Vhodné verzus ľahké

Ľahšie, ale pevnejšie. Menej zdrojov, ale lepšie funkčné vlastnosti. S týmito požiadavkami sa výrobcovia obalov stretávajú čoraz častejšie. Sklo ako prírodná surovina, ktorú možno neustále recyklovať, má z hľadiska udržateľnosti oproti iným materiálom jednoznačne veľké výhody. Sklársky priemysel sa však naďalej usiluje o efektívnejšie využívanie zdrojov, a preto skúma spôsoby ďalšieho znižovania spotreby materiálu bez ohrozenia vlastností sklenených obalov.

Dennis Gsell sa vo Vetropacku s touto témou stretáva každý deň. Je členom projektovej skupiny založenej v polovici roku 2024, ktorá rieši úlohu „optimalizácie hmotnosti“. Tento termín sa v priemysle sklenených obalov používa často, mnohokrát v spojení s „odľahčovaním“. Čo to však znamená a čím sa tieto pojmy líšia?

„Odľahčenie sklenených obalov spočíva predovšetkým v znížení ich hmotnosti,“ hovorí Gsell. „Hlavnú úlohu tu samozrejme zohrávajú stabilita a bezpečnosť spotrebiteľov. Optimalizácia hmotnosti však vyžaduje komplexnejší prístup. Naším cieľom je určiť optimálnu hmotnosť skleneného obalu, pri ktorej sa dosiahnu požadované funkčné vlastnosti. Zohľadňujeme pritom všetky aspekty hodnotového reťazca – najmä estetickú stránku, značku výrobku, jeho ochranu, funkčné kritériá, ako sú pevnosť a kvalita, požiadavky na náplň, technickú realizovateľnosť a ekologické požiadavky.“ Pri zohľadnení všetkých týchto faktorov musí byť pomer hmotnosti a funkčnosti presne vyvážený.

Vhodnosť pre daný účel

Hlavným princípom optimalizácie hmotnosti je vhodnosť pre daný účel. Cieľom je nájsť správnu rovnováhu medzi využitím materiálu, funkčnosťou a konštrukčnou integritou. Na jednej strane nesmú byť jednotlivé sklenené nádoby príliš ťažké alebo nadmerne veľké, pretože by to viedlo k zbytočnej spotrebe materiálu. Na druhej strane nesmú byť ani príliš ľahké a poddimenzované, pretože by to mohlo ohroziť trvanlivosť, celistvosť výrobku a bezpečnosť spotrebiteľa. V niektorých prípadoch môže optimalizácia hmotnosti skleneného obalu zahŕňať dokonca aj zvýšenie jeho hmotnosti s cieľom zlepšiť jeho celkové funkčné vlastnosti.

Optimalizácia hmotnosti naráža na značné problémy a vyžaduje komplexnú analýzu požiadaviek na výrobok, vrátane životného cyklu, manipulácie a podmienok použitia.

Dennis Gsell ilustruje technickú zložitosť znižovania množstva materiálu na príklade pohára na uhorky. Väčšina hmotnosti je sústredená v ústí pohára, na ktoré sa vzťahujú regulačné požiadavky. Ústie musí byť dostatočne robustné, aby odolalo podtlaku a aby sa naň dalo pevne nasadiť šróbovacie viečko. Oblasť ramien však ponúka ďalšie možnosti optimalizácie – prechod od tela k ústiu je niekedy hrubší, než je potrebné. Hladší a plynulejší tvar v tejto oblasti môže znížiť spotrebu materiálu bez toho, aby sa zvýšilo riziko rozbitia skla.

V prvom rade však k celkovej hmotnosti pohára významne prispieva jeho dno. Je mierne konkávne – teda vyduté dovnútra – čo zabezpečuje stabilitu bez potreby nadmerného množstva materiálu. Technológovia tiež skúmajú, do akej miery je možné optimalizovať hrúbku steny. Moderné zloženie skla so zvýšenou pevnosťou umožňuje tenšie steny. Pri hodnotení pokroku v optimalizácii hmotnosti používajú sklárski technológovia rôzne ukazovatele. Jedným z kľúčových parametrov je index alfa, ktorý vyjadruje pomer objemu a hmotnosti potrebnej na dosiahnutie danej kapacity.

