Производство деревянной тары и упаковки

Тара - это основной элемент упаковки, представляющий собой изделие для размещения продукции. Это емкость для хранения, упаковки и транспортировки промышленных товаров и сельскохозяйственных продуктов. В современной промышленности, пожалуй, не существует ни одной отрасли, где не приходится сталкиваться с тарой.

Тара подразделяется:

• по материалу: на деревянную, пластмассовую, металлическую, стеклянную;
• по размерам: на крупногабаритную и малогабаритную;
• по обороту: на разовую, возвратную, многооборотную;
• по конструктивной жесткости: на жесткую, мягкую и полужесткую;
• по монтажным признакам: на неразборную, разборную, складную и разборно-складную;
• по функциональному назначению: на транспортную и потребительскую;
• по принадлежности к условиям использования: на производственную, инвентарную и складскую.

Деревянная тара по праву занимает одно из лидирующих мест среди всех видов упаковки. Ежегодно, на изготовление тары из дерева расходуется сотни миллионов кубометров древесины.

Основные виды деревянной тары :

• Поддоны (паллеты)
• Ящики, короба, коробки
• Паллетные борта
• Кабельные барабаны и катушки

Основной целью данного методического пособия является стремление разобраться в различных видах деревянной тары, способах ее изготовления и возможностях применения специальных инструментов для совершенствования технологий изготовления, увеличения производительности труда, снижения себестоимости изделия.

Что такое поддон?

Поддон (или паллета) — плоская транспортная структура, сделанная из дерева или пластмассы (и в некоторых случая из металла), предназначенная для перемещения разнообразных товаров удобным способом, будучи снятым любым передвижным грузоподъемным устройством.

Самый общий поддон по стандартам ISO имеет размеры 1000*1200*120 мм. Пустой поддон весит 15−21 килограмм.

Большинство поддонов может легко нести груз от 500 до 2000 кг. Появление контейнеров для ж/д, морского и автомобильного транспорта почти для всех товаров способствовало использованию поддонов, потому что контейнеры это всегда ровная гладкая поверхность, и использование поддона экономически выгодно.

В Европе обычно используется стандартный поддон EUR, который имеет размеры 800*1200*120 мм. Он используется, главным образом, для розничной торговли, его размер определен внутренними размерами грузовиков, осуществляющих поставки со складов розничным торговым учреждения. Самые дешевые поддоны сделаны из мягкой древесины и часто являются невозвратной тарой, подлежащей утилизации вместе с другими упаковочными материалами. Эти поддоны имеют очень простую конструкцию, которая позволяет поднимать их только из двух противоположных положений. Немного более сложные поддоны из качественной древесины и большинство пластмассовых поддонов и металлических поддонов могут быть сняты со всех четырех сторон. Эти более дорогостоящие поддоны обычно требуют залога и должны быть возвращены отправителю или перепроданы после использования.

Одно из самых больших преимуществ поддонов — число способов, которыми они могут быть перемещены. Они могут перемещаться грузоподъемниками различных размеров, и они могут также транспортироваться гидроподъемными тележками, и перемещены вручную, для чего требуется усилия не больше, чем мускульной силы 1 человека, везде, где к нему есть достаточный доступ.

Поддоны (паллеты) начали использовать для транспортировки грузов более 100 лет тому назад. Начиная с сороковых годов прошлого века, паллеты постепенно становились все востребованнее при транспортировке различных грузов.

Сегодня даже самые консервативные отрасли промышленности используют этот метод транспортировки материалов, извлекая из него логистические и экономические выгоды.
Темпы использования упаковки планомерно нарастали с начала индустриальной революции.

Паллеты медленно входили в жизнь в первые десятилетия 20 века. В то время доминирующим транспортом были железнодорожные перевозки, при которых требовалась жесткая упаковка груза. Тенденция к использованию гофрокартона стала знаковой для развития процесса паллетизации, т.к. на паллетах коробки можно было сгруппировать и защитить.

Предшественником деревянной паллеты был деревянный полоз (skid). Он первым появился на американских фабриках и использовался с первыми погрузчиками. Полоз представлял собой две стоящие по бокам доски, скрепленные досками сверху. Дизайн полозов, постоянно следовал за изменениями в возможностях погрузчиков: чем выше погрузчик начинал поднимать товар для загрузки, чем больше становился вес груза, тем больше нагрузки было на конструкцию полоза. В 1925 году после добавления нижних досок к полозу получилась паллета.

