เครื่องห่อกระดาษรังผึ้งกับเครื่องห่อฟอง: ไหนคุ้มกว่า-?

การเลือกบรรจุภัณฑ์ในการผลิตและการขนส่งแทบจะไม่มีความสำคัญเท่ากับในปัจจุบัน เมื่อเวลาผ่านไป ต้นทุนของบรรจุภัณฑ์ป้องกันไม่ได้เป็นเพียงราคาซื้อม้วนวัสดุหรือต้นทุนเครื่องจักรอีกต่อไป ขณะนี้ครอบคลุมกฎต่อไปนี้ ค่าธรรมเนียมการกำจัดของเสีย การใช้พื้นที่คลังสินค้า ชั่วโมงแรงงาน และ - ความอื้อฉาวของบรรจุภัณฑ์พลาสติกที่เพิ่มมากขึ้น - ในห่วงโซ่อุปทานที่ลูกค้าต้องเผชิญ สำหรับผู้จัดการฝ่ายปฏิบัติการที่ต้องเลือกระหว่างเครื่องห่อแบบรวงผึ้งกับเครื่องห่อโฟมทั่วไป คำถามไม่ใช่ว่าราคาต่อเมตรใดจะถูกกว่า เป็นผลิตภัณฑ์ที่มีต้นทุนรวมต่ำกว่าตลอดอายุการใช้งาน

แต่ละเทคนิคทำงานอย่างไร

แผ่นกันกระแทก - หรือที่เรียกว่าฟิล์มฟองอากาศ - ทำหน้าที่เป็นบัฟเฟอร์โดยการละลายและผลักฟิล์มโพลีเอทิลีนออกมา ซึ่งจากนั้นจะถูกผนึกรอบช่องอากาศที่มีระยะห่างเท่ากัน วัสดุที่ได้จะช่วยปกป้องวัตถุโดยการบีบเซลล์อากาศที่ติดอยู่ ซึ่งจะดูดซับพลังงานกระแทกและป้องกันไม่ให้เข้าสู่บรรจุภัณฑ์โดยตรง เครื่องจักรเหล่านี้มีตั้งแต่เครื่องสูบลมแบบตั้งโต๊ะขนาดเล็กที่ทำงานกับม้วนฟิล์มสำเร็จรูป ไปจนถึงเครื่องอัดรีดขนาดโรงงาน-ขนาดใหญ่ที่ผลิตฟิล์มฟองจากอนุภาคพลาสติกดั้งเดิม

Aเครื่องห่อกระดาษรังผึ้งทำงานในลักษณะที่แตกต่างออกไป ต้องใช้กระดาษคราฟท์ - โดยปกติจะมีน้ำหนักระหว่าง 50 ถึง 80 กรัมต่อตารางเมตร - จากนั้นจึงขึงและขึ้นรูปด้วยชุดลูกกลิ้ง ลูกกลิ้งเหล่านี้จะดึงกระดาษให้เป็นเซลล์รูปร่างหกเหลี่ยมสามมิติ- วัสดุที่ได้จะมีลักษณะคล้ายรวงผึ้งต่อเนื่อง ซึ่งสามารถพันรอบวัตถุหรือถูให้เป็นรูปทรงเพื่อเติมลงในช่องว่างได้ วิธีการกันกระแทกเป็นแบบโครงสร้าง: เซลล์หกเหลี่ยมต้านทานการบีบและกระจายน้ำหนักบนผนัง แนวคิดนี้มาจากเรขาคณิตโดยตรงของรังผึ้งธรรมชาติ ซึ่งเป็นรูปทรงที่มีแบริ่ง-วัสดุที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดในธรรมชาติ

เงินลงทุนเริ่มแรก

ต้นทุนอุปกรณ์ที่ต้องชำระล่วงหน้าจะชัดเจนที่สุดในการอัพเกรดสายการบรรจุ และการห่อบับเบิ้ลมักมีข้อได้เปรียบในเรื่องนี้ เครื่องห่อบับเบิ้ลแบบตั้งโต๊ะมาตรฐานที่เหมาะสำหรับ-ค่าจัดส่งอีคอมเมิร์ซขนาดเล็กและขนาดกลาง- ระหว่าง 3,000 ถึง 8,000 ดอลลาร์สหรัฐฯ เครื่องจักรเกรดโรงงาน-ที่สามารถจัดการปริมาณที่สูงกว่าได้โดยมีต้นทุนระหว่าง 8,000 ถึง 20,000 เหรียญสหรัฐ

