Упаковка — это наука , искусство и технология упаковки или защиты продуктов для распространения, хранения, продажи и использования. Упаковка также относится к процессу проектирования, оценки и производства упаковок. Упаковку можно описать как скоординированную систему подготовки товаров к транспортировке, складированию, логистике, продаже и конечному использованию. Упаковка содержит, защищает, сохраняет, транспортирует, информирует и продает. [1] [2] Во многих странах она полностью интегрирована в государственное, деловое, институциональное, промышленное и для личного использования.
Маркировка упаковки ( американский английский ) или этикетирование ( британский английский ) — это любая письменная, электронная или графическая коммуникация на упаковке или на отдельной, но связанной этикетке . Во многих странах или регионах существуют правила, регулирующие содержание этикеток упаковки. Мерчандайзинг, брендинг и убедительная графика в этой статье не рассматриваются.
Первые упаковки использовали натуральные материалы, доступные в то время: корзины из тростника, бурдюки ( мешки бота ), деревянные ящики , керамические вазы , керамические амфоры , деревянные бочки , плетеные сумки и т. д. Обработанные материалы использовались для формирования упаковок по мере их развития: первые стеклянные и бронзовые сосуды. Изучение старых упаковок является важным аспектом археологии .
Первым применением бумаги для упаковки были листы обработанной коры шелковицы, которые китайцы использовали для заворачивания продуктов питания еще в первом или втором веке до нашей эры. [3]
Использование бумажного материала в Европе началось, когда римляне использовали низкосортный и переработанный папирус для упаковки благовоний . [4]
Самое раннее зафиксированное использование бумаги для упаковки датируется 1035 годом, когда персидский путешественник, посещавший рынки Каира ( Арабский Египет) , заметил, что овощи, специи и скобяные изделия заворачивались в бумагу для покупателей после продажи. [4]
Использование белой жести для упаковки восходит к XVIII веку. Производство белой жести долгое время было монополией Богемии ; в 1667 году Эндрю Яррантон , английский инженер , и Эмброуз Кроули привезли этот метод в Англию, где он был усовершенствован мастерами по производству железа, включая Филиппа Фоули . [5] [6] К 1697 году Джон Ханбери [7] имел прокатный стан в Понтипуле для производства «Понтипульских пластин». [8] [9] Впервые примененный там метод прокатки железных пластин с помощью цилиндров позволил производить более однородные черные пластины, чем это было возможно при прежней практике ковки .
Впервые жестяные коробки начали продаваться в портах Бристольского залива в 1725 году. Жесть отправлялась из Ньюпорта, Монмутшир . [10] К 1805 году было изготовлено 80 000 коробок, а 50 000 экспортировано. Табачники в Лондоне начали упаковывать нюхательный табак в металлические банки с 1760-х годов.
С открытием французским изобретателем Николасом Аппертом важности герметичных контейнеров для сохранения продуктов питания , процесс консервирования в жестяных банках был запатентован британским торговцем Питером Дюраном в 1810 году. [11] Получив патент, Дюран сам не стал заниматься консервированием продуктов. Он продал свой патент в 1812 году двум другим англичанам, Брайану Донкину и Джону Холлу, которые усовершенствовали процесс и продукт и основали первую в мире коммерческую консервную фабрику на Саутуарк-Парк-роуд в Лондоне. К 1813 году они производили первые консервы для Королевского флота . [12]
Прогрессивное усовершенствование консервирования стимулировало изобретение в 1855 году консервного ножа . Роберт Йейтс, производитель столовых приборов и хирургических инструментов из Трафальгар-Плейс-Уэст, Хакни-Роуд, Миддлсекс , Великобритания, изобрел консервный нож с когтистым концом и ручным инструментом, который обхватывал верхнюю часть металлических банок. [13] В 1858 году в Соединенных Штатах Эзра Уорнер из Уотербери, Коннектикут , запатентовал еще один рычажный нож более сложной формы .
