Drukarka zamiast wypalarki do palet – ile naprawdę oszczędzasz na znakowaniu?

Zgodnie ze standardem ISPM 15 i przepisami fitosanitarnymi UE palety eksportowe i europalety EPAL muszą mieć czytelne, trwałe oznaczenia. W wielu zakładach nadal nanosi je metalowa matryca rozgrzana do kilkuset stopni, która jest zasilana prądem lub gazem. Choć jest to metoda znana od dekad, generuje ona koszty i powoduje ograniczenia, które łatwo przeoczyć. Należą do nich rozgrzewanie matryc na starcie zmiany i utrzymywanie ich temperatury w przerwach, zatrzymywanie palety na czas docisku, regularne usuwanie nagaru i wymiana zużytych grzałek.

Dowiedz się, jak na tym tle wypada przemysłowy druk atramentowy, skąd biorą się różnice w kosztach eksploatacji i od jakiej skali produkcji zmiana technologii znakowania palet zaczyna się zwracać.

Wymogi i technologie: jak dziś znakuje się palety drewniane?

Znakowanie palet drewnianych składa się z trzech głównych warstw. Pierwsza to warstwa fitosanitarna IPPC, która musi być wykonana zgodnie ze standardem ISPM 15. Najczęściej oznacza to obróbkę termiczną, w której rdzeń drewna osiąga co najmniej 56°C przez minimum 30 minut. Wymóg stosowania IPPC dotyczy przesyłek wysyłanych poza Unię Europejską. Wyjątek stanowią palety EPAL, gdzie znak ten jest obowiązkowy od 2010 roku bez względu na kierunek wysyłki.

Druga warstwa to znak systemu lub właściciela palety, np. logo EPAL albo oznaczenie CHEP. Trzecia to warstwa identyfikacyjna, która obejmuje numery EPAL ID, kody QR, specjalne klamry kontrolne oraz gwoździe naprawcze. Do nanoszenia tych oznaczeń stosuje się obecnie trzy główne technologie.

• Wypalarki elektryczne – znak powstaje poprzez docisk matrycy nagrzewanej grzałkami. Urządzenia te występują w wersjach ręcznych oraz stacjonarnych, przy czym te drugie pozwalają na jednoczesne znakowanie wszystkich klocków palety.
• Wypalarki gazowo-ogniowe – matryca jest w nich ogrzewana bezpośrednio płomieniem palnika. Dostępne są w wersjach liniowych i ręcznych, z których ta druga umożliwia pracę w terenie poza halą, bez dostępu do zasilania elektrycznego.
• Druk atramentowy – bezdotykowa metoda nanoszenia znaku przez głowice zamontowane przy transporterze, która odbywa się bez użycia matrycy i bez konieczności zatrzymywania palety.

Warto pamiętać, że sama technologia nie daje prawa do nanoszenia dowolnych znaków. Uprawnienie do używania logo EPAL wynika wyłącznie z posiadanej licencji. Znak IPPC wymaga z kolei wpisu do urzędowego rejestru, w Polsce prowadzonego przez PIORiN, a także stałego nadzoru właściwej jednostki.

Gdzie wypalarka do palet generuje największe koszty i ograniczenia?

Tradycyjne stemplowanie termiczne wiąże się z kilkoma wyzwaniami i dodatkowymi kosztami, które rzadko uwzględnia się w bezpośrednim rozliczeniu jednostkowym, a które w skali roku mocno obciążają budżet zakładu.

Energia pobierana przez całą zmianę

Za utrzymanie odpowiedniej temperatury matrycy płacisz przez całą zmianę, także w godzinach, gdy pod stemplem nie ma palety. Pełna stacjonarna sekcja wypalająca o mocy 12 kW (sześć grzałek po 2000 W) może dawać pobór sięgający nawet do 84 kWh na zmianę. Rzeczywisty pobór może być nieco niższy, gdyż grzałki pracują w cyklu regulowanym termostatem, jednak sam postój nie zeruje rachunku. Do zużycia energii należy doliczyć rozgrzewanie – ręczna wypalarka o mocy 1000 W potrzebuje około 12 minut, zanim będzie gotowa do pracy.

Ryzyko wąskiego gardła w takcie linii

Przy pracy w takcie szczytowym (około 6-9 palet na minutę) na jedną sztukę przypada zaledwie kilka sekund przestoju. Gdy stanowisko znakowania nie będzie nadążać z wypalaniem, każda sekunda opóźnienia ponad takt będzie dodatkowym kosztem. Przy produkcji 2000 palet na zmianę dwie sekundy zwłoki sumują się do ponad godziny efektywnej pracy. W praktyce linie pracujące w takcie szczytowym zaleca się znakować drukiem atramentowym.

Ograniczenia matryc

Głównym ograniczeniem wypalarek do znakowania są same matryce – zmienne elementy, takie jak data, można modyfikować wkładanymi czcionkami, jednak zmiana wzoru lub logotypu w trakcie zmiany wymaga zastosowania nowej matrycy. Co więcej, nowoczesnych kodów unikalnych, np. QR, wypalarka nie naniesie wcale.

Bezpieczeństwo, odrzucone sztuki i obsługa bieżąca

Kwestie bezpieczeństwa w tartaku wymagają rygorystycznych standardów. W strefach zagrożenia wybuchem temperatura poziomych powierzchni, na których odkłada się pył, musi być o co najmniej 70°C niższa od temperatury tlenia jego 5-milimetrowej warstwy. Gorąca matryca w zapylonym otoczeniu wymaga więc stałej kontroli temperatury i utrzymania czystości stanowiska.

