 |
Основные этапы проектирования упаковки
|
|
|
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Московский государственный университет печати»
Кафедра ТПП и УП
Зав. кафедрой______________
д.т.н., проф. Бобров В.И.
Дипломный проект
на тему:
Конструкторско-технологическая часть проекта упаковки для пищевой промышленности
Дипломант:_________________________ Лукина А.А.
Руководитель: __________ д.т.н., проф. Ефремов Н.Ф.
Консультант: __________________________________
Москва
Реферат
Работа выполнена на страницах, содержит рисунка.
Для выполнения работы было использовано литературных источников.
К работе прилагается электронная версия графического материала.
Перечень ключевых слов:
Содержание:
Введение
Глава 1
Основные этапы проектирования упаковки
1.1 Основные этапы проектирования упаковки
1.2 Классификация тары и упаковки
1.3 Классификация по каталогу ECMA
Глава 2
Предпроектные исследования
2.1 Обзор рынка аналогов, анализ прототипов упаковки для новогодних подарков
2.2 Анализ конструкций упаковки
2.3 Анализ художественного оформления упаковки для новогодних подарков
2.4 Влияние позиционирования товара в магазине на конструкцию упаковки
Глава 3
Проектирование конструкции упаковки для пищевой промышленности на примере упаковки для новогодних подарков
3.1 Выбор материала
3.2 Разработка конструкции
3.3 Разработка дизайна
Глава 4
Разработка проекта технологии производства упаковки для пищевой промышленности на примере упаковки для новогодних подарков
4.1 Основные этапы разработки технологии
4.2 Обоснование выбора способа печати и печатной машины
|
|
|
4.3 Обоснование выбора лака
4.4 Обоснование выбора штанцевальной машины
4.5 Разработка раскладки на лист
4.6 Расчёт необходимого количества картона
4.7 Проектирование и расчёт оснастки
4.7.1 Расчёт необходимого количества печатных форм
4.7.2 Проектирование штанцевального штампа
4.7.3 Расчёт весовой балансировки штанцевального штампа
4.7.4 Расчёт силовой балансировки штанцевального штампа
4.7.5 Проектирование контрштампа
4.8 Разработка технологии удаления облоя и разделения заготовок
4.9 Разработка технологии фальцевания
4.10 Разработка технологии упаковывания заготовок тары
Заключение
Список литературы
Введение
В современной жизни упаковка прочно вошла в наш быт, и сопровождает человека на всех стадиях его деятельности. По состоянию развития упаковочной индустрии стали судить об экономическом и техническом уровне той или иной страны. Наиболее развитые страны вкладывают значительные средства в эту сферу. Так, ежегодные расходы в США на упаковку превышают 52 млрд. долларов, в Германии — 33 млрд. марок (около 20 млрд. долларов США). Среднегодовые расходы на упаковку во всем мире составляют от 450 до 500 млрд. долларов США.
Главная задача этой работы – выполнение двух проектов – разработка конструкции и технологии производства упаковки для новогодних подарков. Также целью настоящей работы является разработка оригинальной конструкции для пищевой промышленности на примере упаковки для подарков.
Отличительной особенностью процесса производства упаковки является наукоёмкость этой отрасли, где доля инженерного труда очень велика. Современные требования к конструированию упаковки, приводят к необходимости использования специализированных инструментов для ее разработки.
Такие инструменты представлены на западном рынке в достаточном количестве (это пакеты программ Marbacad, Impact, Artios CAD, Score и другие). На российском рынке эти программы в настоящее время не получили широкого распространения. Применение САПР (систем автоматического проектирования) оправданно и необходимо при разработке конструкции упаковки (конструктивный дизайн), подготовке раскладки на печатный и штанцуемый лист сообразно экономическим и технологическим требованиям, проектировании и изготовление оснастки для высечки.
|
|
|
При проектировании инженер должен руководствоваться основными положениями и функциями упаковки.
Упаковка – это средство или комплекс средств, обеспечивающих защиту продукции от повреждений или потерь, окружающую среду от загрязнения, а также обеспечивающих процесс обращения продукции (ГОСТ 17527-86 «Упаковка. Термины и определения»).
