|
Развитие технологий Smart packaging
Summary:
Мы называем упаковку «умной» (smart), если она сама способна сделать то, что раньше делали мы, - например, указать дату выпуска, идентифицировать свое место в цепи поставок, напомнить о состоянии своего скоропортящегося содержимого и даже изменить микроусловия хранения. Как развивается технология Smart packaging? В чем заключается главная проблема RFID-маркировки?
Счастье от ума
Мы называем упаковку «умной» (“smart”), если она сама способна сделать то, что раньше делали за нее мы, — например, указать дату выпуска, идентифицировать свое место в цепи поставок, напомнить о состоянии своего скоропортящегося содержимого и даже изменить микроусловия хранения.
Обычно мы считали датой «Использовать до…» срок, указанный на упаковке. «Умная» же упаковка может сама указать нам, что эта дата уже наступила. Изменение цвета красок на этикетке теперь сообщает потребителю, что содержимое пакета с кленовым сиропом, помещенного в микроволновку, уже разогрелось. Мембрана, чувствительная к температурным колебаниям, может контролировать баланс кислорода и углекислого газа в контейнере со свежими продуктами, продляя срок их годности. Но все это — лишь первые признаки того, что нам следует ожидать в будущем.
RFID приближается
Все говорят о маркировке с применением технологий RFID (радиочастотной идентификации) и почти каждый пытается что-то с этим сделать. В этом году совместное заявление сети супермаркетов Wal-Mart и Министерства обороны США, обязывающее поставщиков маркировать свои ящики и поддоны системами RFID, вступило в силу, вынудив производителей в той или иной степени использовать эту технологию.
К сожалению, многие компании оттягивают срок введения RFID-маркировки. До настоящего времени такая маркировка включалась в этикетку. Компании, производящие такую маркировку, а также системы кодирования и раскодирования, в 90 % случаев утверждают, что их маркировочные данные точны.
Никто не сомневается в том, что RFID должна существовать. По результатам исследований Freedonia Group, спрос на «умную» этикетку в Америке в период до 2007 г. будет расти более чем на 14 % в год и составит 460 млн долл. США.
Улучшаются технологии, материалы и оборудование, применяемые для RFID. В настоящее время основные разработки осуществляются в области этикеток, завтра центром внимания неизбежно станут пленки. Сегодня RFID-маркировка используется, чтобы отследить путь товара в цепи поставки, завтра она будет содержать такие данные, которые сегодня даже трудно себе представить, а в еще более далеком будущем станет контролировать жизненный цикл любой упаковки.
Трудности в применении
Главная проблема RFID-маркировки — недолговечность чипов и антенн. Любое, даже самое мелкое, повреждение выводит их из строя. Процессы создания, печати и применения этикетки, в которую встроена такая маркировка, сами по себе уже могут служить причиной ее повреждения — и не только физического. Может произойти сбой или потеря данных, после чего считать их практически невозможно. Вот почему почти во все машины, производящие такие этикетки, включена система проверки, отбирающая поврежденные детали и контролирующая процесс записи информации на готовые этикетки.
Существует несколько способов, к которым прибегают поставщики для решения этой проблемы. Avery Dennison Printer Systems производит пресс для этикеток 64-05, который наносит печать на этикетки, содержащие RFID-маркировку с такой же легкостью, как обычные прессы печатают стандартные этикетки со штрихкодом, программируя RFID-чипы и нанося нужную информацию на этикетку.
Компания Appleton тоже физически и на электронном уровне защищает чип, используя новое средство, названное SmartStrate, — основу для этикеток, которая содержит специальный кармашек для чипа, выравнивая при этом печатную поверхность этикетки и в то же самое время предохраняя чип от других повреждений. SmartStrate также снабжена специальным покрытием, рассеивающим любую электростатическую энергию.
Precisia, подразделение компании Flint Ink, решает проблему физических повреждений, используя при печати металлическую краску, что делает антенну более гибкой и заставляет ее плотнее прилегать к основанию. Однако чип на сегодняшний день все еще слишком легко повредить, сломать или сбить на нем данные.
Сегодня использование RFID сконцентрировано в области этикеток для твердых и относительно ровных поверхностей ящиков и поддонов. Производители гибкой упаковки пока ищут способы применения RFID на своей продукции. Однако на сегодняшний день трудно себе представить, что RFID-маркировка сможет пережить формовочно-заполняюще-упаковочный процесс.
Химия в действии
Сегодня RFID является единственной технологией, которая действительно дает преимущества в процессе контроля, слежения за товаром и гарантирует его качество для всех упаковщиков. Новые разработки в химической промышленности более узконаправленны и касаются в основном усовершенствования гибкой упаковки. Вот, например, две новые технологии, которые уже сейчас находятся в промышленном производстве.
