|
|
"Świat Druku" - miesięcznik
Archiwum
Rok 2003
Wrzesień
Opakowanie jest odzwierciedleniem poziomu cywilizacyjnego epoki. Odpowiada poziomowi technicznemu i kulturowemu swojego czasu, spełniając coraz bardziej złożone zadania i funkcje.
Poprzez wykorzystanie osiągnięć technicznych zmienia się otoczenie człowieka, jego dom, miejsce pracy i odpoczynku. O ile w odległej przeszłości miejsce zamieszkania było jednocześnie miejscem pracy, to wraz z rozwojem technicznym i organizacyjnym taki stan rzeczy ze zrozumiałych względów musiał ulec zmianie. Złożoność produkowanych wyrobów, świadczonych usług, problemy zaopatrzenia w surowce, odbioru i sprzedaży towaru spowodowały, że musiały powstać wyodrębnione ośrodki umożliwiające ich realizację – fabryki, sklepy, biura, sale koncertowe i kina. Rozwój techniki spowodował jednak, że dziś często wracamy do stanu sprzed wieków. Salę koncertową, kino, teatr można zainstalować w domu, zakupów dokonać za pomocą internetu. Stanowisko pracy też możemy mieć już w domu. Pracodawcy coraz chętniej umożliwiają swoim pracownikom wykonywanie powierzonych zadań w domu, kontaktując się z nimi poprzez łącza telekomunikacyjne i komputerowe.
|
W przyszłości komputer w postaci zegarka na rękę, telefonu czy tzw. komputera ubieralnego (będącego częścią garderoby), z doskonałym miniaturowym wyświetlaczem, łączami internetowymi i satelitarnymi będzie mógł być wykorzystywany do monitoringu stanu organizmu człowieka, a także do monitorowania biura i domu. Nic nie stoi na przeszkodzie, aby taki zaawansowany komputer sterował elektronicznym robotem działającym w miejscu pracy, zamieszkania i odpoczynku. Zadaniem osobistego elektronicznego robota będzie między innymi wykonywanie prac domowych, tj. ochrona mienia, przygotowywanie posiłków, sprzątanie, zaopatrzenie w niezbędne w domu produkty. Robot ten będzie wyposażony w komputer sterujący manipulatorem i nie jest istotne, czy będzie miał formę człowieczą, czy też będzie manipulatorem przemieszczającym się na kółkach lub gąsienicach.
Komputer sieci domowej będzie miał dostęp do zintegrowanych sieci bezprzewodowych umożliwiających dotarcie do baz danych hurtowni, sklepów e-commerce, informacji i in. Operacje będą wykonywane przez wykryte przez komputer najszybsze łącza teletransmisyjne z wydajnymi i prostymi w użyciu systemami. Na porządku dziennym będzie realizowana w czasie rzeczywistym lub quasi rzeczywistym komunikacja i dialog pomiędzy komputerem domowym i opakowaniem produktu.
Komunikacja pomiędzy człowiekiem i jego otoczeniem odbywa się za pomocą zmysłów: równowagi, smaku, węchu, słuchu, dotyku i wzroku. Jak wiadomo jednak, zmysły człowieka reagują tylko na niewielką część bodźców wysyłanych przez otoczenie. Olbrzymia część sygnałów otaczających człowieka nie może zostać przez niego zidentyfikowana, a tym samym pozostaje bez oceny i interpretacji. Jednak wraz z rozwojem nauki i techniki człowiek nauczył się za pomocą urządzeń i przyrządów rozpoznawać wiele sygnałów otaczającego świata, a także efektywnie je wykorzystywać. Dotyczy to na przykład promieniowania elektromagnetycznego i korpuskularnego, jak np. mikrofalowego, UV, IR, X (rentgenowskiego), a także promieniowania a i b i innych. Postęp w tej dziedzinie nabrał widocznego przyśpieszenia wraz z rozwojem przemysłu komputerowego. Opracowano wiele systemów automatycznej identyfikacji (AI) z czujnikami wyżej wymienionych rodzajów promieniowania, a także kamerami telewizji przemysłowej, systemami radiowymi i innymi.
Najbardziej znane i rozpowszechnione są obecnie systemy komputerowe, w których do wprowadzania danych niezbędna jest klawiatura. Jednak dynamiczny rozwój techniki komputerowej umożliwił wypracowanie metod gromadzenia, przetwarzania i przesyłania zbiorów danych bez stosowania klawiatury. Istniejące systemy automatycznej identyfikacji można najogólniej podzielić na: optyczne, magnetyczne, wykorzystujące promieniowanie elektromagnetyczne, systemy biometryczne, behawioralne i inne.