เครื่องห่อกระดาษรังผึ้งมีค่าใช้จ่ายล่วงหน้าสูงกว่า โดยทั่วไป 5,000 ถึง 12,000 เหรียญสหรัฐสำหรับรุ่นตั้งโต๊ะ และ 15,000 ถึง 35,000 เหรียญสหรัฐสำหรับรุ่นโรงงาน ความแตกต่างของต้นทุนเกิดจากความซับซ้อนทางกลของกระบวนการขึ้นรูปรังผึ้ง เครื่องจักร - ต้องกระชับกระดาษด้วยแรงตึงที่แม่นยำมาก จึงไม่ฉีกขาด และการประกอบลูกกลิ้งขึ้นรูปต้องใช้ความอดทนมากกว่าชิ้นส่วนปิดผนึกฟิล์มของเครื่องห่อบับเบิ้ล

แต่การดูราคาซื้อเพียงอย่างเดียวยังพลาดปัจจัยชดเชยที่สำคัญอีกด้วย ในกรณีที่มีโครงการ EPR ที่ใช้งานอยู่ - สิ่งที่มูลนิธิ Ellen MacArthur และโครงการสิ่งแวดล้อมแห่งสหประชาชาติเรียกว่าเครื่องมือพื้นฐานสำหรับการจัดการขยะจากบรรจุภัณฑ์ - บรรจุภัณฑ์พลาสติกจะเรียกเก็บค่าธรรมเนียมต่อกิโลกรัม ในขณะที่บรรจุภัณฑ์กระดาษไม่คิดค่าธรรมเนียม ศูนย์จัดส่งขนาดกลาง-ที่ประมวลผลพัสดุ 500 ชิ้นต่อวันอาจจ่าย 8,000 ถึง 15,000 เหรียญสหรัฐต่อปีสำหรับค่าใช้จ่ายการปฏิบัติตาม EPR สำหรับวัสดุกันกระแทกพลาสติก ซึ่งเป็นความซ้ำซ้อนที่ระบบกระดาษส่วนใหญ่หลีกเลี่ยงได้

ค่าวัสดุต่อแพ็คเกจ

ต้นทุนต่อหน่วยของวัสดุมีรายละเอียดมากขึ้น พูดง่ายๆ ก็คือ ฟิล์มห่อฟองมักจะถูกกว่ากระดาษรังผึ้ง ม้วนฟองโพลีเอทิลีนที่มีความยาวระหว่าง 500 ถึง 1,000 เมตร มีราคาอยู่ระหว่าง 30 ถึง 60 เหรียญสหรัฐฯ หรือระหว่าง 0.06 ถึง 0.12 เหรียญสหรัฐฯ ต่อเมตร ม้วนคราฟท์สำหรับระบบรังผึ้งมีราคา 50 ถึง 100 เหรียญสหรัฐฯ ต่อม้วน และเมื่อคำนึงถึงขั้นตอนการยืดและ-การขึ้นรูปเซลล์แล้ว ก็จะได้ข้าวเชิงเส้นน้อยลงอีก

แต่วัสดุที่ใช้ในแต่ละบรรจุภัณฑ์ก็บอกเล่าเรื่องราวที่แตกต่างกัน เนื่องจากกระดาษรังผึ้งมีรูปทรงเซลล์หกเหลี่ยมที่สามารถรองรับน้ำหนักได้ดีกว่า - เนื่องจากความหนาของกระดาษรังผึ้งดูดซับแรงกระแทกได้มากกว่าการห่อบับเบิ้ลที่มีความหนาเท่ากัน - บรรจุภัณฑ์ทั่วไปต้องใช้กระดาษรังผึ้งเพียง 0.3 ถึง 0.8 เมตร ในขณะที่ฟิล์มบับเบิ้ลหนา 0.5 ถึง 1.5 เมตรก็ให้การป้องกันเช่นเดียวกัน การวิจัยเกี่ยวกับกลศาสตร์ของวัสดุรังผึ้งใน International Journal of Impact Engineering แสดงให้เห็นว่ารูปทรงรังผึ้งหกเหลี่ยมดูดซับพลังงานได้มากกว่าระบบกันกระแทกที่มีขนาดเท่ากันถึง 30% ถึง 50% นั่นหมายถึงใช้วัสดุน้อยลงและทำงานมากขึ้น

