КОНСТРУИРОВАНИЕ И ДИЗАЙН ТАРЫ И УПАКОВКИ

Выбор формы и размеров тары

Исходными данными для выбора объема и размеров проектируемой тары являются объем или вес упакованной продукции.

Определение объема или веса упаковываемой продукции целесооб­разно обосновывать по результатам исследования потребительского рынка. По своей сути это оптимизационная задача, требующая нахож­дения оптимального решения, удовлетворяющего столь различным интересам потребителей, производителей, продавцов и других участ­ников различных этапов жизненного цикла тары и упаковки.

Если при расчете объема тары для газообразной, жидкой или сыпу­чей продукции достаточно знать ее объем или вес, то для упаковывания штучных изделий необходимо знать их конфигурацию, размеры, схему укладки в тару.

Для обеспечения сохранности упаковываемой продукции и нормаль­ной работы фасовочно-упаковочного оборудования в таре предусмат-

Ривают свободный демпферный объем, составляющий 8-10% от пол­ного объема тары.

При выборе формы и размеров тары необходимо учитывать пара­метры оборудования для ее производства, а также упаковочного, фасо­вочного, печатного, этикетировочного, транспортного и складочного оборудования, машин и механизмов.

Оптимизацию формы и размеров тары осуществляют, исходя из принципов минимальности расходов материалов, их стоимости, се­бестоимости производства, транспортирования, хранения, распреде­ления, продажи, а также из принципов удобства в употреблении упа­кованной продукции. Практически все перечисленные факторы вза­имосвязаны. Эта взаимосвязь носит характер сложной многофактор­ной зависимости.

Расход материалов зависит от формы тары. При одинаковой толщи­не стенок наименьший расход материалов будет у тары в форме шара, больше материала потребуется для тары в форме цилиндра, еще боль­ше — прямоугольной формы.

В табл. 7.19 приведены результаты расчета материалов из различ­ных полимеров для производства тары разной формы вместимостью 1 дм3с одинаковой толщиной стенки 1 мм.

Таблица 7.19

Расход полимерных материалов для производства тары различной формы вместимостью 1 дм3 и толщиной стенки 1мм [75]

Фактор расхода материалов на производство потребительской тары вступает в противоречие с факторами использования объема транспор­тной тары и расхода материалов на ее производство. Так, для наиболее выгодной с точки зрения расхода материалов формы потребительской тары в виде шара значительно ухудшается коэффициент объема исполь­

Зования транспортной тары и увеличивается расход гофрокартона на ее производство (табл. 7.20). Для учета совместного влияния этих фак­торов можно исходить из наименьшей стоимости затрачиваемых мате­риалов совокупности потребительской и транспортной тары, а также из минимизации себестоимости транспортирования груза единичного объема продукции.

Таблица 7.20

Использование объема транспортной тары для потребительской тары

Вместимостью 1 дм3 различной формы

Форма тары в значительной степени определяет технологию, а сле­довательно, и себестоимость производства.

В ряде случаев проектируемую тару можно изготовить различными способами: экструзией, литьем под давлением или термоформованием. Для оптимизации выбора способа производства изделий из пластмасс предложено [70] разбить всю номенклатуру изделий на три диапазо­на: первый — с площадью поверхности до 0,01 м2; второй — до 1 м2 и третий — свыше 1 м2.

В первом диапазоне изделия можно изготавливать всеми способа­ми. Если принять стоимость изготовления термоформованного изде­лия за единицу, то стоимость литого изделия будет в 1,5 раза больше. Кроме того, производительность специализированного автоматизиро­ванного термоформовочного оборудования в 2-3 раза выше.

Во втором диапазоне применение термоформования экономичнее литья под давлением и экструзии только при объеме выпуска изделий до 13-150 тыс. штук.

В третьем диапазоне применение литья под давлением затруднено технически: литьевые машины громоздки, требуют применения узлов смыкания пресс-форм большой мощности, цикл изготовления очень длительный. Прямые капитальные вложения при организации произ­водства крупногабаритных изделий литьем под давлением в 6-7 раз выше, чем при термоформовании.

При анализе каждого из способов следует также учитывать объем выпуска проектируемой тары. В табл. 7.21 для сравнения приведены капитальные затраты и себестоимость (в %) тары в виде сосуда емкос­тью 20 л, изготовленной способами литья под давлением, формованием из листа и экструзией с раздувом.

Таблица 7.21

Сравнение экономических показателей производства тары методами литья под давлением, экструзии с раздувом и термоформования

(в%) [70]

Решение многофакторных задач оптимального выбора формы и раз­меров потребительской тары, схемы расположения ее в транспортной таре, оптимизацию размеров транспортной тары осуществляют с помо­щью ЭВМ по специально разработанным программам [89].