VFFS vs. horisontella förpackningsmaskiner: Vilken är bäst för din produktionslinje?

Kärnoperativa principer: Hur VFFS och horisontella Förpackningsmaskiner Arbete

VFFS-förpackningsmaskiner: Kontinuerlig formning-fyllning-slägning i vertikal axel

Vertikala form-, fyll- och förslutningsmaskiner, eller VFFS-maskiner, fungerar genom att dra ner folie från en rulle genom det som kallas en formhals, vilket skapar denna vertikala rörform under rörelsen. Produkterna matas in genom den övre öppningen av halsen. Tyngdkraften utför det mesta arbetet här för saker som granulat, pulver och små fasta föremål som ska förpackas. Maskinen har förslutningskäftar som har dubbel funktion – de bildar både bottenförslutningen på en påse samtidigt som de gör toppförslutningen klar för nästa påse direkt efteråt. Det är så maskinen kan arbeta kontinuerligt utan att stanna mellan förpackningarna. Enligt senaste data från Industry Efficiency Institute från 2023 kan vissa av de bättre modellerna hantera allt från 60 till 200 förpackningar varje minut. Dessa system fungerar även med alla typer av material, inklusive laminat, aluminiumfolie och till och med vissa ekologiska biokonstgaser som är certifierade som återvinningsbara. Vad som gör dem framstående är deras kompakta design som upptar minimalt golvutrymme men ändå klarar goda produktionshastigheter – något som tillverkare verkligen uppskattar när utrymmet blir trångt på fabriksgolven.

Horisontella förpackningsmaskiner: Hantering av färdiga påsar, flow-wraps och L-förslutningar

Horisontella förpackningsmaskiner bearbetar förformade påsar eller rullmaterial på ett linjärt plan. Produkter transporteras längs en bandbana in i framåtrörliga folier, där påsar formas runt dem – idealiskt för snacks, medicinska instrument eller sköra föremål. Viktiga konfigurationer inkluderar:

• Flow-wrappers : Innesluter långsträckta produkter i kuddeformade omslag
• L-förseglare : Tillverkar sidoförseglade, manipulationsskyddade påsar för vätskor eller känsliga komponenter
• System för färdiga påsar : Fyller utifrån tillförda stående påsar eller zipperpåsar med hög precision

Till skillnad från VFFS integrerar horisontella system lättare tyngre förslutningar – utlopp, lock, zippor – och stödjer sterila, värmekänsliga fyllningar eller varsam hantering som undviker vertikala fall. Det gör dem särskilt lämpade för tillämpningar där produktintegritet, regelverksenlighet eller formatkomplexitet är viktigare än ren hastighet.

Kompatibilitet mellan produkt och förpackningsformat

Matchning av produktspecifika egenskaper—fasta ämnen, granulat, vätskor och lätt skrämliga produkter—till förpackningsmaskinens arkitektur

Vertikala form-, fyll- och förseglingsmaskiner fungerar bäst för material som lätt rör sig under gravitation, såsom granulat, pulver och små fasta partiklar. Dessa maskiner presterar särskilt bra när det gäller material som är känsliga för fuktabsorption, eftersom de minimerar exponeringen för luft under fyllningsprocessen – vilket är särskilt viktigt inom branscher som läkemedelsindustrin. Den vertikala rörelsen hos dessa maskiner innebär att produkterna tillbringar mindre tid i maskinen och har mindre kontakt med omgivningen. I motsats till detta är horisontella maskiner oftast bättre lämpade för vätskor, tjocka smetser och sköra föremål. Med dessa system placeras produkter mjukt ner i redan formade påsar eller brickor, vilket eliminerar risken för skador orsakade av stötar eller skjuvkrafter. Horisontella system kan även hantera oregelbundet formade föremål, till exempel elektronikkomponenter, nybakat bröd eller medicinska utrustningskit, tack vare specialanpassade verktygslösningar och sidoväxlingsfunktioner som vanliga VFFS-maskiner inte erbjuder. När tillverkare anpassar sina produktkarakteristika – såsom flödesegenskaper, sprödhet och tjocklek – till rätt maskintyp, uppnår de enligt senaste forskning publicerad i förra årets förpackningseffektivitetstidskrifter typiskt en minskning av förpackningsavfall med cirka 18 procent.