Широта применения паллет очень тесно связана с развитием использования подъемно-транспортной техники, особенно вилочных погрузчиков. Развитие паллет продолжалось и далее в связи с необходимостью подъема их погрузчиком и спереди и сзади, затем - с необходимостью складировать паллеты друг на друге с сохранением возможности легкого доступа погрузчика.

Большой толчок к применению паллет произошел в годы Второй Мировой войны, т.к. с вступлением США во Вторую Мировую Войну появилась необходимость в срочной реформе процесса транспортной группировки грузов.

Паллетизация получила огромное развитие именно благодаря необходимости промышленности США организованно отгружать огромное количество военных и гуманитарных грузов по всему миру. Т.к. количество мужчин-рабочих в годы войны было ограничено, паллетизация позволяла загружать большее количество материала меньшим числом людей. Также увеличивалась производительность и пропускная способность складов, снижая необходимость в строительстве добавочных помещений. Паллеты получили распространение в годы войны и в Европе, хотя в большей степени они использовались в Тихоокеанском регионе.

Первой фирмой-производителем паллет стала основанная Вальтером Круком компания NWPCA(National Wooden Pallet and Container Association), шкала размеров паллет которой является первой общепринятой шкалой. Первые стандарты для поддонов появились сразу после Великой отечественной войны и были увязаны с габаритами вагонов, поскольку эти изделия в первую очередь использовались именно при железнодорожных перевозках. Эти стандарты прижились и остаются основными в настоящее время

В США стандарты устанавливаются документом UNIFORM STANDART FOR WOOD PALLETS, утвержденным NWPCA(National Wooden Pallet&Container Association). Размеры паллеты по американским стандартам: 4 ftx 6 ft или 6 ftx 6 ft. В США на изготовление поддонов ежегодно расходуется более 14 млн. кубометров древесины.

В Европе в основном приняты европоддоны (с клеймом EUR) с размерами 1200х800 мм. и финподдоны (c клеймом FIN) с размерами 1200х1000 мм. Организация EPAL(European Pallet Association) объединяет ведущих производителей и контролирует качество паллет, регламентируемое документами ISO3676, ISO TK/22, ISPM 15, UIC norms 435-2/ 435-4.

Помимо этих ключевых стандартов существует множество типоразмеров поддонов, и особенно много появилось их в последние 10 лет. В настоящее время, в первую очередь в США и в меньшей степени в Европе, наблюдается тенденция к созданию специальных поддонов под нужды конкретных предприятий. Их конструкция и размеры зависят от характера, габаритов и массы грузов, для которых поддоны предполагается использовать. Помимо стандартных выпускают поддоны с «ушами» или без «ушей», для бочек – с отверстиями посередине, поддоны, специально разработанные для перевозок химического сырья, поддоны для пивных бочек и др. Американцы выбрали для себя 40...50 типов поддонов. Из этого числа в России наиболее часто используется лишь 4...5 типов, хотя и остальные периодически попадают на склады, чаще всего вместе с продуктами, которые американцы привозят в Россию. Российские производители сосредоточились на 5...10 стандартах, поскольку это позволяет наладить массовый выпуск поддонов.

Самые популярные на территории России габариты и типоразмеры поддонов 1200 х 800 и 1200 х 1000 мм также разработаны на основе европейских железнодорожных стандартов.