Коробки-наборы впервые были использованы в XVI веке, а современные складные картонные коробки датируются 1839 годом. Первая гофрированная коробка была произведена в коммерческих целях в 1817 году в Англии. Гофрированная (также называемая плиссированной) бумага получила британский патент в 1856 году и использовалась в качестве подкладки для высоких шляп. Роберт Гейр , родившийся в Шотландии, изобрел предварительно нарезанную картонную коробку в 1890 году — плоские детали, производимые оптом, которые складывались в коробки. Изобретение Гейра появилось в результате несчастного случая: будучи бруклинским печатником и изготовителем бумажных пакетов в 1870-х годах, он однажды печатал заказ на мешки для семян, и металлическая линейка, обычно используемая для сгибания мешков, сместилась и порезала их. Гейр обнаружил, что, разрезая и сгибая за одну операцию, он может изготавливать готовые картонные коробки. [14]
Коммерческие бумажные пакеты впервые были изготовлены в Бристоле , Англия , в 1844 году, а американец Фрэнсис Волле запатентовал машину для автоматизированного изготовления пакетов в 1852 году.
Достижения в области упаковки в начале 20-го века включали бакелитовые крышки на бутылках , прозрачные целлофановые обертки и панели на картонных коробках . Эти инновации повысили эффективность обработки и улучшили безопасность пищевых продуктов . По мере разработки дополнительных материалов, таких как алюминий и несколько видов пластика , они были включены в упаковку для улучшения производительности и функциональности. [15]
В 1952 году Мичиганский государственный университет стал первым университетом в мире, предлагающим степень в области упаковочной инженерии . [16]
Переработка на заводе уже давно является типичной для производства упаковочных материалов. Переработка отходов потребления алюминия и бумажных изделий была экономичной на протяжении многих лет: с 1980-х годов переработка отходов потребления увеличилась из-за переработки на обочине дороги , осведомленности потребителей и давления со стороны регулирующих органов.
Многие выдающиеся инновации в упаковочной промышленности были разработаны сначала для военного использования. Некоторые военные поставки упаковываются в ту же коммерческую упаковку, что и для общей промышленности. Другая военная упаковка должна транспортировать материалы , расходные материалы, продукты питания и т. д. в жестких условиях распределения и хранения. Проблемы с упаковкой, возникшие во время Второй мировой войны , привели к применению к упаковке военных стандартов или «mil spec», которая затем была обозначена как «упаковка военной спецификации». Как важная концепция в армии, упаковка mil spec официально появилась около 1941 года из-за операций в Исландии , повлекших за собой критические потери, в конечном итоге приписываемые плохой упаковке. В большинстве случаев упаковочные решения mil spec (такие как барьерные материалы, полевые пайки , антистатические пакеты и различные транспортные ящики ) аналогичны упаковочным материалам коммерческого класса, но подчиняются более строгим требованиям к производительности и качеству. [17]
По состоянию на 2003 год [обновлять]сектор упаковки составлял около двух процентов валового национального продукта в развитых странах . Около половины этого рынка было связано с упаковкой пищевых продуктов . [18] В 2019 году объем мирового рынка упаковки пищевых продуктов оценивался в 303,26 млрд долларов США, что свидетельствует о среднегодовом темпе роста в 5,2% за прогнозируемый период. Ожидается, что растущий спрос на упакованные продукты питания со стороны потребителей из-за ускорения темпа жизни и изменения привычек питания окажет серьезное влияние на рынок.
Упаковка и маркировка упаковок преследуют несколько целей [19]
Упаковка может быть нескольких различных типов. Например, транспортная упаковка или распределительная упаковка может быть контейнером для транспортировки, хранения и обработки продукта или внутренних упаковок. Некоторые определяют потребительскую упаковку как ту, которая направлена на потребителя или домохозяйство.
Упаковку можно описать в зависимости от типа упаковываемого продукта: упаковка медицинских приборов , упаковка сыпучих химических веществ , упаковка безрецептурных лекарств , упаковка для розничной торговли продуктами питания , упаковка военной техники , фармацевтическая упаковка и т. д.
Иногда удобно классифицировать пакеты по уровню или функции: первичные , вторичные , третичные и т. д.
Эти широкие категории могут быть несколько произвольными. Например, в зависимости от использования, термоусадочная пленка может быть первичной упаковкой, если ее наносят непосредственно на продукт, вторичной упаковкой, если ее используют для объединения более мелких упаковок, или третичной упаковкой, если ее используют для облегчения некоторых видов дистрибуции, например, для прикрепления нескольких коробок на поддоне.
Упаковка также может иметь категории, основанные на форме упаковки. Например, термоформованная упаковка и гибкая упаковка описывают широкие области использования.