Flexibilitet i förpackningsformat: Ståpåpåsar (VFFS) jämfört med kuddförpackningar, strömförpackningar och L-skarvar (horisontella)

VFFS förblir det uppskattade valet för tillverkning av stora mängder ståendepåsar, inklusive sådana med återförslutningsfunktioner och utlopp som ofta används för snacks och koncentrerade vätskor. Dessa system uppnår vanligtvis cirka 90 % filmsnålhet vid tillverkning av kuddepåsar. Horisontella förpackningslösningar erbjuder dock något annorlunda. De hanterar ett bredare formatutbud. Flödesförpackare fungerar utmärkt för att säkra näringstillskottsstavar och godis, medan L-säljare skapar helt förslutna, manipuleringssäkra förpackningar som krävs inom medicinska tillämpningar. Färdiga påssystem möjliggör också mer invecklade butiksklara designlösningar, som t.ex. dragskärmar med fönster eller unikt formade behållare. Den främsta nackdelen med VFFS är att byte av format innebär att byta hela rullar med film, medan horisontella maskiner snabbt kan växla mellan brickförslutning, flödesförpackning och påsfyllning. Det gör dem särskilt attraktiva för företag som regelbundet uppdaterar sina förpackningar varje kvartal eller så. Ändå är det värt att notera att VFFS fortfarande har en klar fördel vad gäller total ägandekostnad vid konsekventa produktioner i höga volymer över stabila produktserier.

Prestanda, utrymme och total ägandekostnad

Genomströmning i verkligheten: 60–200 ppm (VFFS) jämfört med 40–120 ppm (horisontell) – beakta driftstopp och byteffektivitet

Vertikala form-, fyll- och förslutningsmaskiner kan hantera allt från 60 till 200 paket per minut vid hantering av lättströmmande produkter eftersom de arbetar kontinuerligt utan att stanna och samtidigt kan utnyttja tyngdkraften under fyllningen. De horisontella varianterna klarar vanligtvis ungefär 40 till 120 paket per minut men stöter på begränsningar eftersom de måste pausas regelbundet för uppgifter som att lasta påsar, föra in produkter i rätt position och slutföra förseglingsprocessen. När det gäller faktiska produktionsnummer spelar omställningstider också en stor roll. Justeringar på VFFS-maskiner tar i allmänhet mellan 5 och 15 minuter för saker som att byta filmrullar eller byta kragar. Horisontella maskiner tar däremot mycket längre tid, ofta över 20 minuter bara för att byta mellan olika lägen som flow wrap kontra L-förslutning eller justera transportörinställningar för brickor. Om man tittar på oplanerad driftstopp visar sig ytterligare en fördel med VFFS-teknik. Horisontella förpackningsmaskiner tenderar att ha cirka 12 till 18 procent fler stopp per år orsakade av problem som felaktig påsmatning, problem med filmspårning och blockeringar. Dessa problem uppstår oftare i horisontella system helt enkelt därför att de innehåller mer komplex mekanik och är starkt beroende av att delar är exakt justerade under driften.

Fotavtryck och anläggningsintegration: Vertikal staplingseffektivitet kontra linjära layoutkrav

Vertikala form-, fyll- och försegla (VFFS) enheter spar verkligen golvutrymme eftersom produkter rör sig vertikalt genom maskinen. De flesta uppsättningar upptar mindre än 15 kvadratmeter, även när de är utrustade med kontrollvågar, metallidentifierare eller kodningsenheter för datum. Horisontella system fungerar annorlunda; de kräver raklinjiga arrangemang där standardinstallationer kan sträcka sig mellan 25 och 40 kvadratmeter endast för transportband, formsystem, kylningsavsnitt och lagringsutrymmen efter bearbetning. Därför passar VFFS-maskiner så bra i fabriker där utrymme är begränsat eller vid ombyggnad av anläggningar. Å andra sidan är horisontella linjer mer lämpliga för nybyggnadsprojekt med goda takhöjder och tillräckligt utrymme för framtida modulbaserade utbyggnader.