В России производство поддонов регламентируется двумя основными документами: ГОСТ 9078– 84 и ГОСТ 9557–87. ГОСТ 9078– 84 очень общий и описывает всего лишь тот факт, что поддоны существуют и что они могут быть из дерева. В нем нет жестких привязок ни к габаритам, ни к количеству гвоздей, ни к толщине досок, а есть лишь установленные размеры – 1200 х 800 и 1200 х 1000 мм и больше ничего. Согласно этому ГОСТу в рамках обозначенных двух габаритов можно делать все что угодно. ГОСТ 9557– 87 более жесткий: практически на 95% он идентичен европейскому стандарту UIC 435-2 по производству европоддонов. Единственное, что отличает поддоны, изготовленные в России, от евростандарта, – это отсутствие клейм EUR и EPAL, потому что мы пока не прошли сертификацию, а все остальное – допуски, припуски, толщина, количество гвоздей, фаски – идентично. В итоге появились так называемые поддоны БК («без клейма») – аналог европоддона, только не сертифицированный.
Для контроля поддонов на них наносят определенные клейма. Если поддон произведен в Европе, то на нем всегда имеются два фиксированных клейма – EUR и EPAL. Метка EUR означает его «европринадлежность». Другое клеймо – EPAL, говорит о том, что поддон произведен с соблюдением требований Европейской паллетной ассоциации (в паллетном бизнесе это что-то наподобие ИСО 9001), организации, которая проверяет европейские производства, формулирует требования, которым они должны соответствовать. То есть наличие на поддоне такой метки свидетельствует о том, что он собран с соблюдением всех технологий и отвечает определенному стандарту качества, что само производство функционирует по нужному формату, вплоть до требования по наличию специальных зон курения для сотрудников. На территории России нет, к сожалению, ни одного представителя EPAL, но переговоры c ней уже ведутся.
На центральной «бобышке» поддона ставят еще одно клеймо, в просторечье называемое «колосок». Оно говорит о том, что поддон прошел фитосанитарную обработку согласно стандарту ISPM 15. На этом клейме печатают название партии, метод обработки, указывается страна-производитель. На поддоне, выпущенном в Европе, указывают также номер партии и год производства. По этим клеймам, являющимся неотъемлемой частью европоддона, можно узнать, где и когда его собрали. Поскольку клейма часто ставят поддельные, надежный способ определить, откуда тот или иной поддон, пока не найден.
Карантинный пограничный контроль древесины в обязательном порядке подразумевает соответствующую фитосанитарную обработку поддонов, которую проводят тремя способами. Первый способ, не самый популярный, – фумигация, т. е. обработка бромистым метилом: поддон либо древесину, которая используется для его производства, опрыскивают составом, убивающим всех вредителей и бактерии. Недостаток этого метода в том, что древесина после фумигации несколько меняет свойства, на ней остается какое-то количество раствора, что не всегда хорошо. По этой причине некоторые предприятия, особенно по производству или хранению пищевой продукции, вообще не принимают поддоны, прошедшие фумигацию. Производители поддонов постепенно переходят на более прогрессивные карантинные методы.
Существуют еще два способа обеззараживания, их применяют примерно в равных масштабах, в том числе в России: это тепловая обработка и камерная сушка, т. е. достаточно длительное выдерживание поддонов в камере с повышенной температурой, после чего микроорганизмы и вредители погибают. Тепловая обработка не очень популярна, поскольку метод этот дорогой и с его помощью тяжело наладить обработку большого потока пиломатериалов. Кроме того, невозможно обеспечить равномерную температуру в термокамере, а потому продукция сохнет неравномерно.
Наиболее привлекательным на сегодняшний день является метод камерной сушки. В камеру загружают пиломатериал, используемый затем для производства поддонов, и выдерживают нужное время при температуре более 60 °С и соответствующей влажности. Весь процесс автоматизирован, камера оснащена специальной системой, обеспечивающей циркуляцию воздуха. В древесину вворачивают датчики, которые измеряют влажность и температуру, и как только она доходит до требуемой стандартом, процесс завершается.
Все поддоны, на которых продукция уйдет за рубеж, должны пройти фитообработку и иметь на себе соответствующее клеймо. Если же поддон будет использоваться в России, жесткие правила по обработке поддонов не действуют. Российские организации, которые действительно обладают такими технологиями сушки, можно пересчитать по пальцам. Нередко поддельное клеймо ставят недобросовестные компании, чтобы фальсифицировать продукцию. Вообще на отечественном рынке поддонов такая ситуация, к сожалению, встречается нередко. «Правила игры» здесь еще не определены, ведь рынку поддонов всего 10...12 лет, еще не устоялись нормы контроля, поэтому и появляются подделки. Конечно, и в советское время поддоны у нас делали, но технология изготовления была совершенно другая. Производства были нерентабельными и со временем развалились, лишь в последнее десятилетие стали появляться компании, всерьез взявшиеся за этот бизнес.