Многие типы символов для маркировки упаковки стандартизированы на национальном и международном уровнях. Для потребительской упаковки существуют символы для сертификации продукции (например, знаки FCC и TÜV ), товарные знаки , доказательства покупки и т. д. Существуют некоторые требования и символы для сообщения аспектов прав потребителей и безопасности, например, маркировка CE или предполагаемый знак , который отмечает соответствие правилам ЕС по точности весов и мер. Примерами экологических и перерабатывающих символов являются символ переработки , код переработки (который может быть идентификационным кодом смолы ) и «Зеленая точка» . На упаковке пищевых продуктов могут быть символы материалов, контактирующих с пищевыми продуктами . В Европейском союзе продукты животного происхождения, которые предназначены для потребления людьми, должны иметь стандартную овальную идентификацию ЕС и гигиенические знаки в целях обеспечения безопасности пищевых продуктов и качества.
Штрих-коды , универсальные коды продуктов и этикетки RFID широко используются для автоматизированного управления информацией в логистике и розничной торговле . Часто используется маркировка страны происхождения . Некоторые продукты могут использовать QR-коды или аналогичные матричные штрих-коды . Упаковка может иметь видимые регистрационные метки и другие калибровочные и диагностические сигналы печати.
Маркировка медицинских изделий включает в себя множество символов, многие из которых регламентируются международными стандартами, прежде всего ISO 15223-1.
Несколько аспектов маркировки потребительской упаковки подлежат регулированию. Одним из наиболее важных является точное указание количества (веса, объема, количества) содержимого упаковки. Потребители ожидают, что этикетка точно отражает фактическое содержимое. Производители и упаковщики должны иметь эффективные процедуры обеспечения качества и точное оборудование; даже в этом случае всем процессам присуща изменчивость .
Правила пытаются учесть обе стороны этого. В США Закон о добросовестной упаковке и маркировке устанавливает требования для многих типов продуктов. Кроме того, в NIST есть Справочник 133, Проверка чистого содержимого упакованных товаров. [25] Это методическое руководство по проверке чистого содержимого на соответствие требованиям, на которое ссылаются несколько других регулирующих органов. [26]
В других регионах и странах действуют собственные нормативные требования. Например, в Великобритании действуют Правила мер и весов (упакованные товары) [27], а также ряд других правил . В ЕЭЗ продукты с опасными формулами должны иметь UFI .
Технологии, связанные с транспортными контейнерами, — это идентификационные коды, штрихкоды и электронный обмен данными ( EDI ). Эти три основные технологии служат для обеспечения бизнес-функций в процессе транспортировки контейнеров по всему каналу дистрибуции. Каждая из них имеет важную функцию: идентификационные коды либо связывают информацию о продукте, либо служат ключами к другим данным, штрихкоды позволяют автоматически вводить идентификационные коды и другие данные, а EDI перемещает данные между торговыми партнерами в канале дистрибуции.
Элементами этих основных технологий являются идентификационные коды товаров UPC и EAN , SCC-14 (код контейнера для транспортировки UPC), SSCC-18 (серийные коды контейнера для транспортировки), символики штрихкодов Interleaved 2-of-5 и UCC/EAN-128 (недавно обозначенный как GS1-128 ) , а также стандарты EDI ANSI ASC X12 и UN/EDIFACT.
Небольшие перевозчики посылок часто имеют свои собственные форматы. Например, у United Parcel Service есть код MaxiCode 2-D для отслеживания посылок.
Метки RFID для контейнеров для транспортировки также используются все чаще. Подразделение Wal-Mart , Sam's Club , также двинулось в этом направлении и оказывает давление на своих поставщиков, чтобы они соблюдали требования. [28]
Грузы с опасными материалами или опасными грузами имеют специальную информацию и символы (этикетки, таблички и т. д.), требуемые ООН, страной и конкретными требованиями перевозчика. На транспортных упаковках также используются стандартизированные символы для сообщения о потребностях в обращении. Некоторые из них определены в ASTM D5445 "Стандартная практика для пиктограмм для обращения с грузами", ISO 780 "Пиктограммы для обращения с грузами" и пиктограммах опасности GHS .
