品牌识别、电子商务、可持续发展和生活方式等新发展正在影响着瓶子的设计。快速变化的消费者需求,加上严格的零售和监管要求,正促使包装公司不断突破瓶子的极限。虽然不断发展的设计工具让设计师更有创意,并帮助客户通过形状、压花和蚀刻实现他们独特的品牌身份,但还有更多的东西。GydF4y2Ba

当客户向包装公司提出一个新的瓶子概念时,在最终产品到达客户手中之前,就已经部署了多种关键的工程和设计方法。瓶子的设计和开发考虑到整个产品生命周期,包括其在整个供应链中的表现。GydF4y2Ba

为了确保成功的开发,所有涉众必须在项目开始时就聚集在一起,为每个新瓶子设计确定目标、功能需求和预期结果,以及确定与实现这些目标相关的任何限制或复杂挑战。GydF4y2Ba

这一过程不仅确保了品牌和瓶子的预期结果,而且还允许包装公司创建一个工作计划,可以简化制造过程,同时提供一个更可持续的、成本效益高的解决方案。为了制造出更好的瓶子,设计师和工程师必须考虑一些过程步骤和共同因素,以达到预期的结果。GydF4y2Ba

在最终包到达客户之前,就已经安排好了多种关键的工程和设计方法。无论是通过设计,性能还是流程,每瓶都会带来自己独特的要求。GydF4y2Ba

建立瓶子设计蓝图GydF4y2Ba

设计新瓶子的第一步是召集所有利益相关者——包括品牌和工程团队——参与一个初步的“发现会议”,以捕获所有包装要求。这些会议有助于衡量每个涉众对产品的目标,识别潜在的挑战,并确定在产品开发期间如何解决这些挑战。发现过程在识别真正的需求和其他可能是可取的但不是必要的特性方面特别有价值,并有助于优先权衡(例如,希望更硬的侧壁和希望减少总体瓶重)。GydF4y2Ba

瓶子的设计和开发考虑到整个产品生命周期,包括其在整个供应链中的表现。GydF4y2Ba

包装公司带领客户走过瓶子的生命周期,以了解瓶子的要求,然后应用这些要求来定义规格。产品生命周期包括灌装线、瓶子的输送、灌装和封盖方式、贴标系统和成品容器的包装方式(例如,箱子或托盘包装)。我们还讨论了消费者体验。产品将在哪里出售(便利店、自动售货机等)?换句话说,瓶子有多个“接触点”,这些“接触点”对瓶子如何运作和执行至关重要,以保持其理想的货架外观,并满足终端用户的需求。GydF4y2Ba

格雷厄姆包装瓶吹塑机GydF4y2Ba

当设计一个瓶子时,第一步是把利益相关者聚集在一起,并举行一个“发现会议”,以捕捉所有的包装要求,包括品牌的目标,潜在的挑战等等。GydF4y2Ba

产品开发工程师负责创建开发规范,同时确保与客户要求对齐。开发规范包括材料/屏障要求,填充过程类型,包装性能要求,包的尺寸方面以及产品将如何向客户提供。GydF4y2Ba

开发规范还允许技术团队建立已知和未知数(即,在开发过程中需要学习的内容),因此可以探索和改进这些问题。在整个过程中,有一系列审查步骤允许团队成员协作和分享知识,以满足最终规范和产品的利益相关者。GydF4y2Ba

规格驱动瓶子开发的所有阶段GydF4y2Ba

与客户建立和审查发展规范对于最终产品的结果至关重要。例如,最近的一个多功能瓶的项目包括用于消费者的侧链抓住并使用瓶子。规范讨论最终导致瓶子在送给客户时如何在托盘上定向。夹具的方向对于维持与客户的填充和标签设备对齐至关重要。GydF4y2Ba

这方面的规格是关键,以确保包装公司的生产线能够提供正确的方向,为前面和后面的面板。在开发过程的早期而不是在填充线试验期间了解这些需求,可以节省生产过程中可能产生的额外时间和劳动力成本。GydF4y2Ba

另一个例子涉及热填充包装的设计。因为它是热灌装,瓶子的设计需要设计元素(真空板)。传统的方法是通过只关注包装热填充后的性能来优化真空板的设计,当产品冷却和收缩时,在容器中创造一个真空。然而,它也有可能走得太远,造成真空板膨胀的情况。这可能会造成一种情况,在客户的灌装线上不能正确处理瓶子。GydF4y2Ba

与客户建立和审查发展规范对于最终产品的结果至关重要。GydF4y2Ba

在这种情况下,早期与客户需求一致的规范提供了对产品全生命周期的更深入的了解,帮助设计师识别包装和填充过程特有的性能需求。掌握这些知识可以推动模拟和形状优化,并使制造商能够在开发过程的后期阶段避免代价高昂的错误和延误。GydF4y2Ba

瓶子开发的五个阶段GydF4y2Ba

一旦建立了初始的开发规范,工程团队就开始完成开发的每个阶段。这包括形状开发,工程设计,原型,验证和执行。GydF4y2Ba

在开发的五个阶段使用了许多工具和技术 - 包括建立已知和未知数 - 以确保产品/过程的优化以及将开发规范转换为生产规范。完成后,规范在整个开发过程中用作路线图,是各个阶段之间的共同链接。GydF4y2Ba

  1. 形状开发捕获客户需求GydF4y2Ba:GydF4y2Ba设计师然后使用该路线图来告知造型开发。有各种客户规格有助于形状开发。这些规格可以在购买点,增加可持续性和降低后勤成本的情况下提高品牌标识,而不会降低填充重量的情况下的包装和/或更小。使用数字Modelin.GydF4y2BaGGydF4y2Ba,设计人员可以从开发规范中获取所有要求,并创建可以在各种条件下测试的产品的虚拟3D模型。它还可以发现特定设计对材料分布可能敏感的原因。GydF4y2Ba