Виды поддонов (паллетов)

По размерам поддоны (паллеты) подразделяются:

• 1200 х 800(мм)
• 1200 х 1000(мм)
• 1000 х 1000 (мм)
• 1200 х 1200 (мм)

По видам:

Деревянные поддоны (паллеты):

• европаллет (размер 1200 х 800)
• европаллет БК (без клейма) (размер 1200 х 800)
• средний (размер 1200 х 800)
• средний «УШ» (1200 х 800)
• средний «Н» (1200 х 800)
• хлипкий (размер 1200 х 800)
• площадка «большой» (1200 х 1000)
• площадка «УШ» (1200 х 1000)
• переплет «большой» (1200 х 1000)
• переплет «С-И» (1200 х 1000)
• триплет (1200 х 1000)
• квадрат (1200 х 1200)

Пластиковые поддоны (паллеты):

• европоддон 1200 х 800
• складной 1200 х 800
• универсальный 1200 х 1000
• пэт поддон 1200 х 1000

Конструкция деревянных поддонов

Конструкция поддона независимо от его габаритов примерно одинаковая. Он состоит из нижних досок – «лыж», кубиков, которые скрепляют поддон и дают возможность вводить в него вилы погрузочной техники (в просторечье их называют бобышками, но более правильное название – шашки), и поперечных досок, на которые крепится настил. Непосредственно на настил укладывают груз. В зависимости от видов поддона доски настила могут различаться по толщине и ширине, по их числу, но в целом конструкция поддона создана таким образом, чтобы тележка-«рокла», или вилочный погрузчик могли захватить его с любой из четырех сторон.
Приобретают поддоны в зависимости от вида груза и его размеров, т. е. с разной толщиной несущих досок, толщиной настила, высотой и размером кубиков и т. д. Естественно, каждое предприятие покупает оптимальный для него тип поддонов. На изготовление поддонов высокой грузоподъемности и прочности расходуется больше древесины, а потому цена их выше. Иногда по периметру поддонов делают нижнюю обвязку, чтобы придать им дополнительную жесткость.
На современных заводах по производству поддонов во всем мире используются полуавтоматические и автоматические линии. В Европе это обусловлено дороговизной физического труда. Западные предприниматели всегда стараются максимально автоматизировать производство, чтобы снизить физические нагрузки на человека. В России ручной труд пока дешевле, чем на Западе, и потому нередко встречаются производства, где поддоны собирают рабочие и сколачивают их вручную. Качество сборки по этой причине снижается, поскольку рабочие не так точно, как автомат, выдерживают допуски по размерам. К слову, поддоны, собранные на технологических линиях, легко отличить от изготовленных вручную по тому, как в них забиты гвозди: автомат утапливает шляпки гвоздей (по существующим ГОСТам так и надо делать, но сейчас в России многие предприятия нарушают эту технологию), а при забивании молотком шляпка остается заподлицо с поверхностью доски.
Исходные полуфабрикаты для поддонов требуют особенно деликатного обращения. Обычно обрезную доску и брус нужного сечения покупают готовыми. Доски приходят в брикетах, собранных так, чтобы между ними оставалось пространство. Непросушенная древесина влажная, и если к таким доскам не будет доступа воздуха, то буквально через неделю они синеют, хотя являются совершенно новыми. Необходимо, чтобы доска сразу же просохла. Для поддонов используются и хвойные, и лиственные породы дерева, однако те и другие очень быстро выцветают. Конечно, древесина не теряет свойств, а потеря цвета не сказывается на прочности доски, однако теряется товарный вид, что может снизить цену готовых изделий. Таким образом, склад готовой продукции должен располагаться под навесом, чтобы на дерево не попадали ни дождь, ни солнечные лучи.
Для изготовления поддонов чаще всего используются специальные гвозди (винтовые и с кольцевой накаткой). Они имеют насечки, сделанные для того, чтобы гвозди прочней держались в доске. Это важно, поскольку обычно с поддонами на складах обращаются не очень аккуратно, их роняют, толкают, в них часто врезается погрузочная техника. При этом обычные строительные гвозди могут попросту вылезти из доски, и тогда поддон потеряет прочность, надежность, а значит, появится вероятность повреждения груза.

