دست چاپ‌های نامناسب یا گشاده‌های آسیب‌دیده تولید می‌کنند. تولیدکنندگان مواد غذایی گزارش داده‌اند که استفاده از فیلم رولی به ۹۸٫۶ درصد بهره‌وری مواد می‌رسد، در حالی که این مقدار برای راهکارهای از پیش ساخته شده ۸۲ تا ۸۷ درصد است.

هزینه‌های پنهان: آیا کیسه‌های از پیش ساخته شده با برند، هزینه‌ها را افزایش می‌دهند؟

طرح‌های متمرکز بر برند، ۰٫۱۲ تا ۰٫۱۸ دلار هزینه اضافی به ازای هر کیسه به خاطر جوهرهای تخصصی و تغییرات ساختاری ایجاد می‌کنند. انتشارات محدود، ضایعات را بدتر می‌کند — ۷ درصد از کیسه‌های از پیش ساخته قبل از استفاده منقضی می‌شوند، به علت حداقل سفارش‌های سفت و دوره‌های طولانی تحویل.

سرعت تولید، نیروی کار و مقایسه کارایی عملیاتی

ظرفیت بسته‌بندی: عملکرد سرعت بالا VFFS در مقابل سادگی کیسه‌های از پیش ساخته

سیستم‌های فرم‌دهی، پرکردن و دربندی عمودی (VFFS) زمانی بهترین عملکرد را دارند که با حجم تولید بالا سروکار داشته باشند و می‌توانند به سرعتی بالاتر از ۲۰۰ کیسه در هر دقیقه برسند، زیرا به‌صورت مداوم از فیلم رولی استفاده می‌کنند. در مقابل، روش کیسه‌های آماده معمولاً با سرعت حدود ۶۰ تا ۸۰ عدد در دقیقه کار می‌کند، زیرا این سیستم‌ها یا نیازمند بارگذاری دستی توسط اپراتورها هستند یا به ربات‌هایی متکی‌اند که ممکن است سرعت را کاهش دهند. طبق گزارش مجله Food Processing در سال گذشته، شرکت‌های تولید تنقلاتی که به سیستم VFFS روی آورده‌اند، بهره‌وری خطوط تولید خود را حدود ۲۵٪ افزایش داده‌اند. با این حال لازم به ذکر است که سیستم‌های کیسه آماده نیز جایگاه خود را دارند، به‌ویژه برای تولیدات کوچک‌تر که تعویض تجهیزات زمان و زحمت زیادی به همراه دارد.

اتوماسیون، نیازهای نیروی کار و توقف در عملیات واقعی

خط‌های تولید VFFS واقعاً نیاز به نیروی انسانی را کاهش می‌دهند، چون تنها یک نفر می‌تواند همزمان حدود سه تا چهار دستگاه را مدیریت کند، که البته به‌وضوح هزینه‌های کارگری را به‌طور قابل توجهی کاهش می‌دهد. در سیستم‌های سنتی پیش‌ساخته، امور دشوارتر می‌شود، چون معمولاً هر خط به دو یا سه کارمند برای انجام وظایفی مانند بارگذاری کیسه‌ها، اطمینان از تراز دقیق آن‌ها و انجام بازرسی‌های مکرر کیفیت نیاز دارد. و بیایید در مورد بخش مالی نیز فراموش نکنیم؛ این کارگران اضافی حدود هجده تا بیست و دو دلار در ساعت به هزینه‌های عملیاتی اضافه می‌کنند. از نظر توقف‌های غیرمنتظره، سیستم‌های پیش‌ساخته بسیار بیشتر از فناوری VFFS با مشکل مواجه می‌شوند. مطالعات نشان می‌دهند که آن‌ها حدود ۴۰ درصد بیشتر از مشکلاتی مانند قطعات گیرکرده و فیدرها معیوب دچار وقفه می‌شوند. خبر خوب این است که سیستم‌های VFFS دارای ویژگی‌های کنترل کشش فیلم هستند که به حفظ روند روان عملیات کمک می‌کنند و توقف‌های آزاردهنده را به‌حداقل می‌رسانند.

زمان تغییر و انعطاف‌پذیری در محیط‌های تولید با تنوع بالا

هنگام استفاده از سیستم‌های VFFS، تعویض محصولات حدود ۱۲ تا ۱۵ دقیقه طول می‌کشد، زیرا کارگران باید تنظیماتی مانند عرض فیلم و پارامترهای درزگیری را تغییر دهند. این زمان بسیار کمتر از ۳۰ تا ۴۵ دقیقه‌ای است که سیستم‌های کیسه‌های آماده نیاز دارند و در آن‌ها جایگزینی واقعی کیسه و هم‌راستاسازی صحیح تمام اجزا بخشی از فرآیند است. بر اساس تحقیقاتی که سال گذشته در مورد تولیدکنندگان محصولات آرایشی-بهداشتی انجام شده، شرکت‌هایی که از سیستم‌های VFFS استفاده می‌کنند، قادرند بین محصولات مختلف حدود ۸۵٪ سریع‌تر تغییر حالت دهند. این موضوع تفاوت بزرگی برای برندهایی ایجاد می‌کند که همزمان با ده‌ها نوع مختلف محصول کار می‌کنند. مشکل کیسه‌های آماده این است که واقعاً انعطاف‌پذیری را محدود می‌کنند، زیرا تولید اندازه‌های سفارشی هر جا بین شش تا هشت هفته زمان می‌برد. در همین حال، سیستم‌های VFFS به تولیدکنندگان اجازه می‌دهند تا هر زمان لازم باشد تغییرات را بدون انتظار برای سفارش‌های خاص اعمال کنند.