Metody optyczne (Optical Charakter Recognization, OCR) należą do najbardziej rozpowszechnionych metod gromadzenia danych i automatycznej identyfikacji. Polegają na rozpoznawaniu znaków graficznych przez czytnik optoelektroniczny i porównywaniu ich ze znakami zmagazynowanymi w pamięci komputera. Czytniki mogą identyfikować zarówno pismo, jak grafikę, w tym kody kreskowe.
Metody magnetyczne (Magnetic Stripe – MS) wykorzystują do identyfikacji i przetwarzania danych zjawisko magnetyzmu. W praktycznej realizacji wykorzystuje się pasek magnetyczny uprzednio zaprogramowany oraz atramenty magnetyczne odczytywane przez specjalne czujniki.
Kolejna metoda wykorzystuje promieniowanie elektromagnetyczne w zakresie częstotliwości radiowej (Radio Frequency Coded Tags). Wykorzystuje się tu tradycyjną technologię przekazu radiowego oraz nowoczesne systemy komputerowe. W praktyce fale radiowe wykorzystuje się do przekazywania danych z ruchomego lub nieruchomego obiektu, co pozwala na lokalizację, identyfikację i interpretację pozyskanych informacji.
Rozwinięciem poprzedniej metody jest metoda biometryczna, wykorzystująca indywidualne cechy osobowe człowieka, takie jak odciski palców, tęczówki oczne, a także inne cechy, niezmienne w dłuższym okresie. Kody cyfrowe stanowiące zapis tych cech są przechowywane w pamięci komputera. Porównanie bieżącego odczytu wykonanego przez odpowiednie czujniki z kodem zapisanym w pamięci bezbłędnie identyfikuje osobnika.
Bardziej wyrafinowana metoda, behawioralna, wykorzystuje inne jeszcze cechy osobowe człowieka. Umożliwia identyfikację poprzez porównanie zachowania danego osobnika z istniejącym w bazie danych zapisem cyfrowym ruchu, czy podpisu.
*
Komunikacja pomiędzy człowiekiem i wyrobem, a ściślej opakowaniem wyrobu, odbywa się obecnie głównie za pomocą wzroku. Cały system samoobsługowej sprzedaży w supermarketach jest przystosowany do zademonstrowania klientom towaru poprzez doznania wizualne.
Opakowanie, a właściwie naniesiony na nie tekst lub grafika, zapewniają także kontrolę przekazywania i odbioru towaru. Nie ma znaczenia rodzaj stosowanych znaków – system poprzez porównanie odczytanego przez skaner tekstu z wzorcem zapisanym w pamięci bezbłędnie rozpoznaje zgodność z oryginałem.
Nic nie stoi na przeszkodzie, aby do komunikacji pomiędzy człowiekiem i opakowaniem produktu wykorzystywać także kanał akustyczny. W opakowaniach mogą być umieszczane generatory akustyczne emitujące dowolne dźwięki. Z punktu widzenia technicznego takie rozwiązanie jest już możliwe i w zasadzie każde opakowanie, niezależnie od konstrukcji, może zostać zaopatrzone w mikroprocesor generujący zaprogramowaną wcześniej mowę, śpiew lub muzykę. Mikroprocesor może być umieszczony bądź to w opakowaniu, bądź na etykiecie. Co prawda, trudno wyobrazić sobie sytuację, w której dziesiątki czy setki opakowań aksamitnym głosem zachęcają klientów w supermarketach do kupna towarów. Powstałaby kakofonia dźwięków, z której oczywiście klient nie byłby w stanie nic zrozumieć. Jednakże jest to tylko problem techniczny, możliwy do rozwiązania poprzez wykorzystanie metod stosowanych w komputerowych bazach danych: PRODUKT, WINO, BIAŁE, ROCZNIK, CENA.
Słuchawka nie jest oczywiście rozwiązaniem komfortowym dla klienta supermarketu, więc może korzystniejsze będzie wykorzystanie niesłyszalnych części spektrum, poniżej 15 Hz i powyżej 20 kHz lub np. przystosowanie pilota umożliwiającego selekcję, jak w wypadku kanałów telewizyjnych.
Sygnały akustyczne mogą być wykorzystane do zapewnienia eliminacji przeterminowanych produktów, informowania o upływie zaprogramowanego czasu lub osiągnięciu temperatury pożądanej dla konsumpcji podgrzewanego lub chłodzonego produktu.