Тара – это основной элемент упаковки, представляющий собой изделие для размещения продукции. Если тара может самостоятельно выполнять весь комплекс требований к упаковке, то её можно называть упаковкой.
В большинстве случаев упаковкой следует называть совокупность тары и вспомогательного упаковочного средства.
К вспомогательным упаковочным средствам относятся крышки, пробки, этикетки, прокладки, решётки, вкладыши, стяжные и липкие ленты, скрепки, клеи, покрытия, обёртки и т.п.
По своей сути упаковку следует рассматривать не просто как средство содержания изделия, но в более широком смысле как систему взаимосвязи производителя, продавца и потребителя товаров. Это предъявляет к упаковке целый комплекс требований. Она должна обеспечить выполнение операций специальной обработки продукции, ее дозирования и укупорки. Кроме того, от упаковки требуется обеспечение длительного хранения продукции, удобства транспортировки, размещения на витринах, прилавках магазинов, складирования. Упаковке необходимы привлекательный внешний вид, способствующий повышению конкурентоспособности и облегчающий продажу, удобство использования покупателем. Ряд новых требований выдвигается к упаковке в процессе развития и совершенствования упаковочной индустрии.
Основными функциями упаковки являются защитная, дозирующая, транспортная, хранения, маркетинговая, нормативно-законодательная, экологическая, информационная и эксплуатационная. Под защитной функцией понимают способность упаковки сохранять качество упакованного продукта в течение заданного времени в определенных условиях.
|
|
|
Защитная функция должна предусматривать в конструкции упаковки меры по защите упаковываемого продукта от влияния климатических факторов, от повреждений и порчи при транспортировке и хранении, а также по защите окружающей среды и человека от негативного воздействия упакованного продукта. Защитная функция особую актуальность и важность имеет при упаковке пищевых продуктов.
Стремительный прогресс упаковочной промышленности привел к ряду новых представлений об упаковке. Одно из них - возможность стандартизации количества содержимого в пакете. Единообразная система упаковки позволяет купить без дополнительного взвешивания в магазине 250 г масла, 125, 250, 500, 1000 г молочных продуктов и т. д. В дополнение к другим функциям упаковка стала измерителем количества продукта, выполняя дозирующую функцию.
Под транспортной функцией понимают способность упаковки к удобной перевозке упакованной продукции определенным видом транспорта на заданное расстояние в течение установленного времени в определенных условиях.
Различают наземный, водный и воздушный виды транспорта. К наземным видам транспорта относят железнодорожный и автомобильный, к водным - морской и речной, к воздушным - авиационный и космический.
Транспортная функция предполагает оптимизацию конструкции упаковки с наиболее рациональным видом транспорта, маршрутом транспортировки и свойствами упаковываемого материала. Важным фактором является максимальное использование полезной площади грузового транспортного средства. При комплектовании партии транспортируемого груза следует учитывать существование совместимых и несовместимых упакованных материалов.
Выполнение функции хранения требует от конструкции упаковки простой и четкой маркировки, возможности стапелирования на стандартных поддонах и оптимального использования площади складских помещений. В случаях длительного хранения следует учитывать необходимость контроля и проверки качества упакованной продукции.
|
|
|
Упаковка, выполняя функцию маркетинга, эффективно используется как средство продвижения товара на потребительский рынок. Различают три основные причины, из-за которых значение упаковки в системе маркетинга неуклонно возрастает:
1) растущие требования потребителей к удобству пользования продуктом;
2) конкуренция за более престижные места на прилавках магазинов;
3) использование упаковки для рекламы продукта на месте продажи.
Упаковка, представляя продукт, должна быть, прежде всего, привлекательной за счет умелого дизайна и высокого качества полиграфического оформления. Сочетанием внешнего вида и содержащейся информации она способствует идентификации — установлению соответствия распознаваемого предмета своему образу, знаку (идентификатору).