Vedúca pozícia na trhu s pivom

Podľa Gsella sa v súčasnosti rieši téma optimalizácie hmotnosti z troch rôznych uhlov pohľadu. Prvým je udržateľnosť – najmä energetická stopa jednotlivých obalov. Druhým sú náklady – použitie menšieho množstva materiálu na jednotku priamo vedie k úsporám. Tretím je inovácia. „Samozrejme, starostlivo sledujeme trh a vyhodnocujeme naše portfólio z hľadiska možných zlepšení. Vo Vetropacku však chceme robiť viac ako len sledovať trh. V súlade s našou firemnou stratégiou sa snažíme stanoviť vlastné štandardy pre udržateľnejšiu a efektívnejšiu výrobu skla.“ Požiadavka na minimalizáciu obalov vyplývajúca z nariadenia o obaloch a obalových odpadoch je ďalšou motiváciou na prekonávanie technických hraníc a skúmanie alternatívnych riešení. Podľa Gsella zaujíma firma Vetropack vedúce postavenie v segmente fliaš na pivo a mlieko. Asi najznámejšou inováciou posledných rokov je tepelne tvrdená odľahčená sklenená fľaša, ktorá ako opakovane použiteľný obal s objemom 0,33 litra váži o 30 % menej ako štandardná fľaša – a výrazne menej sa odiera. Týmto projektom odľahčenia sa teda nielen znížila hmotnosť, ale aj zlepšili funkčné vlast-nosti. Výrazné zníženie hmotnosti sa dosiahlo aj v potravinárskom odvetví. Významným príkladom je spolupráca so švajčiarskou spoločnosťou J.C. Fridlin Gewürze AG, v rámci ktorej spoločnosť Vetropack upravila konštrukciu pohára na korenie a zaviedla nové odľahčené sklo. To viedlo k ročnej úspore približne 190 ton skla a ďalej k efektívnejšej paletizácii a zníženiu emisií CO2 v logistickom procese. Vo vinárskom odvetví projektová skupina v súčasnosti testuje rôzne fľaše, vrátane ultraľahkej fľaše na burgundské víno.

„Aktívne oslovujeme zákazníkov“

Aké sú teda priority tejto novo vznikajúcej projektovej skupiny vo Vetropacku? Tím v súčasnosti stanovuje svoje ciele na budúci rok. „Je pre nás dôležité, aby sme aktívne oslovovali našich zákazníkov s návrhmi,“ hovorí Gsell a zdôrazňuje, že skupina je orientovaná na zákazníkov. Aby sa zabezpečilo zohľadnenie všetkých relevantných hľadísk, skupina je primerane rôznorodá. Okrem štyroch členov výkonného tímu sú v nej zastúpení aj zamestnanci zameraní na marketing, predaj a udržateľnosť. Celý interdisciplinárny tím sa stretáva minimálne raz za štvrťrok a v súčasnosti pracuje na dvoch projektoch súčasne.

Dennis Gsell vidí najväčšie budúce výzvy práve v oblasti procesov. Pri použití menšieho množstva materiálu na jednotku je potrebné vyrábať ľahšie sklenené nádoby tak, aby sa zachovala súčasná taviaca kapacita. Na výrobu ľahších výrobkov pri vyšších rýchlostiach sú potrebné stabilné výrobné procesy; absolútnou nevyhnutnosťou sú aj naďalej prísne opatrenia na kontrolu kvality. 

Konečným výsledkom je, že pri správnej rovnováhe môžu značky znížiť náklady vďaka lepšej efektivite využitia materiálov bez ohrozenia bezpečnosti spotrebiteľa, zachovať vysoké štandardy výrobkov a zároveň dosiahnuť skutočnú udržateľnosť a konkurenčnú výhodu.