Największą zaletą wykorzystania głosu w postaci fali elektromagnetycznej jest możliwość automatycznego przekazywania danych. Tak więc w zestawie wybranych do zakupu towarów, dostarczonym przez klienta do stanowiska rozliczeń (niekoniecznie kasy) każde opakowanie emitowałoby informację o ilości, cenie i innych niezbędnych danych rejestrowanych przez komputer. W zautomatyzowanym procesie zakupu komputer kierowałby zakupy do ekspedycji, gdzie byłyby przygotowywane do wysyłki. W wypadku zakupu towarów bezpośrednio przez klienta na stanowisku rozliczeń klient za pomocą karty załatwiałby wszelkie niezbędne operacje, łącznie z zapłatą za nabyte towary.
Oczywiście podobne metody, może jeszcze nie w taki sposób i na taką skalę, są stosowane w supermarketach, gdzie wykorzystuje się do tych celów kody kreskowe. Taka metoda oprócz uproszczenia systemu rozliczeń klienta ze sklepem pozwala na identyfikację ilości pozostałych w magazynie towarów, zapewniając ciągłość dostaw, zmniejszenie powierzchni magazynowych, ograniczenie zatrudnienia, a wszystko to umożliwia osiągnięcie lepszych efektów ekonomicznych.
Wśród zmysłów ludzkich niewykorzystanych czy wykorzystanych w niewielkim stopniu przez twórców współczesnych opakowań jest zmysł dotyku. Wprawdzie należy przyznać, że możliwości wykorzystania dotyku w odniesieniu do realizacji funkcji pełnionych przez opakowanie są stosunkowo małe, to jednak istnieją. Różne stopnie gładkości, twardości, temperatury są możliwe do wykorzystania przez człowieka i to nie tylko w warunkach słabej lub złej widoczności, lecz również dla wzmocnienia efektów wizualnych opakowania. Obecnie czujniki (sensory) działające na dotyk montowane są często w windach, komputerach ogólnie dostępnych i in. W inteligentnych opakowaniach sensory mogą spełniać funkcję udostępniania zawartości opakowania z produktami niebezpiecznymi czy lekarstwami lub po prostu funkcję dozownika produktu.
Z przyczyn czysto fizycznych (powszechna grawitacja) trudno sobie wyobrazić wykorzystanie przez producentów opakowań zmysłu równowagi, zaś względy higieniczno-sanitarne eliminują wykorzystanie zmysłu smaku (w supermarketach częstuje się niekiedy klientów artykułami spożywczymi, jednak trudno sobie wyobrazić lizanie opakowań dla poznania właściwości produktu).
Wpływ zapachów na organizm człowieka jest znany od dawna. Nie jest wykluczone, że zapachy zostaną wykorzystane w niektórych opakowaniach i będą pełnić rolę stymulatora koncentracji lub sprzyjać uspokojeniu.
*
Niektóre z wymienionych wcześniej metod automatycznej identyfikacji sygnałów otaczających człowieka są już dość powszechnie stosowane, inne dopiero wchodzą w fazę zaawansowanego rozwoju. Ogólnie można powiedzieć, że poziom współczesnego przemysłu jest wystarczający do uzyskania wielu do niedawna jeszcze niemożliwych rozwiązań. Zastosowanie w opakowaniach najnowszych rozwiązań technicznych, w tym elektroniki, skutkuje nie tylko lepszym zabezpieczeniem produktu, lecz również spełnieniem wielu innych funkcji – istniejących i przewidywanych. Jednak stosowane przez niektórych autorów szumne sformułowanie „opakowanie inteligentne” chyba jeszcze nie odpowiada rzeczywistości, skoro według powszechnie przyjętej definicji „inteligencja to umiejętność zdobywania informacji i wykorzystywania jej w istniejących warunkach”.
Kolejnym określeniem sformułowanym na wyrost jest „historia produktu” (ang. product story) – termin, którego używa się niekiedy w odniesieniu do rejestracji przez opakowanie, najogólniej mówiąc, zmian jakie zachodziły/zachodzą w stanie jego otoczenia. W rzeczywistości monitorowany jest jeden, rzadziej – kilka parametrów, decydujących o zachowaniu przez produkt jakości w określonym czasie (odpowiednia informacja ukazuje się na opakowaniu w postaci barwnego znacznika, napisu czy deformacji istniejących napisów lub tekstów).
Jeżeli chodzi o obecne koncepcje sterowania jakością produktu za pomocą opakowania, to nie obejmują one jeszcze wszystkich możliwych do realizacji zadań. W przyszłości elementy dotychczas wykorzystywane niezależnie, np. konstrukcja pudełka i dozowniki, zostaną połączone w jeden spójnie działający system. Pozwalają na to metody, materiały, elektronika – coraz śmielej wykorzystywane w produkcji opakowań. Skutkiem ich stosowania będzie większa funkcjonalność, lepsza ochrona produktu oraz większe bezpieczeństwo człowieka i środowiska naturalnego. Zunifikowane systemy automatycznej identyfikacji wykorzystywać będą istniejące w opakowalnictwie rozwiązania, a jednocześnie umożliwią odczyt informacji na opakowaniu przez czujniki i sensory komputerowej sieci domowej.