TCO-jämförelse: Förkostnad, underhållsbelastning och tillgänglighet till reservdelar för Förpackningsmaskiner

Total kostnad för ägande (TCO) måste väga samman köpesumma mot energiförbrukning, underhållsfrekvens, materialspill och restvärde. Även om horisontella maskiner ofta har 15–30 % lägre initiala kostnader ger VFFS mätbara långsiktiga fördelar:

• Energieffektivitet : Förenklad mekanik och färre aktuatorer minskar elkonsumtionen med cirka 20 %
• Materialavfall : Filmfeljustering och problemspänning i banan orsakar 8–10 % spill i horisontella system jämfört med endast 2–3 % för välkalibrerade VFFS-linjer
• Underhållslast : Horisontella förseglingssystem kräver cirka 30 % fler serviceår per år på grund av förseglingssystem med högre antal delar, servodrivna transportband och synkronisering mellan flera axlar
  Restvärdet förstärker detta: VFFS-enheter med hög driftstid behåller cirka 40 % av sitt ursprungsvärde efter fem år – jämfört med cirka 25 % för motsvarande horisontella maskiner – vilket speglar deras hållbarhet i kontinuerliga operationer med hög cykelhastighet.

Integration i produktionslinje och branschspecifik lämplighet

Kompatibilitet med fyllningssystem: Vikter, skruvfyllare och robotar med VFFS jämfört med horisontella förpackningsmaskiner

Vertikala form-, fyll- och förseglingssystem fungerar mycket bra tillsammans med utrustning för påfyllning ovanifrån, såsom flerhuvudvågar, skruvfyllare och de vibrationsförsedda påfyllningsdon som vi alla känner till. Materialet faller helt enkelt ner i formskjutan genom gravitation, vilket gör det mycket enklare att automatisera hela processen. Robotarmar kan ta tag i de fyllda påsarna direkt vid utmatningsändan utan att kräva mycket golvarea eller komplicerad infrastruktur. Horisontella modeller är dock annorlunda. De kräver att allt är exakt synkroniserat mellan transportband, plock-och-lägg-robotar och hur folien rör sig fram. Det innebär att ingenjörer måste vara särskilt noggranna med mätningar och styrningarna blir ganska komplexa. På grund av sin raka linjeform hanterar horisontella maskiner bättre produkter som placeras sidledes. Därför föredras de ofta för redan förpackade varor, monterade brickor eller allt där specifik orientering är viktig under påfyllning.

Topp industriområden: Livsmedel, läkemedel och konsumtionsvaror – användningsområden för varje typ av förpackningsmaskin

När det gäller livsmedelsproduktionslinjer dominerar vertikala form-, fyll- och förseglingsmaskiner inom till exempel snacks, frukostcerealier, kaffe och djurfoder. Dessa system kan producera stående påsar med en hastighet mellan 60 och 200 per minut ganska tillförlitligt i de flesta fall. Läkemedelsföretag tillämpar däremot en helt annan strategi och använder främst horisontell utrustning för saker som blisterväsningar, sterila L-förseglade medicintekniska skålar samt olika former av inkapsling eller förpackning av flaskor och askar. Varför? Eftersom de kräver varsam hantering av produkter, måste upprätthålla ISO-standarder i sina anläggningar och behöver detaljerade valideringsdokumentationer som inte får komprometteras. Tillverkare inom konsumtionsvaror tenderar att dela upp sin maskinanvändning beroende på vad som fungerar bäst. Horisontella förpackningsmaskiner används för boxade elektronikprodukter, skönhetsprodukter och verktygslådor där utseendet spelar stor roll. Samtidigt hanterar VFFS-maskiner saker som efterfyllning av flytande tvål, portionerade vitaminpaket och flexibla påsar med godis för husdjur. I slutändan handlar dessa beslut om vad som är viktigast ur driftsynpunkt: livsmedelsproducenter prioriterar hastighet och volym, läkemedelsaktörer eftersträvar precision och efterlevnad av regler, medan företag inom konsumtionsvaror försöker balansera attraktiv förpackning, miljöhänsyn och anpassning till föränderliga produktutbud.

FAQ-sektion

Vad är en VFFS-maskin?

En VFFS-maskin är en vertikal form-, fyll- och förseglingsutrustning som används för att tillverka påsar från en rulle folie, fylla dem med produkter och förseгла dem, allt i vertikalaxel.

Vilka primära produkter används i horisontell Förpackningsmaskiner ?

Horisontella maskiner hanterar vanligtvis färdiga påsar, flow-wraps och L-förseglingar, anpassade för artiklar som snacks, medicinska instrument och sköra produkter.

Vilken maskin är mer effektiv när det gäller utnyttjande av utrymme?

VFFS-maskiner är mer platsbesparande tack vare sin vertikala staplingsdesign, vilket gör dem idealiska för fabriker med begränsat golvyta.