Проектирование и разработка упаковки часто рассматриваются как неотъемлемая часть процесса разработки нового продукта . В качестве альтернативы разработка упаковки (или компонента) может быть отдельным процессом, но должна быть тесно связана с упаковываемым продуктом. Проектирование упаковки начинается с определения всех требований: структурное проектирование, маркетинг , срок годности , обеспечение качества , логистика , юридические, нормативные, графический дизайн , конечное использование, окружающая среда и т. д. Необходимо установить и согласовать критерии проектирования, производительность (указанную тестированием упаковки ), целевые сроки завершения, ресурсы и ограничения по стоимости. Процессы проектирования упаковки часто используют быстрое прототипирование , автоматизированное проектирование , автоматизированное производство и автоматизацию документов .
Примером того, как на конструкцию упаковки влияют другие факторы, является ее связь с логистикой . Когда система распределения включает отдельные поставки, осуществляемые небольшим перевозчиком посылок, сортировка, обработка и смешанное штабелирование предъявляют серьезные требования к прочности и защитным свойствам транспортной упаковки. Если логистическая система состоит из однородных паллетированных грузовых единиц , структурная конструкция упаковки может быть спроектирована для удовлетворения этих конкретных потребностей, таких как вертикальное штабелирование в течение более длительного периода времени. Упаковка, предназначенная для одного способа доставки, может не подходить для другого.
Для некоторых типов продуктов процесс проектирования включает в себя подробные нормативные требования к упаковке. Например, любые компоненты упаковки, которые могут контактировать с продуктами питания , обозначены как материалы, контактирующие с пищевыми продуктами . [29] Токсикологи и ученые-пищевики должны убедиться, что такие упаковочные материалы разрешены применимыми правилами. Инженеры по упаковке должны убедиться, что готовая упаковка сохранит продукт в безопасности в течение предполагаемого срока годности при нормальном использовании. Процессы упаковки, маркировки, распространения и продажи должны быть проверены , чтобы гарантировать, что они соответствуют правилам, которые учитывают благополучие потребителя.
Иногда цели разработки упаковки кажутся противоречивыми. Например, правила для безрецептурных лекарств могут требовать, чтобы упаковка была защищена от несанкционированного вскрытия и недоступна для детей : [30] Это намеренно затрудняет открытие упаковки. [31] Однако предполагаемый потребитель может быть инвалидом или пожилым человеком и не сможет легко открыть упаковку. Достижение всех целей является сложной задачей.
Дизайн упаковки может осуществляться внутри компании или с различными степенями внешнего проектирования упаковки : независимые подрядчики , консультанты , оценки поставщиков, независимые лаборатории, контрактные упаковщики, полный аутсорсинг и т. д. Некоторая формальная методология планирования и управления проектами требуется для всех, кроме самых простых программ дизайна и разработки упаковки. Эффективная система управления качеством и протоколы верификации и валидации являются обязательными для некоторых типов упаковки и рекомендуются для всех.
Разработка упаковки включает в себя рассмотрение устойчивости , экологической ответственности и применимых экологических и перерабатывающих норм. Она может включать оценку жизненного цикла [32] [33], которая учитывает материальные и энергетические входы и выходы для упаковки, упакованного продукта (содержимого), процесс упаковки, логистическую систему, [34] управление отходами и т. д. Необходимо знать соответствующие нормативные требования для точки производства, продажи и использования.
Традиционные «три R» — сокращение, повторное использование и переработка — являются частью иерархии отходов , которую можно учитывать при разработке продукции и упаковки.
Разработка устойчивой упаковки представляет значительный интерес для организаций по стандартизации , правительств, потребителей, упаковщиков и розничных торговцев.
Устойчивое развитие является наиболее быстрорастущим фактором развития упаковки, особенно для производителей упаковки, которые работают с ведущими мировыми брендами, поскольку их целевые показатели КСО (корпоративной социальной ответственности) часто превышают показатели Директивы ЕС.
Выбор упаковочного оборудования включает оценку технических возможностей, требований к рабочей силе, безопасности работников, ремонтопригодности , удобства обслуживания, надежности , возможности интеграции в упаковочную линию, капитальных затрат, площади помещения, гибкости (переналадка, материалы, несколько продуктов и т. д.), требований к энергии, качества исходящей упаковки, квалификации (для пищевых продуктов, фармацевтических препаратов и т. д.), пропускной способности, эффективности, производительности, эргономичности , окупаемости инвестиций и т. д.
Упаковочное оборудование может быть:
Для автоматизации упаковочных линий все чаще используются программируемые логические контроллеры и робототехника .
Упаковочные машины могут быть следующих основных типов: