La varietà di macchine e impianti per confezionamento e imballaggio già di per sé rappresenta una sfida per l’automazione industriale, ma ci sono altre “frontiere” di cui fin d’ora si deve tenere conto e con cui i produttori di soluzioni per il packaging dovranno confrontarsi, prendendo in considerazione l’integrazione di tecnologie diverse da quelle sin qui adottate. Tra i molteplici possibili trend, che avranno in modo diretto o indiretto un impatto sul mondo del packaging, ne abbiamo scelti alcuni: smart packaging, bioplastiche, robot e packaging. Si stima che entro il 2016 il valore del settore denominato A&IP, Active & Intelligent Packaging, avrà sul mercato globale un valore superiore ai 12,5 miliardi di euro, con un ritmo di crescita del 7,7% annuo, verso un impressionante 44 miliardi entro il 2021. Queste entusiastiche previsioni sono il frutto delle indagini della AIPIA, Active & Intelligent Packaging Industry Association, nata nel 2012 con sede a Utrecht, in Olanda, e forte già di più di 400 associati tra end user multinazionali, fornitori e sviluppatori di soluzioni di packaging; come obiettivo, abbattere i costi della Supply Chain e aumentare il fatturato degli associati grazie al ricorso a soluzioni di imballaggio ad alta tecnologia. L’idea base è che quando le catene di distribuzione si renderanno pienamente conto dei benefici che l'A&IP può apportare in termini di sicurezza e migliore gestione delle forniture, con relativa riduzione degli sprechi e delle perdite, anche riferite ai furti, il mercato non potrà che continuare a crescere. Da aggiungere le richieste che arrivano da un mercato che cambia, stimolato da tutta una serie di fenomeni come la maggiore attenzione agli sprechi alimentari nella Supply Chain, e dalla necessità di contrastare la diffusione di prodotti falsi e contraffatti. Come dettaglio, il termine “attivo” si riferisce a dispositivi di sicurezza e anti-contraffazione, scavenging di ossigeno (barriere contro il danno ossidativo), indicatori di tempo e temperatura, e all’uso di materiali innovativi attingendo alle nanotecnologie, mentre con “intelligente”, da cui la diffusa dizione di smart packaging, si intende la sensoristica (con particolare riferimento all’identificazione in radiofrequenza), il collegamento con il mobile commerce anche via smartphone, il monitoraggio delle spedizioni e la printed electronics, cioè quell’insieme di tecnologie atte a creare, con procedimenti diversi di stampa, dispositivi elettrici ed elettronici su substrati di differente natura. Ovviamente, per la diffusione delle tecnologie A&IP è il rapporto costo-benefici. Esemplificando su un contesto di riferimento, quello dell’identificazione in radiofrequenza, se fino a poco tempo fa i costi dei tag RFID, rappresentavano ancora un problema per molti ambiti applicativi, oltre a dare discontinuità di prestazioni in ambienti umidi o freddi e di leggibilità sulle lunghe distanze, attualmente molti limiti sono stati superati e si può parlare di tecnologia affidabile e consolidata, pronta per il grande passo verso quello che è definito come “item level tagging”, cioè apposizione di un’etichetta intelligente contenente i dati relativi a prodotto, lavorazioni e scadenza, sulla singola confezione. Sul fronte dell’imballaggio attivo, la spinta all’adozione può arrivare solo da risultati oggettivamente quantificabili. Detto diversamente, se sarà possibile ridurre gli sprechi di prodotti alimentari nella catena di fornitura identificando lo stato della merce prima che non siano più proponibili al consumatore o se si potrà testimoniare la qualità e la durata di stoccaggio con indicatori di condizione, allora saranno i risparmi economici a fare da driver, e ancora maggiore potrebbe essere l'impatto sul mercato dei farmaci. Altri importanti impatti modificanti arriveranno dal potenziale dell'A&IP come strumento di marketing: come esempio emblematico, l'uso dei codici QR e dei tag NFC (Near Field Communication o Comunicazione di prossimità) per interazione con gli smartphone, che permettono di acquisire dati sensibili sui comportamenti d'acquisto. Inoltre, Lo scanning da smartphone di un QR Code darebbe la possibilità di leggere per esempio le avvertenze sulle confezioni di medicinali o le istruzioni di montaggio di un dato oggetto, evitando l’uso, spesso antieconomico, di etichette cartacee, modificando la concezione del packaging da “costo” o anche da semplice involucro, in strumento attivo di marketing.