W wypalarkach gazowych dochodzi dodatkowo ryzyko otwartego ognia. Do kosztów ukrytych należą też straty jakościowe – paleta z nieczytelnym, rozmytym lub przypalonym znakiem nie przechodzi kontroli i wraca do poprawki. Całość uzupełnia codzienna obsługa techniczna: usuwanie nagaru z matrycy, wymiana przepalonych grzałek oraz naprawa mechanizmu dociskowego.

Mimo wymienionych ograniczeń wypalarki mają swoje zalety: wypalany znak jest wyjątkowo odporny na ścieranie i nie wymaga bieżących materiałów eksploatacyjnych, a wersje gazowe mogą działać bez dostępu do sieci elektrycznej. Gdy jednak ograniczenia termiczne, ryzyko pyłowe i koszty przestojów zaczynają hamować wydajność nowoczesnego zakładu, naturalną alternatywą staje się druk przemysłowy.

Jak działa znakowanie palet drukarką przemysłową?

W tej technologii głowice drukujące montuje się bezpośrednio po obu stronach transportera. Bezdotykowe nanoszenie znaku w trakcie przejazdu palety sprawia, że linia nie musi się zatrzymywać ani zwalniać. Ponieważ drukarka przemysłowa nie wykorzystuje grzałek ani płomienia, znika również problem gorących powierzchni w zapylonej hali, a zasadnicza część poboru energii przypada wyłącznie na moment druku.

Z racji tego, że w przypadku drukarek przemysłowych wzór generowany jest cyfrowo, zmiana treści odbywa się w oprogramowaniu lub automatycznie z poziomu systemu ERP, w trakcie trwającej produkcji. Takie rozwiązanie umożliwia bezproblemowe nanoszenie danych zmiennych – od dat i numerów serii po opcjonalne kody QR. Na chłonnych powierzchniach drewnianych proces ten obsługiwany jest za pomocą dedykowanych atramentów olejowych.

Mimo dużej elastyczności druk atramentowy wiąże się z pewnymi wyzwaniami budżetowymi i operacyjnymi.

• formalności – ponieważ homologacja EPAL obejmuje wyłącznie konkretną parę „drukarka plus atrament”, inwestor nie może swobodnie mieszać dostawców, a sama procedura certyfikacji wymaga odpowiedniego uwzględnienia w harmonogramie inwestycji;
• konserwacja w zapyleniu – praca w warunkach przemysłowych wymaga regularnego czyszczenia głowic, a ryzyko ich uszkodzenia przez wystający gwóźdź lub drzazgę wymusza stosowanie zabezpieczeń mechanicznych, takich jak stalowe prowadnice;
• wymagania środowiskowe – aby zapewnić właściwą przyczepność i trwałość nadruku, technologia ta potrzebuje stabilnego zasilania oraz odpowiednio czystej i suchej powierzchni klocka paletowego.

Choć testy odpornościowe potwierdzają, że nadruk świetnie radzi sobie z warunkami atmosferycznymi i zachowuje czytelność przez kilka lat, EPAL zaleca składowanie palet z kodem QR pod dachem.

Zestawienie technologii: wypalarka czy drukarka przemysłowa?

Choć w zużyciu energii przewaga drukarek przemysłowych jest wyraźna, pełny rachunek ekonomiczny obejmuje znacznie więcej pozycji. Ostateczną skalę oszczędności warto przeliczyć pod kątem specyfiki konkretnego zakładu i planowanego wolumenu produkcji.

Przy znakowaniu od kilkudziesięciu do kilkuset sztuk dziennie wypalarka zwykle może okazać się wystarczająca. Jednak wraz ze wzrostem produkcji koszty energii oraz ograniczenia wynikające z zatrzymań linii zaczynają wyraźnie przemawiać na korzyść druku przemysłowego.

Znakowanie palet jako część zautomatyzowanej linii

W nowoczesnym ciągu produkcyjnym znakowanie odbywa się już po zbiciu palety, a przed jej sztaplowaniem. Ponieważ stanowisko musi płynnie nadążać za taktem pozostałych maszyn, najlepiej planować je wspólnie z całą linią technologiczno-transportową.

Doskonałym przykładem automatyzacji zakładu jest wysokowydajna linia do zbijania palet kantówkowych DM1-ED firmy Störi Mantel. Linia osiąga wydajność 6-9 palet na minutę przy obsłudze dwóch pracowników, a znakowanie realizowane jest bezdotykowo na transporterze. Pozwala to na wyprodukowanie do 2000 palet kantówkowych na zmianę przy realnym czasie pracy około 7 godzin.

Zoptymalizuj znakowanie palet z Penny Dobroszyce

Tradycyjne wypalarki to sprawdzona technologia, jednak ich koszty rosną wraz ze skalą produkcji: koszt utrzymania temperatury w czasie postoju, zatrzymania linii, wymiana zużytych elementów i gorące źródło ciepła w zapylonej hali. Drukarka przemysłowa eliminuje większość tych problemów, a jednocześnie otwiera drogę do sprawnego nanoszenia danych zmiennych, w tym kodów EPAL QR.

Wybór optymalnej metody najlepiej powiązać z modernizacją lub budową całego ciągu produkcyjnego. Firma Penny Dobroszyce od ponad 30 lat wspiera zakłady przemysłu drzewnego na każdym etapie inwestycji: od audytu procesu, przez projekt i integrację nowych maszyn z istniejącym parkiem, aż po uruchomienie i serwis. W ofercie maszyn do produkcji palet znajdziesz rozwiązania o różnej wydajności i stopniu automatyzacji.

Planujesz nową linię albo modernizację obecnego parku maszynowego? Skontaktuj się z doradcami Penny Dobroszyce – przeanalizujemy specyfikę Twojej produkcji i dobierzemy rozwiązanie skrojone na miarę Twojego zakładu.