每个包装公司可能有不同的方法来塑造发展。为客户实现最佳设计的关键是理解设计如何影响制造过程(什么可行,什么不可行),以及设计元素如何影响结构性能。通过首先专注于吹塑技术,设计师有能力将某些设计元素融入到可制造的瓶子中,同时仍然满足客户所期望的美学。GydF4y2Ba

  1. 数字建模与仿真在工程设计阶段的应用GydF4y2Ba。GydF4y2Ba包装形状确定后,工程师就开始虚拟测试瓶子的性能,以满足规格书中设定的期望,包括设计、尺寸和功能要求。设计和仿真工程师完成几个迭代设计循环,以优化形状和材料分布,以实现预期的性能。GydF4y2Ba

在工程和模拟阶段,团队使用有限元分析来增强形状和材料分布,并确定规格的尺寸方面的限制。最近的吹塑技术的进步给包装公司自由控制在一个更精细的精度和分辨率。这使得工程师可以从包装中去除额外的材料,而以前需要适应机器的变化。在建模和仿真完成后,工程师开始开发用于测试的原型。GydF4y2Ba

数字建模吹塑瓶GydF4y2Ba

使用数字建模,设计人员可以从开发规范中获取所有要求,并创建在各种条件下可以测试的产品的虚拟3D模型。GydF4y2Ba

  1. 原型设计GydF4y2Ba:GydF4y2Ba原型包括构建原型模具并生产功能瓶样品,可以物理测试以了解瓶子的性能。GydF4y2Ba

这些样品也可以在客户的灌装生产线上运行,以测试瓶的性能或对客户的生产线进行调整。在某些情况下,客户的生产线是全新的,这些样品可以帮助客户和其他供应商微调他们的设备。在开发过程中此时的物理样品也非常有助于向客户展示在商业化之前的期望。GydF4y2Ba

原型还可以为模拟提供一个反馈循环,这允许优化模拟工具和方法以提高准确性,这可能最终导致通过仅依赖仿真来消除原型步骤。GydF4y2Ba

  1. 确认符合规格和瓶的性能GydF4y2Ba:GydF4y2Ba虽然不同包装公司的验证过程可能不同,但它通常涉及在实际生产机器上运行一个铅模。这可以是一个生产工厂中的现有资产,也可以是一个供应商合作伙伴制造的新机器和模具组。无论哪种方式,验证过程确保正确的模具工程,并有助于微调吹塑设备和生产线。这一阶段以过渡到常规的、持续的操作和客户完全接受新瓶结束。GydF4y2Ba
  1. 智能工厂增强执行力GydF4y2Ba:GydF4y2Ba成功执行需要验证生产线完全能够满足客户要求,操作团队具有优化的流程设置和标准操作条件,以便他们可以进入日常生产。GydF4y2Ba

由于利用工业4.0(或物联网、物联网)技术快速发展的智能或“智能”工厂的快速引入,这一过程的最后阶段变得更加高效。配备物联网的“智能工厂”可以提高生产性能,同时为包装过程带来额外的效率和可持续性。GydF4y2Ba

物联网技术允许工程师在现场生产过程中监控瓶子的生产,而不是在瓶子生产后进行测量(现在发现问题为时已晚)。物联网允许监控影响规范不同部分的某些过程变量。例如,工程师可以设定工艺限制并监测吹塑压力——如果压力低于某一点,就可能影响材料的分布。在过程中捕获此错误,可以实时进行调整,而不是在产品运行完成后进行调整。这些优化可以提高生产效率,降低运营成本。GydF4y2Ba

每一瓶酒都带来一个新的机会GydF4y2Ba

包装开发的一个更具挑战性的方面之一是没有两个瓶子相同。无论是通过设计,性能还是流程,每瓶都会带来自己独特的要求。虽然在垂直市场中可能存在类似的期望,但客户继续通过包装寻求差异化,以提高购买点的销售。GydF4y2Ba

新的智能技术还可以帮助缩短从工程设计到执行的整体时间,并确保更快、更平稳地过渡到生产。随着包装公司在保持性能标准的同时,继续在瓶子中加入更高水平的消费后回收(PCR)含量,智能技术提供的精度和可靠性使公司能够在不影响设计、性能或成本的情况下提供可持续的解决方案。当品牌从玻璃或铝包装转变为塑料包装时,尤其如此。GydF4y2Ba

随着技术的不断发展,产品开发工程师将深入了解其流程,以了解特定包装的功能特征。吹塑技术的进步使包装公司能够在瓶子外面思考,并将新的设计带来市场,同时提供新的货架上诉的市场,同时提供新的可持续性水平。GydF4y2Ba

想要优化包装设计的品牌应该寻找具有将创新设计引入市场历史的包装公司。他们的过程应该采取一种全面的方法来理解包装的整个生命周期需求——从概念到消费者——以降低供应链成本,同时提高销售。GydF4y2Ba

作者简介:Justin HowellGydF4y2Ba总工程师在吗GydF4y2Ba格雷厄姆包装GydF4y2Ba自2002年以来一直在这家公司工作。在此期间,他曾在工程和产品开发组织担任设计工程和研发的各种职务。GydF4y2Ba

约翰·希伦布兰德GydF4y2Ba2019年加入Graham Packaging,担任PET工程和开发副总裁。他在包装行业有10年的经验,跨越灵活和僵化的市场。他的职业生涯包括杜邦、欧文斯康宁和阿姆斯特朗地板。GydF4y2Ba

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