Нормативно-законодательная функция упаковки является как бы производной от других функций. Так, в процессе выполнения функций защиты и хранения сложился комплекс санитарно-гигенических требований к упаковке. В настоящее время во многих странах существует специальное законодательство, строго регламентирующее предельное содержание в упаковочных материалах компонентов и примесей, которые могут мигрировать в продукт. Оно направлено на исключение возможности перехода вредных веществ из упаковки в продукт в количествах, оказывающих влияние на организм потребителя. Любой упаковочный материал может быть использован в пищевом производстве только после получения соответствующего разрешения государственных органов санитарно-гигиенического контроля. Дозирующая функция неразрывно связана с привлечением к упаковке нормативного закона мер и весов. Для наиболее распространенных типов упаковки разработаны соответствующие нормативные документы — технические условия и ГОСТы.
Экологическую функцию упаковки можно рассматривать как научное и практическое направление рационального использования обществом упаковки в свете взаимодействия с окружающей средой.
Экологическая функция упаковки в последние годы приобретает все более важное значение. По мере увеличения темпов производства возникают проблемы уничтожения использованной упаковки. Это связано с медленной скоростью ассимиляции (усвоения) природой под естественным воздействием света, тепла, влаги, микроорганизмов материалов использованной упаковки. Особые проблемы возникают с полимерными материалами, период ассимиляции которых достигает 80 лет.
|
|
|
Информационная функция упаковки приобрела важное значение в процессе развития формы самообслуживания в розничной торговле. Носящая достаточно информации о продукте, приятная на внешний вид упаковка часто служит единственным «продавцом» в магазинах самообслуживания. Особенно важное значение приобретает упаковка для новых продуктов, еще не известных покупателю. В этом случае она должна завершать весь цикл сбыта - привлекать внимание, стимулировать интерес, вызывать желание и побуждать к покупке продукта. Такие же задачи решаются посредством передачи информации потребителю. Эта информация должна отражать новизну продукта, его отличие от аналогов, подчеркивать его особенности.
Информацию на упаковке можно разделить на произвольную и обязательную. К произвольной информации относят разнообразные элементы художественного оформления, рекламу и т. п. Обязательная информация регламентирована нормативными документами на упаковываемый продукт. Она включает основные технические характеристики продукта, например, список важнейших его компонентов, руководство по применению, хранению и уходу, предупреждения о возможных противопоказаниях, опасностях и т. п.
Эксплуатационная функция упаковки предполагает легкость обращения с ней в процессе сортировки, хранения, перемещения и сбыта, а также удобство для потребителя в использовании упакованного продукта. Опросы покупателей показывают, что им импонирует упаковка, которую можно использовать повторно, которую можно легко открыть, которая является оригинальной и привлекательной, соответствующей пониманию красоты потребителем.
Для выполнения каждой из перечисленных функций упаковка должна отвечать определенному комплексу требований. Так, например, защитная функция предъявляет к упаковке требования по обеспечению необходимых показателей теплостойкости, морозостойкости, герметичности, коррозионной и химической стойкости, защиты от пыли, сохранения массы, стабильности формы, долговечности, ударной прочности, прочности при сжатии и разрыве, способности к амортизации ударов. Шесть последних показателей наряду со специфическими другими, такими, как экономия транспортной и складской площади и пространства, устойчивость при скольжении, пригодность к штабелированию и автоматизированной обработке, унификация по конструкции и размерам, способность к групповой упаковке, удобство в обращении, легкость открывания, способность повторно закрываться, важны и для транспортной функции, и для функции хранения. Пять последних требований предъявляет к упаковке и эксплуатационная функция. Маркетинговая функция, прежде всего, диктует технико-экономические показатели упаковки, требования по экономии пространства и площади при транспортировке, складировании и продаже, а совместно с информационной функцией выдвигает требования по предоставлению рекламы, информации, а также по наличию элементов идентификации и индивидуальных особенностей упаковки. Экологическая функция рассматривает медико-гигиенические требования к материалам, продукции и упаковке в целом, возможности повторного использования тары, удобство утилизации и другие экологические аспекты.
