Блог

Aug 13, 2023

Pepsico находит инновационную альтернативу дорогостоящим металлическим инструментам

Сопутствующие поставщики Скорость выхода на рынок никогда не была более важной для потребителя.

Связанные поставщики

Скорость выхода на рынок никогда не была более важной в секторе потребительских товаров, поскольку владельцы брендов стремятся разрабатывать новые дизайны бутылок и упаковок, отвечающие постоянно меняющимся желаниям клиентов. Но создание обычных металлических инструментов для выдувного формования бутылок — дорогостоящее и трудоемкое занятие. Именно поэтому Pepsico искала альтернативу.

Продукцией компании по производству напитков Pepsico потребители наслаждаются более одного миллиарда раз в день в более чем 200 странах и территориях по всему миру. В 2021 году группа получила более 79 миллиардов долларов чистой выручки благодаря дополнительному портфелю напитков и продуктов питания, в который входят Lay's, Doritos, Cheetos, Gatorade, Pepsi-Cola, Mountain Dew, Quaker и Soda Stream. Портфель продуктов Pepsico включает в себя широкий ассортимент приятных продуктов питания и напитков, в том числе множество знаковых брендов, годовой объем розничных продаж которых составляет более одного миллиарда долларов каждый.

Компания по производству продуктов питания и напитков искала способ ускорить выход на рынок за счет оптимизации производства выдувных форм. При использовании традиционных методов этот процесс может быть довольно длительным. После создания CAD-файла с дизайном упаковки обработка металлического инструмента может занять до четырех недель, а затем еще две недели, чтобы получить пробную установку для фактического выдувного формования. По словам Макса Родригеса, старшего менеджера по глобальным исследованиям и разработкам упаковки, передовому проектированию и дизайну в исследовательском центре Pepsico в Валгалле, производство одного набора металлических инструментов может легко стоить до 10 000 долларов в зависимости от его сложности.

Это побудило многих попытаться применить 3D-печать, чтобы сократить этот процесс, но предыдущие подходы к быстрой оснастке также имели свои недостатки. Для 3D-печати одного инструмента для выдувного формования из цифрового ABS (дорогого материала) на 3D-печатной машине Polyjet стоимостью 250 000 долларов потребуется два-три дня. Несмотря на это, полученному инструменту не хватало долговечности, и он мог изготовить всего около 100 бутылок, прежде чем форма начала выходить из строя. Это побудило Родригеса и его команду изучить гибридный подход, объединив части обычной металлической формы со вставками, напечатанными на 3D-принтере.

Эта гибридная модель, которую Pepsico запатентовала в конце 2020 года, предполагает использование универсальной металлической внешней оболочки формы, которая сегодня подходит для большинства коммерческих выдувных машин. Затем компания изучила возможность использования аддитивного производства для печати только основных внутренних частей формы, которые определяют геометрию конечного продукта. Работа с Dynamism познакомила команду Pepsico с промышленными решениями в области 3D-печати, которые могли удовлетворить их требования.

«Очевидно, что время и стоимость важны, но еще важнее иметь возможность гибко выполнять множество различных итераций проектирования с рекордной скоростью, чтобы мы могли оценить производительность во всех последующих действиях. помогает нам ускориться», — говорит Родригес. Эти последующие действия включают подтверждение того, как бутылка ведет себя на упаковочных линиях, в торговых автоматах и ​​в ее дистрибьюторской сети Pepsico.

Группа выбрала материал xPEEK147 Nexa 3D от Henkel Loctite для вставок инструментов, напечатанных на 3D-принтере, из-за прочности материала и впечатляющих характеристик, включая его очень высокую температуру теплового отклонения. Хотя этот гибридный подход не зависит от оборудования, то есть в нем можно использовать различные типы 3D-принтеров, компания Pepsico обнаружила, что сверхбыстрый и высокопроизводительный 3D-принтер Nexa 3D NXE 400 и сопутствующие материалы идеально подходят для производства необходимых компонентов пресс-форм.

Команда применила подложку из зубного камня к напечатанным вставкам, чтобы придать полостям формы прочность на сжатие, необходимую для выдувного формования под давлением до 40 бар. Затем для производства бутылок использовалась модифицированная лабораторная машина для выдувного формования Blowscan от базирующейся в Северной Ирландии компании Blow Molding Technologies (BMT). BMT является стратегическим поставщиком услуг и надежным партнером Pepsico на протяжении последних пяти лет, отметил Родригес.