Конструкция деревянных ящиков

Деревянные ящики изготавливаются из пиломатериалов (тарной, строганной или обзольной доски (дощатые ящики)), брусков, фанеры (фанерные ящики), оргалита (ДВП), крафт-шпона (шпона, обклеенного бумагой или картоном) и других древесных материалов. Для укрепления конструкции деревянные ящики армируют металлической лентой, сшивают проволокой (скобами) или усиливают брусками, либо сначала формируется каркас, который общивается фанерой или ДВП. Деревянные ящики предназначены для упаковки и транспортировки продуктов (овощи, фрукты) и групногабаритных грузов (мебель, оборудование и т.д.).

Существует большое количество ГОСТов, описывающих различные варианты ящиков. Например:

• ГОСТ 2991-85 Ящики дощатые неразборные для грузов массой до 500 кг. Общие технические условия.

• ГОСТ 10198-91 Ящики деревянные для грузов массой св. 200 до 20000 кг. Общие технические условия.
• ГОСТ 24634-81 ЯЩИКИ ДЕРЕВЯННЫЕ ДЛЯ ПРОДУКЦИИ, ПОСТАВЛЯЕМОЙ ДЛЯ ЭКСПОРТА
• ГОСТ 9330-76 ОСНОВНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ДРЕВЕСИНЫ И ДРЕВЕСНЫХ МАТЕРИАЛОВ ТИПЫ И РАЗМЕРЫ
• ГОСТ 15150-69 МАШИНЫ, ПРИБОРЫ И ДРУГИЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ИЗДЕЛИЯ
  Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды
• ГОСТ Р 51474-99 УПАКОВКА МАРКИРОВКА, УКАЗЫВАЮЩАЯ НА СПОСОБ ОБРАЩЕНИЯ С ГРУЗАМИ

И так далее. Кроме этого, изготавливается огромное количество ящиков по индивидуальным требованиям заказчика.

Стойкость древесины и ее способность задерживать удары и толчки является важным фактором выбора деревянной тары. Древесина, используемая для изготовления тары, может быть мягкой и твердой. Характерной особенностью мягкой древесины является то, что она тяжело раскалывается и имеет средние показатели прочности, способности удерживать гвозди и сопротивляемости ударам. Твердая древесина имеет более заметную тенденцию к раскалыванию, ее древесные слои часто деформируют гвозди (тем не менее, она обладает более заметной способностью их удерживать), а также большую прочность и сопротивляемость ударам по сравнению с мягкой древесиной.

Основные преимущества деревянных ящиков, сколоченных гвоздями, заключаются в следующем:

• максимальная защита содержимого в нем груза от повреждений в виде проколов, деформаций или поломок;
• способность обеспечивать опору для транспортируемого груза во время перевозки и хранения;
• возможность размещения трудно опирающихся грузов без чрезмерной деформации;
• пригодность для размещения в ящике сложных деревянных перегородок и обвязок;
• возможность варьирования прочности в результате подбора надлежащего вида ящика, толщины материала и рода древесины;
• простота изготовления.

К недостаткам данной тары следует отнести:

• повышенное соотношение массы тары к объему помещенного в нее груза; :
• отсутствие водонепроницаемости;
• наличие тенденции к постепенному разрушению.

Конструкция кабельных барабанов

Деревянные барабаны предназначены для намотки и транспортировки кабелей и проводов. В настоящее время они являются основным видом тары для кабельной продукции. Конструкция барабанов в соответствии с ГОСТ 5151-79 показана на рис., а данные о размерах приведены в таблице. Номер барабана соответствует диаметру щеки в дециметрах.
Для защиты наружных витков кабеля или провода, намотанных на барабан, от механических повреждений при транспортировке и хранении применяют обшивку барабанов или упаковку матами.
Основным традиционным способом обшивки является наложение на края щек сплошного ряда досок и крепления их гвоздями через стальную ленту, обтягивающую обшивку по краям.

Размеры кабельных барабанов по ГОСТ 5151-79

Варианты изготовления деревянных поддонов:

1. При помощи ручных молотков.