จากการใช้งานจริง ราคาวัสดุของกระดาษห่อแบบรังผึ้งจะอยู่ที่ประมาณ $0.25 - $0.50 ต่อแพ็ค ในขณะที่ราคาวัสดุของกระดาษห่อบับเบิ้ลจะอยู่ที่ประมาณ $0.15 - $0.35 ต่อแพ็ค ช่องว่างจะน้อยลงเมื่อคำนึงถึงประสิทธิภาพเชิงโครงสร้างที่ดีกว่าของเครื่องรังผึ้ง แต่การหุ้มบับเบิ้ลสำหรับสินค้าน้ำหนักเบาและมูลค่าต่ำ-ยังคงมีราคาถูกกว่าในแง่ของต้นทุนวัสดุบริสุทธิ์

คลังสินค้าและรอยเท้าคลังสินค้า

ม้วนบับเบิ้ลแรป โดยเฉพาะอย่างยิ่งม้วนที่เตรียมไว้ล่วงหน้า-จะใช้พื้นที่ในคลังสินค้าเป็นจำนวนมาก ถาดห่อบับเบิ้ลที่พองไว้ล่วงหน้า-สามารถบรรจุได้เพียง 20 ถึง 30 เปอร์เซ็นต์ของความยาวเชิงเส้นของถาดกระดาษสีน้ำตาลแบนเดียวกัน เนื่องจากช่องอากาศจะใช้พื้นที่แม้ว่าฟิล์มจะพันแน่นก็ตาม กระดาษมีข้อได้เปรียบด้านความหนาแน่นในการจัดเก็บที่ดีเยี่ยม: ม้วนกระดาษคราฟท์สำหรับระบบรังผึ้งหนึ่งกองสามารถบรรจุในสถานีบรรจุได้หลายวันหรือหลายสัปดาห์ แต่ต้องเติมแผ่นบับเบิ้ลบ่อยขึ้นและใช้พื้นที่มากขึ้น

ในกรณีที่คำนวณค่าเช่าคลังสินค้าและค่าใช้จ่ายในการจัดการต่อตารางฟุตหรือต่อตารางเมตร พื้นที่ที่ประหยัดได้โดยระบบกระดาษสามารถประหยัดการดำเนินงานขนาดกลาง-ในต้นทุนการจัดเก็บระหว่าง 2,000 ถึง 5,000 เหรียญสหรัฐต่อปี นี่เป็นการดำเนินการซ้ำๆ ซึ่งช่วยประหยัดการสะสมตลอดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ และไม่ปรากฏในใบเรียกเก็บเงินสำหรับเครื่องใดๆ

การใช้พลังงานและต้นทุนการดำเนินงาน

เครื่องบรรจุภัณฑ์โฟม โดยเฉพาะผลิตภัณฑ์ของผู้ผลิตเครื่องอัดรีด ใช้พลังงานไฟฟ้ามาก เนื่องจากโพลีเอทิลีนจะต้องได้รับความร้อนจนถึงจุดหลอมเหลวประมาณ 120 องศาถึง 160 องศาก่อนจึงจะสามารถเป่าเป็นแผ่นฟิล์มได้ เครื่องสูบลมแบบตั้งโต๊ะที่ทำงานกับฟิล์มสำเร็จรูปใช้กำลัง 1 ถึง 2 กิโลวัตต์ และเครื่องอัดรีดจากโรงงานสามารถดูดซับได้ 15 ถึง 40 กิโลวัตต์ในระหว่างการทำงานอย่างต่อเนื่อง