*
Bardzo ważną rolę przypisuje się opakowaniu w kuchni przyszłości. Kuchnia taka będzie wyposażona w inteligentną lodówkę, kuchenkę, w których opakowanie będzie realizować szereg funkcji dotychczas nieznanych. Już obecnie szeroko wykorzystywany jest pomysł łączenia różnych urządzeń elektronicznych w jednej obudowie. Opakowanie może być taką obudową i nic nie stoi na przeszkodzie, aby na kolorowym wyświetlaczu komputera odbierać sygnał z opakowania o jego zawartości, cenie, dacie ważności. Opakowanie może również informować o braku produktu i potrzebie uzupełnienia, a także monitorować historię produktu oraz czas pobrania części produktu. Może poprzez transpondery przesyłać informacje, np. o uszkodzeniu produktu, opakowania lub lodówki. Już obecnie w kuchni istnieje szereg udogodnień ułatwiających człowiekowi eksploatację domowych urządzeń, np. zmywarki. Ma ona znacznik zmieniający barwę z ciemnej na białą kiedy brakuje wybłyszczacza. Jest to znacznik pasywny, jednak nic nie stoi na przeszkodzie, aby połączyć go z czujnikiem optycznym lub głosowym informującym o konieczności uzupełnienia, lub nawet z aparatem wykonawczym, automatycznie dozującym płyn. Łatwo wyobrazić sobie takie opakowanie w przyszłej łazience, w której umożliwi ono dozowanie szamponów, płynów dezynfekujących, proszków do prania.
Jednorazowe opakowania w postaci naczyń stołowych umożliwiają przygotowanie gorącego posiłku, przy czym czas przygotowania (podgrzewania, gotowania) w kuchence mikrofalowej może być regulowany chipem umieszczonym na etykiecie opakowania.
*
Bardzo ważnym elementem każdego opakowania jest etykieta. Stosowana jest wszędzie tam, gdzie nawet w wypadku stosowania opakowań jednorazowego użytku istnieją trudności w realizacji określonych funkcji opakowania, np. szybkiej zmiany informacji (na szklanej butelce), zabezpieczenia przed niepowołanym otwarciem, ostrzeżenia (ostrożnie: szkło) na opakowaniach transportowych i innych. Wszystko to jest powodem dalszego unowocześniania i rozwoju etykiety na rynku opakowań.
Nowoczesne etykiety spełniają więc liczne funkcje, przejmując w wielu wypadkach informacyjną rolę opakowania, a czasem po prostu wzmacniając jego działanie. Nic nie stoi na przeszkodzie, aby etykiety przejmując zadania opakowań przejmowały także ich możliwości. Można więc założyć, że powstaną inteligentne etykiety, realizujące – dzięki zastosowaniu mikrochipów – funkcje ochronne, informacyjno-promocyjne, użytkowe i inne. Wydaje się, że chip będzie można równie łatwo umieścić na etykiecie, jak na opakowaniu. Zaprogramowany chip może informować o cenie, walorach, przydatności produktu, a także o warunkach stosowania, gwarancji, eksploatacji, adresach producentów, dostawców, zakładów napraw gwarancyjnych.
*
Obecnie jeszcze trudno wyobrazić sobie rezygnację z zakupów czy to w osiedlowym sklepie, czy w supermarkecie. Wydaje się, że nawet w sytuacji powszechnego stosowania zasady just-in-time (dokładnie na czas) produkcja wyłącznie na indywidualne zamówienie będzie dotyczyła spraw typowych lub niektórych wyrobów przemysłowych, jak np. samochodu. Trudno sobie wyobrazić klienta, a szczególnie klientkę, kupującą garderobę wyłącznie poprzez internet, bez przymierzania, porównywania i bieżącej oceny. To samo dotyczy biżuterii, wyposażenia mieszkań i in., które na ekranie monitora nawet w najkorzystniejszych warunkach technicznych zawsze będą się różnić od oryginału. Wydaje się również, że instytucja sklepów z towarami nie zniknie z kilku innych powodów. Sprzedawcy wiedzą, że ponad połowa towarów w sklepie samoobsługowym jest kupowana przez klienta spontanicznie i chyba nigdy z takiej możliwości zwiększenia sprzedaży nie zrezygnują. Atmosfera zakupu panująca w sklepach powoduje, że klienci w dalszym ciągu będą zainteresowani taką formą sprzedaży.