Компания Apio, принадлежащая Landec Corp., разработала систему, которая сохраняет продукцию свежей без дополнительных охлаждающих агрегатов. Технология Intelmer использует чувствительную к давлению мембранную «заплатку», которая автоматически меняет атмосферу в герметично запечатанной упаковке, регулируя кислородно-углекислый баланс. С одной стороны эта мембрана покрыта рекристаллизующимся полимером. Когда температура изменяется, даже немного, водопроницаемость мембраны соответственно увеличивается или уменьшается. При более высокой температуре овощи «дышат» активнее, потому что мембрана пропускает больше кислорода. Данная технология может продлить срок годности таких овощей, как, например, брокколи, на срок более 17 дней и именно она была выбрана компанией Chiquita Brands International для хранения бананов.
Другое новшество, введенное шведской компанией Bioett AB и запатентованное как в Америке, так и в ЕС, — использование биодатчика времени и температуры (Time Temperature Biosensor, сокращенно — TTB). Эта технология дает возможность контролировать состояние скоропортящихся продуктов во время их перемещения по цепи поставок. Сердце этой системы — этикетка с биодатчиком, настроенным на распространение радиочастотных волн. Биодатчик реагирует как на колебания температуры, так и на время, увеличивая при этом силу сигнала. Сигнал устойчив и может считываться портативным сканером на любой стадии жизненного цикла упакованного изделия. Сканер создает график, который показывает колебания температуры в каждом отдельном случае и позволяет операторам, отслеживающим состояние продукта на компьютере, составить полную картину «жизни» изделия на любом этапе. Эта технология — рентабельное средство контроля качества товара после того, как он попадает в потребительскую цепочку.
Некоторые специалисты различают «умную» упаковку и «разумную» упаковку, хотя принципы такой классификации у всех разные. Однако большинство соглашается, что новые химические технологии делают упаковку интеллектуальной.
Термохромные краски становятся видимыми лишь при определенных температурах, что позволяет сигнализировать только о конкретных изменениях микроусловий внутри упаковки. Например, если вы подогреваете кленовый сироп в микроволновой печи, проявление краски сигнализирует о том, что бутылка нагрелась до оптимальной температуры. Другие краски проявляются только при низких температурах, предупреждая о возможном переохлаждении продукта.
Помимо того, что такие технологии удобны для потребителей, они ценны и на всех стадиях цепи поставок и складского хранения. Термохромные краски могут сообщить о том, работает ли охлаждающее оборудование, и оценить состояние поступающих на склад продуктов. Это очень рентабельное средство контроля качества, особенно реагирующих на температурные изменения изделий.
Индикаторы времени и температуры (TTI) представляют собой сенсорные механизмы, основанные на разнообразии химических реакций: полимеризации, ферментативной реакции, диффузии и плавления. Так же, как фрукт меняет цвет, когда спеет, а затем гниет, так и продовольственные товары распространяют запахи, когда портятся, так что при помощи этих механизмов процессы порчи могут быть трансформированы в изменение цвета упаковки. Другими словами, упаковка сама может определить дату «Использовать до…». Такая технология уже работает в промышленных масштабах во Франции, где ее применяют уже к более чем 140 изделиям.
Подобные сенсорные механизмы могут определить концентрацию кислорода в упаковке, указывая на нарушение ее целостности. Химический датчик устанавливается на внутренней части упаковки в непосредственной близости от ее содержимого и настраивается на концентрацию УФ-излучения в упаковке. Органические химические изменения внутри упаковки служат сигналом к изменению ее цвета.
Другой способ цветовой реакции был разработан канадской компанией Toxin Alert. Антитела, настроенные на присутствие патогенов, помещаются под внутренний слой упаковочной полимерной пленки. Антитела окрашены и активизируются, когда патогены вступают в непосредственный контакт с пленкой.
В еще одном уникальном использовании полимеров соединяются две перфорированные мембраны. Одна из них покрывается активным полимером, который раздувается, реагируя с кислой средой, другая — таким, который раздувается, реагируя со щелочной средой. По мере того, как pH упакованного изделия изменяется, мембраны по очереди раздуваются и сжимаются, создавая своеобразный насос, который регулирует по необходимости уровень pH.
Перспективы
«Умная» гибкая упаковка потихоньку набирает силу. Как любая эволюция, изменения происходят медленно, но неотступно, балансируя между выгодой и затратами.
Некоторые их нововведений заведомо мертвы для практического применения или дополнительных инвестиций. Они скорее подходят для лабораторных исследований, чем для промышленного производства. Однако большинство технологий все больше и больше внедряются в практику.
Мы пытаемся приспособиться к новым технологиям. Но у них есть и отрицательные стороны. На первый взгляд, эти технологии приносят только пользу дистрибьюторам, продавцам и потребителям. Но, как и любая инновация, такие технологии могут быть эффективны только при мудром их использовании. Кроме того, не каждая технология заставит «умную» упаковку работать правильно. Исследования показали, что потребители, как правило, выбирают упаковку, которая наиболее удобна, безопасна и защищает именно «их» изделие, будучи при этом еще и экономичной. Оказывается, потребители тоже «умны».
По материалам Brand Packaging
Перевела Елена Бекназарова
2005 #4
|