Помимо требований, продиктованных функциональным назначением, при создании тары и упаковки следует учитывать и комплекс требований к упаковке, обусловленных упаковываемым продуктом, заказчиком и производственными условиями. Материал и конструктивное исполнение упаковки зависят от агрегатного состояния продукта - твердого, жидкого или газообразного, а также от его особенностей - температуры, давления, вязкости, размера частиц и т. п. Агрегатное состояние упаковываемого продукта и его особенности влияют на выбор материала и конструктивные особенности упаковки не только напрямую, но и косвенно, поскольку от них зависят технология и аппаратурное оформление процесса упаковывания. Совершенно очевидно, что тара и упаковка должны соответствовать требованиям технологии и конструкции упаковочного оборудования.
Если раньше формированием подарков занимались в основном кондитерские предприятия, то теперь они соперничают с упаковщиками, специализирующимися на формировании новогодних подарков. Новогодние подарки гарантируют большие объемы сбыта всего за три праздничные недели, ведь ни в какое другое время никто не покупает сладости в таком объеме, как перед Новым годом. По данным статистики, в прошлом году продажи кондитерских изделий в декабре по сравнению с октябрем выросли в четыре раза. Основные поставщики новогодних подарков в Москве - "Красный Октябрь", "Рот Фронт" и кондитерский концерн "Бабаевский". Конкурентными преимуществами в борьбе за место под елкой становится разнообразие набора, его цена и нестандартная упаковка. А солидные заказчики обычно требуют эксклюзивного подарка с гарантией, что подобного не появится в розничной продаже. Поставщики недорогих подарков стараются предложить оригинальную упаковку.
Глава 1
Основные этапы проектирования упаковки
В российской упаковочной промышленности не всегда соблюдаются основные правила при выполнении проектных работ, поэтому мы рассмотрим этот вопрос более подробно.
Разработка изделий представляет собой сложный многоступенчатый процесс, для которого характерны три чётко выраженные фазы: разработка технического задания, разработка проектной конструкторской документации, разработка рабочей конструкторской документации. Для каждой фазы характерны своеобразная целевая установка, различная глубина конструкторской проработки технических решений и степень укрепления их технико-экономических оценок.
Исходные требования для разработки проекта машиностроительного изделия обычно составляют заказчики. Заказчик на основе изучения потребностей, современных достижений науки и т. п. разрабатывает и предъявляет разработчику заявку, содержащую цель и назначение продукции, ориентировочную потребность, срок и т. п. Исходные требования заказчика выполняют в виде приложения к заявке. Они содержат назначение и область применения, параметры и характеристику, условия эксплуатации, технологические и другие требования, ориентировочный расчет себестоимости и розничной цены.
Разработка технического задания представляет процесс установления исходных требований и формирование предварительных (возможных и желательных) очертаний объекта разработки.
На основе заявки и исходных требований заказчика разрабатывается техническое задание, которое содержит результаты выполненных научно-исследовательских и экспериментальных работ, научного прогнозирования, анализа передовых достижений и технического уровня отечественной и зарубежной техники, изучения патентной документации с учетом базовых показателей качества.
Техническое задание в общем случае должно состоять из следующих разделов: наименование и область применения; основание для разработки (наименование документа); цель и назначение разработки; источники разработки; технические требования; экономические показатели; стадии и этапы разработки.
Техническое предложение (ТП) - совокупность конструкторских документов, которые должны содержать техническое, социологическое, эстетическое и техноэкономическое обоснование целесообразности разработки изделия на основании анализа технического задания и различных вариантов с учетом конструктивных, эксплуатационных, эргономических особенностей разрабатываемого и существующих изделий.
При разработке технического предложения выполняются следующие работы:
· сбор данных и анализ (функциональный, эстетический, эргономический, технологический) прототипа изделия и его аналогов;
· определение вариантов возможных конструктивных, эргономических, цветофактурных решений;
· определение принципов действия, размещение узлов;
· проверка патентной чистоты предложенных вариантов и соответствие их требованиям технологии пищевых производств и эргономики;
· сравнительная оценка рассматриваемых вариантов;
· выбор оптимального варианта конструктивного решения и обоснование его выбора.
Эскизный проект (ЭП) - совокупность конструкторских документов, которые должны содержать принципиальные конструктивные решения, дающие общее представление об устройстве и принципе работы изделия, а также данные, определяющие назначение, основные параметры и габаритные размеры разрабатываемого изделия.