Le bioplastiche
Il progetto “Plastice”, nato nel 2011, è dedicato alle bioplastiche intese come nuova frontiera delle applicazioni per il packaging. Il progetto, che sarà completato quest’anno e che ha visto l’impegno congiunto di aziende, università e centri di ricerca, intende promuovere lo sviluppo e l’utilizzo di soluzioni sostenibili ed eco-compatibili nell’industria che produce e utilizza le plastiche, favorendo l’uso delle bioplastiche con particolare riferimento alle biodegradabili e a quelle derivate da risorse rinnovabili. Non poche le criticità che sono state affrontate, in quanto la capacità di diffondere soluzioni innovative e sostenibili tra i produttori di imballaggi e di altri prodotti in plastica, dipende dalle aspettative delle industrie utilizzatrici combinata con una spinta da parte di consumatori finali correttamente informati. Finché questi soggetti non saranno convinti dei benefici economici e ambientali associati all’introduzione di imballi e semilavorati sostenibili, non si raggiungerà la massa critica necessaria per rendere praticabile su larga scala l’adozione di tali plastiche. Il settore degli imballaggi industriali è quello con il più ampio potenziale di impiego immediato di bioplastiche, ma è necessario che il polimero di derivazione rinnovabile abbia le stesse caratteristiche di quello derivato dal petrolio in termini di resistenza, struttura e proprietà elastiche, in modo da permettere alla filiera di utilizzare gli stessi impianti, senza costi di riconversione o implementazione di nuove linee. In pratica, se si ricerca per l’imballaggio alimentare un materiale che sia compostabile a fine vita così da risultare a impatto zero per l’ambiente, questo stesso materiale deve però avere eccellenti caratteristiche di durata e isolamento, per consentire una corretta shelf life degli alimenti confezionati.
I robot nel packaging
I robot industriali possono oggi svolgere attività estremamente diversificate, e ne esistono di tipologie diverse, dai robot articolati stazionari, i tipici robot su basamento fisso con braccio mobile ed elementi di presa o manipolazione per palletizzazione e depalletizzazione, ai robot Gantry, con struttura a ponte e movimento orizzontale avanti e indietro lungo guide che consentono di coprire un’ampia area di uno spazio di lavoro, fino ai robot mobili in modo autonomo, con elevata flessibilità, capacità di adattamento al mutare della tipologie dei prodotti e possibilità di interazione collaborativa con operatori umani per sgravare il personale da compiti di routine o privi di valore aggiunto, come per esempio la movimentazione di contenitori. Indubbiamente non è propriamente corretto includere i robot nelle macchine automatiche per confezionamento e imballaggio, anche se nelle tipologie presentate nella prima parte di questa inchiesta sono individuabili alcune macchine dedicate a funzioni che anche un robot può svolgere, per esempio pallettizzazione, depallettizzazione e manipolazione contenitori. Il che porta a dire che se un robot non è una “macchina” del packaging, può comunque essere parte di una linea di packaging. Del resto inizia ad assumere importanza, come nuovo concetto, quello di Robotic Material Handling, che si propone, in un mercato sempre più competitivo, come risposta alle forti pressioni per tempi di ciclo più brevi e maggior accuratezza. Volendo analizzare i contenuti della funzione “material handling” e le caratteristiche degli attuali robot, si evidenziano le potenzialità a disposizione. Infatti, per material handling si intende in senso lato la movimentazione, la collocazione in spazi predefiniti, e il controllo con garanzia di integrità, di materiali e beni lungo tutta la filiera, dalla produzione alla distribuzione e consumo o utilizzo da parte dell’utente finale, con l’operazione di picking come particolarmente critica coinvolgendo il recupero di differenti prodotti in differenti quantità da sorgenti diverse. Tutte queste attività sono oramai parte delle capacità di sistemi robot a livelli diversi di sofisticazione (e quindi anche di costo), ed è prevedibile un ingresso sempre più importante dei robot nel mondo del packaging, per permettere un impiego delle risorse umane in compiti di maggior impatto sulla produttività di un’azienda.
Le soluzioni
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