عوامل هزینه عملیاتی و زنجیره تأمین در بلندمدت

مصرف انرژی، هزینه‌های نگهداری و تعمیرات در طول زمان

البته، دستگاه‌های کیسه‌ساز از پیش ساخته ممکن است هر روز مقداری برق صرفه‌جویی کنند، اما وقتی به تصویر کلی نگاه کنیم، سیستم‌های VFFS با درایوهای هوشمند تطبیقی، طبق تحقیق گوبیلوواچ از سال گذشته، در واقع حدود ۳۱۰۰ دلار در سال از هزینه‌های برق برای تأسیساتی که به‌صورت مداوم فعالیت می‌کنند کم می‌کنند. نکته‌ای که درباره دستگاه‌های VFFS وجود دارد این است که عمر آنها معمولاً بسیار طولانی‌تر است. با نگهداری منظم، این سیستم‌ها می‌توانند قبل از نیاز به تعویض، حدود ۲۳٪ طولانی‌تر دوام بیاورند نسبت به معادل‌های خود. و همچنین نباید از هزینه‌های تعمیر و نگهداری غافل شد. سیستم‌های از پیش ساخته معمولاً به کسب‌وکارها سالانه نزدیک به ۱۲۰۰ دلار فقط برای تعویض یاتاقان‌ها هزینه تحمیل می‌کنند، به دلیل تنظیمات مکرر قالب‌بندی که در حین چرخه‌های تولید مورد نیاز است.

نگهداری، ماندگاری و لجستیک کیسه‌های از پیش ساخته در مقایسه با فیلم رولی

مشکل کیسه‌های از پیش ساخته شده این است که نسبت به فیلم رولی فشرده، حدود ۴۰ درصد فضای بیشتری در انبار اشغال می‌کنند و همچنین عمر قابل فروش آن‌ها تنها ۱۲ ماه است که این امر زمان مدیریت تولید فصلی باعث مشکلاتی می‌شود. با فیلم رولی وضعیت ساده‌تر می‌شود، چرا که هسته‌های استانداردشان کار برگردانی را بسیار آسان‌تر می‌کند و هزینه حمل و نقل را طبق گزارش Vocal Media در سال گذشته حدود ۱۸ درصد کاهش می‌دهند. همچنین نباید از هزینه‌های نگهداری نیز غافل شد. کنترل دما برای کیسه‌های از پیش ساخته شده می‌تواند هر سال بین هشت تا پانزده دلار در هر فوت مربع هزینه داشته باشد، در حالی که فیلم رولی به نوسانات آب‌وهوایی حساسیت چندانی ندارد. این موضوع در طول زمان تفاوت چشمگیری در هزینه‌های عملیاتی ایجاد می‌کند.

چالش‌های مقیاس‌پذیری و مدیریت موجودی در سیستم‌های از پیش ساخته

عملیات متوسطی که از کیسه‌های از پیش ساخته استفاده می‌کنند، باید ۶ تا ۸ نوع مختلف از کالا (SKU) را در انبار نگهداری کنند که این امر منجر به قفل شدن ۹۰٬۰۰۰ تا ۱۴۰٬۰۰۰ دلار از سرمایه در گردش می‌شود. ابعاد ثابت این کیسه‌ها، امکان کراس-داکینگ را محدود می‌کند و ۶۷٪ از کاربران را مجبور می‌سازد که انبارهای منطقه‌ای داشته باشند. در مقابل، خطوط خودکار VFFS از طریق مدیریت موجودی توسط تأمین‌کننده، امکان تکمیل به موقع مواد را فراهم می‌کنند و ذخیره احتیاطی را تا ۳۳٪ کاهش می‌دهند.

بخش سوالات متداول

تفاوت‌های اصلی بین سیستم‌های کیسه از پیش ساخته و دستگاه‌های VFFS چیست؟ تفاوت‌های اصلی شامل اصول عملیاتی، هزینه‌ها، نیازهای فضایی، تولید ضایعات و کارایی مواد است. دستگاه‌های کیسه از پیش ساخته از کیسه‌های جداگانه ساخته شده استفاده می‌کنند، در حالی که دستگاه‌های VFFS بسته‌بندی را در محل و با استفاده از فیلم رولی تولید می‌کنند.

کدام صنایع دستگاه‌های VFFS را نسبت به سیستم‌های کیسه از پیش ساخته ترجیح می‌دهند؟ صنایعی که به خروجی تولید بالا نیاز دارند، مانند صنایع ترشیجات و داروسازی، اغلب دستگاه‌های VFFS را به دلیل سرعت بیشتر و ضایعات کمتر مواد ترجیح می‌دهند.

سیستم‌های کیسه از پیش ساخته چگونه انعطاف‌پذیری طراحی فراهم می‌کنند؟ سیستم‌های کیسه‌ای از پیش ساخته شده گزینه‌های سفارشی‌سازی مانند زیپ و دهانه تخلیه را ارائه می‌دهند که آن‌ها را برای برندهای لوکس و تخصصی که به دنبال ظاهری منحصربه‌فرد هستند، مناسب می‌سازد.

آیا ماشین‌آلات VFFS از سیستم‌های کیسه‌ای از پیش ساخته شده پایدارتر هستند؟ به طور کلی بله. ماشین‌آلات VFFS به دلیل تولید ضایعات کمتر و استفاده کارآمدتر از مواد، پایدارتر در نظر گرفته می‌شوند.

چه نوع محیط تولیدی برای سیستم‌های کیسه‌ای از پیش ساخته شده مناسب است؟ سیستم‌های کیسه‌ای از پیش ساخته شده برای دسته‌های تولید کوچک‌تر به خوبی کار می‌کنند، به ویژه زمانی که نیاز به سفارشی‌سازی برند وجود داشته باشد.