На основе технического задания, согласованного с заказчиком, конструкторская организация разрабатывает техническое предложение и эскизный проект. В общем случае при разработке эскизного проекта проводят следующие работы:
· выполнение в эскизах вариантов возможных решений;
· определение особенностей вариантов, их конструктивную проработку;
· выполнение эскизов в графике и в объеме;
· разработку и оценку изделия на технологичность, по показателям
стандартизации и унификации;
· разработку и оценку эргономического и цветофактурного решения;
· окончательную проверку вариантов на патентную чистоту;
· сравнительную оценку рассматриваемых вариантов;
· выбор оптимального варианта;
· обоснование выбора, подтверждение (уточнение) предъявляемых
к изделию требований (техническая характеристика, показатели качества и т. д.).
Технический проект (ТП) представляет собой совокупность конструкторских документов, которые должны содержать техническое и технико-экономическое обоснование целесообразности разработки документации изделия на основании анализа технического задания и различных вариантов возможных решений с учетом конструктивных и эксплуатационных особенностей разрабатываемого и существующих изделий.
ТП - совокупность конструкторских документов, которые должны содержать окончательные технические решения, дающие полное представление об устройстве разрабатываемого изделия, и исходные данные для разработки рабочей документации.
Конструкция изделия воспроизводится в сборочном чертеже общего типа и чертеже (рисунке), полученном в результате художественно-конструкторской проработки формы. Эти чертежи могут быть как раздельными и выполненными в различных масштабах, так и совмещенными. При необходимости производятся моделирование и макетирование. Разрабатываются эскизы сложных поверхностей.
В технический проект входят: пояснительная записка с описанием схем, сборочных чертежей и т. п., сборочные чертежи общего вида и сборочные чертежи узлов, показывающие окончательную разборку конструктивного, эргономического и цветофактурного решения, схемы - принципиальные, общие, кинематические и т. п.
Рабочая конструкторская документация (РКД) включает все сборочные чертежи изделия и их полную деталировку, спецификации по каждому сборочному чертежу, комплексу и т. п.
РКД включает пояснительную записку. Она содержит все описательные материалы, необходимые прочностные, экономические и другие расчеты.
В пояснительной записке приводят сведения о стандартных, унифицированных и заимствованных сборочных единицах и деталях, которые были применены при разработке изделия, а также показатели уровня унификации и стандартизации.
Разработка проектной конструкторской документации включает процесс последовательно углубляемой технико-экономической проработки инженерных решений, осуществляемый на базе данных технического задания, результатов научно-исследовательских работ и практического опыта.
Каждая проектируемая и внедряемая конструкция должна удовлетворять трём основным требованиям: техническим, социальным и экономическим. Эти требования часто носят противоречивый характер, поэтому задача конструктора заключается в выборе из множества возможных решений одного, наиболее полно отвечающего всему комплексу требований в целом.
В техническом отношении конструкция должна быть на уровне современных достижений науки и техники и обеспечивать возможность оптимального решения определённых технологических и производственных задач. Конструкция должна отвечать функциональному назначению и обеспечивать заданные параметры. Вместе с тем она должна обладать необходимыми эксплуатационными качествами, например надёжностью.
Социальные требования к конструкции — обеспечение улучшения условий труда при её изготовлении и эксплуатации, безопасность, экологическая чистота.
Экономические требования предусматривают не только возможность конструктивной и технической реализации проекта, но и его экономическую целесообразность. Многие конструкторы считают, что конструировать с учётом экономических требований — значит уменьшить стоимость изготовления изделий, избегать сложных и дорогих решений, применять наиболее дешёвые материалы и наиболее простые способы обработки. Но это лишь часть задачи. Главное значение имеет то, что экономический эффект определяется полезной отдачей изделия и суммой эксплуатационных расходов за весь жизненный цикл изделия. Стоимость изделия является не всегда главной, а иногда и очень незначительной составляющей этой суммы. Особенно часто такое встречается при проектировании упаковки.
|
|
|