งานของเครื่องห่อกระดาษรังผึ้งนั้นเป็นงานเชิงกลล้วนๆ - โดยจะดึงและขึ้นรูปกระดาษที่อุณหภูมิห้อง - และใช้ 2 ถึง 4 กิโลวัตต์เป็นอุปกรณ์เกรดโรงงาน- โดยทั่วไปรุ่นตั้งโต๊ะจะมีขนาดไม่เกิน 1 กิโลวัตต์ ความแตกต่างระหว่างเครื่องอัดรีดห่อฟองขนาด 25- กิโลวัตต์กับเครื่องอัดรีดแบบรวงผึ้งขนาด 3 กิโลวัตต์ที่ทำงานนานกว่า 2,000 ชั่วโมงคือประมาณ 44,000 กิโลวัตต์ชั่วโมง ในราคาโรงงานที่ $0.08 - $0.12 ต่อกิโลวัตต์-ชั่วโมง ต้นทุนพลังงานสามารถประหยัดได้ระหว่าง $3,500 ถึง $5,300 ต่อปี

แรงงานและกำลังการผลิต

ระบบห่อบับเบิ้ลสามารถปรับให้เข้ากับเวิร์กสเตชันการบรรจุในปัจจุบันได้ง่าย ผู้ปฏิบัติงานนำฟิล์มออกจากม้วน ฉีกออกหรือตัดให้สั้น จากนั้นจึงห่อผลิตภัณฑ์ - กระบวนการที่ต้องใช้การฝึกอบรมเพียงเล็กน้อยและแทบจะไม่รบกวนขั้นตอนการบรรจุตามปกติ โดยปกติอัตราการรับส่งพัสดุอยู่ที่ 60-120 บรรจุภัณฑ์ต่อชั่วโมง

ระบบกระดาษรังผึ้งต้องการให้ผู้ปฏิบัติงานเข้าใจคุณสมบัติของวัสดุ - ว่าการยืดตัวทำให้เกิดการกันกระแทกที่ดีที่สุดเพียงใด เซลล์หกเหลี่ยมจัดเรียงตัวอย่างไรภายใต้การบีบอัด และวิธีการปิดบรรจุภัณฑ์โดยไม่ต้องบีบโครงสร้าง ความซับซ้อนเพิ่มเติมนี้สามารถลดปริมาณงานเริ่มต้นได้ 10% ถึง 20% เมื่อเทียบกับการห่อบับเบิ้ล แต่ผู้ปฏิบัติงานที่มีประสบการณ์จะมีความเร็วใกล้เคียงกันในที่สุด ในกรณีที่การลาออกของพนักงานสูงหรือการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลสูง ต้นทุนการฝึกอบรมของระบบรังผึ้งจะเป็นค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานจริง และควรรวมอยู่ในการตัดสินใจรับเลี้ยงบุตรบุญธรรม

การกำจัดของเสียและต้นทุนการสิ้นสุด-ของชีวิต-

นั่นคือสิ่งที่ต้นทุนมีความผันแปรมากขึ้น พลาสติกห่อกันกระแทกโพลีเอทิลีนสามารถรีไซเคิลได้ในทางทฤษฎี แต่ในทางปฏิบัติเป็นเรื่องยากที่จะบรรลุผลสำเร็จ จะต้องแยกออกจากวัสดุบรรจุภัณฑ์อื่นๆ ลอกเทปและฉลากออก และส่งไปยังโรงงานที่สามารถรองรับฟิล์มโพลีเอทิลีนความหนาแน่นต่ำ-ได้ ที่จริงแล้ว ฟิล์มบับเบิ้ลส่วนใหญ่มักจะลงเอยด้วยการทิ้งขยะทั่วไป และจบลงที่ถังขยะหรือถูกเผา องค์กรเพื่อความร่วมมือทางเศรษฐกิจและการพัฒนา- (OECD) ประมาณการว่ามีขยะพลาสติกเพียง 9% ของโลกเท่านั้นที่ถูกรีไซเคิล และฟิล์มบรรจุภัณฑ์ก็เป็นเพียงส่วนเล็กๆ ของตัวเลขดังกล่าว