Самый простой и самый дешевый способ. В России его применяют на лесопилках и прочих предприятиях по деревообработке. Из кругляка делают деловой лес и отправляют его по назначению. После этого остается 25...30% отходов, которые надо как-то утилизировать, и один из самых простых вариантов – сколачивать из них поддоны. Делают это, как правило, молотками буквально «на коленке». Поддоны в итоге получаются недорогие, но низкого качества, поскольку страдает и их профиль, и допуски.

Достоинства:

• Низкая себестоимость.
• Решение вопроса утилизации неликвидов
• Низкая стоимость оборудования по изготовлению поддонов

Недостатки:

• Низкое качество.
• Большое время на изготовление поддона

Для увеличения производительности необходимо привлекать дополнительных рабочих

2. При помощи пневматических гвоздезабивных инструментов

Ручная сборка с использованием пневмоинструментов. В этом случае собирают поддоны также вручную, но используются при этом не обычные, а пневматические молотки, что позволяет ускорить изготовление. Процесс обычно частично автоматизирован, чтобы можно было собирать сразу несколько поддонов.

Достоинства:

• Невысокая стоимость пневмоинструментов
• Высокое качество сборки
• Высокая скорость сборки
• Высокая ремонтопригодность инструментов.
• Невысокая квалификация обслуживающего персонала
• Небольшое число рабочих по сравнению с аналогичным производством использующим ручные молотки
• Уменьшение количества лучаев воровства гвоздей из-за их специфики.

3. При помощи полуавтоматических станков

В основном применяют в странах Европы. Предполагает использование полуавтоматических станков. В этом случае автомат забивает гвозди в доски, уложенные в металлическое клише, наполняемое вручную. В зависимости от габаритов производимого поддона используют и разные клише. Полуавтоматы позволяют обеспечить все допуски по габаритам, а ошибки при изготовлении минимальные – раз-два, и поддон готов!

Достоинства:

• Небольшое количество обслуживающего персонала
• Высокая скорость изготовления
• Высокое качество сборки

Недостатки:

• Высокая цена линии
• Высокие требования к деревянным заготовкам.
• Более высокая цена на гвозди и необходимость в качественных калиброванных гвоздях
• Высокая квалификация обслуживающего персонала.

4. При помощи автоматических линий

Высшее достижение в технологии производства поддонов – это полностью автоматическая линия. Люди при этом лишь загружают заготовки – доски, брус. Машина сама все это нарезает, поворачивает и сколачивает, а потом складирует, заматывает лентой или пленкой (в зависимости от типа машины) и выкатывает поддоны на погрузку. Наиболее крупная на постсоветском пространстве автоматическая линия производит около 65 тыс. поддонов в месяц.

Достоинства:

• Небольшое количество обслуживающего персонала
• Высокая скорость изготовления
• Высокое качество сборки

Недостатки:

• Высокая цена линии
• Высокие требования к деревянным заготовкам.
• Высокое требование к качеству гвоздей ( все гвозди должны быть калиброванные, то есть одинаковые). Иначе происходит застревание гвоздя в подающих трубках, что приводит к остановке линии для устранения неисправности
• Высокая квалификация обслуживающего персонала.

Выводы:

Проанализировав способы изготовления деревянных поддонов можно сделать следующие выводы:

• Использование полуавтоматических и автоматических линий по производству поддонов является весьма дорогостоящим. ак как требует высококачественных заготовок и применение высококачественных гвоздей. При этом эти линии и станки имеют высокую цену, и требуют высококвалифицированного обслуживающего персонала, что в условиях российской действительности представляется весьма и весьма проблематичным. Все это, в конечном счете , существенно повышает стоимость конечной продукции уменьшая ее конкурентоспособность. Именно поэтому автоматические и полуавтоматические линии по сборке поддонов не нашли широкого применения в Российской Федерации.
• Наряду с этим, использование пневматических гвоздезабивных инструментов представляется наиболее перспективным направлением при сборке поддонов. Так как способно обеспечить высокую скорость и качество сборки поддонов при довольно небольших затратах.

Недостатки:

• Необходимость дополнительных разовых затрат для закупки компрессора и прокладки пневмолинии.

Дополнительные затраты на обслуживание и ремонт инструментов и оборудования

Мы надеемся что данная статья была полезной для вас.

Хотим обратить внимание на то что наши специалисты могу продемонстрировать работу оборудования, расчитать все затрыты по производственной линии и предложить наиболее оптимальный вариант.