กระดาษคราฟท์จากเครื่องห่อกระดาษรังผึ้งเข้าสู่กระบวนการรีไซเคิลกระดาษที่มีอยู่ ซึ่งมีอัตราการรีไซเคิลสูงกว่า 65% ในประเทศสมาชิก OECD ที่สำคัญกว่านั้น กระดาษที่เข้าสู่สิ่งแวดล้อมจะสลายตัวภายในไม่กี่สัปดาห์หรือหลายเดือน แต่ฟิล์มโพลีเอทิลีนจะอยู่ได้หลายทศวรรษ สำหรับธุรกิจที่ต้องเผชิญกับภาษีฝังกลบหรือภาษีบรรจุภัณฑ์พลาสติก - กรณีหนึ่งคือการจัดเก็บภาษีบรรจุภัณฑ์พลาสติก 210.82 ปอนด์ต่อตันที่จะนำมาใช้ในสหราชอาณาจักรจาก 2022 - ความแตกต่างของต้นทุนของเสียอาจเป็นรายการเดียวที่ใหญ่ที่สุดในการคำนวณต้นทุนการบรรจุ

รูปภาพต้นทุนการเป็นเจ้าของทั้งหมด

หากคุณรวมส่วนประกอบต้นทุนทั้งหมดและอุปกรณ์โดยเฉลี่ยมีอายุการใช้งานห้าปี การดูเฉพาะราคาซื้อของเครื่องเท่านั้นที่จะเผยให้เห็นปัญหา:

ระบบห่อบับเบิ้ลมีต้นทุนเริ่มต้นที่ต่ำกว่า โดยมีต้นทุนวัสดุต่อบรรจุภัณฑ์ที่ต่ำกว่าเล็กน้อย แต่ก็มีการใช้พลังงานที่สูงกว่า ค่าธรรมเนียมการปฏิบัติตาม EPR ที่เกี่ยวข้อง ภาษีบรรจุภัณฑ์พลาสติก และค่าธรรมเนียมการกำจัดขยะ ค่าใช้จ่ายรายปีที่เกิดซ้ำเหล่านี้ - ค่าใช้จ่าย "ใต้ระดับน้ำ" ที่มักจะพลาดเมื่อซื้อการประเมิน - อาจอยู่ระหว่าง 12,000 ถึง 25,000 เหรียญสหรัฐต่อปีสำหรับสิ่งอำนวยความสะดวกที่จัดส่งพัสดุ 100,000 ชิ้นต่อปี

ระบบกระดาษรังผึ้งมีราคาแพงกว่าเล็กน้อย และวัสดุต่อบรรจุภัณฑ์มีราคาแพงกว่าเล็กน้อย แต่ใช้พลังงานน้อยกว่า นอกจากนี้ยังหลีกเลี่ยงต้นทุนเฉพาะด้านพลาสติก-ส่วนใหญ่ และสร้างการกำจัดขยะที่ถูกกว่า ของเสียนี้ยังได้รับความนิยมมากขึ้นตามกฎเกณฑ์ความยั่งยืนของผู้บริโภคและองค์กร ทางแยก - การประหยัดโดยรวมสำหรับระบบรังผึ้งด้วยราคาซื้อเริ่มแรกที่สูงขึ้น - โดยทั่วไปจะเกิดขึ้นระหว่างเดือนที่ 12 ถึง 18 ของการดำเนินงานของโรงงานขนาดกลาง- ขึ้นอยู่กับข้อมูลการปฏิบัติงานที่รวบรวมจากการตรวจสอบสายการผลิตบรรจุภัณฑ์

ทางเลือกขึ้นอยู่กับการประยุกต์ใช้มากกว่าอุดมการณ์

ตัวเลือกที่คุ้มค่าที่สุด-ขึ้นอยู่กับสินค้าที่กำลังขนส่ง สำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์น้ำหนักเบา เครื่องสำอาง เครื่องแก้ว และสิ่งของที่เปราะบางอื่นๆ บรรจุภัณฑ์จะต้องได้รับการกระแทกอย่างแรงในท้องถิ่น เซลล์อากาศแบบอ่อนของ Bubble Wrap ให้การป้องกันการโหลดแบบจุดที่กระดาษรังผึ้ง - ที่มีผนังเซลล์ที่แข็งกว่า - ไม่สามารถเทียบเคียงได้ ในกรณีนี้ ต้นทุนการห่อบับเบิ้ลที่สูงขึ้นเล็กน้อยอาจคุ้มค่า เนื่องจากอัตราความเสียหายต่ำและผลตอบแทนของลูกค้าต่ำ

สำหรับสินค้าที่มีน้ำหนักมาก ชิ้นส่วนโรงงาน ชิ้นส่วนโลหะ และผลิตภัณฑ์ที่ต้องทนต่อแรงบดอัดที่มั่นคงระหว่างการขนส่ง กระดาษรังผึ้งมีตัวกันกระแทกเชิงโครงสร้างที่ให้การปกป้องที่ดีกว่าด้วยต้นทุนรวมที่ใกล้เคียงกันหรือต่ำกว่า รูปร่างหกเหลี่ยมจะกระจายแรงกดทับไปยังผนังเซลล์จำนวนมาก ป้องกันการพังทลายของเซลล์ฟองเดี่ยวอย่างช้าๆ ขณะที่พวกมันระเบิดภายใต้แรงกดดันคงที่

ธุรกิจการตลาดจำนวนมาก-ใช้วิธีการแบบผสมผสาน ได้แก่ การห่อบับเบิ้ลสำหรับการสั่งซื้อออนไลน์จำนวนเล็กน้อย ซึ่งความเร็วและความเรียบง่ายเป็นสิ่งสำคัญที่สุด และระบบรังผึ้งสำหรับการจัดส่งที่หนักกว่าหรือมีมูลค่ามากกว่า ซึ่งการปกป้องและชื่อเสียงที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมีคุณค่าทางธุรกิจ ค่าใช้จ่ายของทั้งสองระบบนี้ขึ้นอยู่กับปริมาณการจัดส่งรวมกัน แต่มักจะเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับการดำเนินการขนส่งผลิตภัณฑ์หลายประเภท

เนื่องจากกฎเกณฑ์ด้านบรรจุภัณฑ์พลาสติกทั่วโลกมีความเข้มงวดมากขึ้น - ความมุ่งมั่นระดับโลกของมูลนิธิ Ellen MacArthur และโครงการริเริ่มเศรษฐกิจพลาสติกแบบใหม่ของโครงการสิ่งแวดล้อมแห่งสหประชาชาติ ต่างก็กำหนดเป้าหมายที่ชัดเจนในการลด-บรรจุภัณฑ์พลาสติกแบบใช้ครั้งเดียว - ความได้เปรียบด้านต้นทุนของระบบกระดาษมีแนวโน้มที่จะเพิ่มขึ้น ธุรกิจที่ไม่มองว่าต้นทุนบรรจุภัณฑ์เป็นราคาซื้อ แต่เป็นการคำนวณวิธีการทำงานของระบบ จะเป็นธุรกิจที่ลงทุนอย่างถูกต้องเป็นเวลาหลายทศวรรษก่อนที่กฎเกณฑ์จะบังคับใช้การตัดสินใจ

อ้างอิง

• มูลนิธิเอลเลน แมคอาเธอร์ ความรับผิดชอบเพิ่มเติมของผู้ผลิต: คำชี้แจงและจุดยืนของผู้ผลิต, 2020
• โครงการสิ่งแวดล้อมแห่งสหประชาชาติ (UNEP) ความมุ่งมั่นระดับโลกต่อเศรษฐกิจพลาสติกแบบใหม่ ปี 2023
• องค์กรเพื่อความร่วมมือทางเศรษฐกิจ-ปฏิบัติการและการพัฒนา (OECD) แนวโน้มพลาสติกทั่วโลก: ตัวขับเคลื่อนทางเศรษฐกิจ ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม และทางเลือกด้านนโยบาย สำนักพิมพ์ OECD, 2022.
• วารสารนานาชาติด้านวิศวกรรมแรงกระแทก. ลักษณะการดูดซับพลังงานของโครงสร้างรังผึ้งหกเหลี่ยมภายใต้การโหลดแบบคงที่และแบบไดนามิก ปีที่ 112, 2561.