Sprzedaż internetowa może zostać sprowadzona do automatycznej sprzedaży produktów wybranych z katalogu. Umożliwi to automatyczne dostawy i odbiór towarów z magazynu (internetowego). Magazyn taki może być całkowicie zautomatyzowany i pracować bez udziału człowieka. Jednakże produkty, aby mogły zostać pobrane z magazynu, muszą być zdefiniowane i zlokalizowane. Oczywiście najprostszym sposobem wykonania takich operacji jest wykorzystanie opakowania. Opakowanie może być zadrukowane farbami reagującymi na ultrafiolet lub podczerwień, lub też może zostać wyposażone w odpowiednio zaprogramowanego chipa. Produkty opakowane w tego rodzaju opakowania mogą być przechowywane np. w podziemnych magazynach nie wymagających oświetlenia (z wyjątkiem awaryjnego), ponieważ roboty są pozbawione wad człowieka i reagują wyłącznie na sygnały z zaprogramowanych odpowiednio czujników.
Ogromnie ważną rolę w obrocie towarowym będą w przyszłości odgrywały inteligentne opakowania zbiorcze. Wyprodukowany towar będzie chroniony inteligentnymi opakowaniami przed magazynowaniem w niewłaściwych warunkach, np. zbyt niskimi lub wysokimi temperaturami, wilgotnością, zasoleniem, zapyleniem, nasłonecznieniem, przechyłem.
*
Obecnie opakowania zachęcają swoją formą, grafiką i wykonaniem. Już nie są złem koniecznym, czymś co może być brzydkie, ciężkie i niefunkcjonalne. Nowoczesne opakowanie powinno cieszyć wzrok pięknem niezależnie od tego, czy stoi na eleganckiej etażerce w pokoju, sypialni, czy znajduje się na prowizorycznej półce w namiocie turystycznym. Różnice pomiędzy tego typu opakowaniami mogą występować jedynie w przystosowaniu ich do wykorzystania w odpowiednich warunkach, a nie w estetyce czy ekologii.
Opakowanie przyszłości, niezależnie od warunków i czasu stosowania, powinno się charakteryzować: przyjaznością dla środowiska i człowieka, rozumianymi bardzo szeroko, przydatnością do ochrony produktu, funkcjonalnością i łatwością użytkowania oraz inteligencją, przy czym kolejność wymienionych cech nie odgrywa żadnej roli. Umieszczenie czujników w opakowaniu, materiale opakowaniowym czy też w wyposażeniu opakowania (wkładki, przekładki, etykiety itp.) nie stanowi o istocie zagadnienia i jest wyłącznie problemem technicznym, łatwo rozwiązywalnym.
Opakowanie przyszłości będzie doskonalsze, efektowniejsze, wielofunkcyjne i najprawdopodobniej w większości przypadków – jednorazowego użytku, z możliwością 100-procentowego recyklingu. Opakowanie jednostkowe będzie zapewniać możliwość dozowania produktu spożywczego bez niebezpieczeństwa utraty cech pierwotnych. Można sobie wyobrazić metalową puszkę do kawy podzieloną na segmenty, z których każdy otwiera się oddzielnie nie narażając całego produktu na utratę aromatu. Podobnymi parametrami charakteryzować się będą inne opakowania, np. śmietanki do kawy, gdzie dostęp tlenu może powodować zepsucie. Opakowanie to mieć będzie czujniki temperaturowe, czujniki zawartości gazów (powietrza czy tlenu), wskaźniki ilościowe, a czasem nawet jakościowe. Już w tej chwili pojawiły się na Zachodzie wskaźniki zawartości tlenu w zapakowanym produkcie i prawdopodobnie w stosunkowo niedługim czasie pojawią się inne, jeszcze bardziej doskonałe. Wielofunkcyjność opakowań przejawiać się będzie w możliwości mieszania w odpowiednich proporcjach składników, np. kawy i śmietanki.
Istotnym elementem wpływającym na zmiany materiałowe opakowań są obecnie dynamicznie rozwijające się nowoczesne metody utrwalania żywności. Mikrofale, podczerwień, głębokie zamrażanie, silne pole magnetyczne, metoda wysokich ciśnień, a rzadziej chyba promieniowanie jonizujące, spotęgują w najbliższym czasie rozwój materiałów opakowaniowych. Już obecnie istnieją materiały o specyficznych właściwościach, przeznaczone np. do kuchenek mikrofalowych. Powstał polipropylen odporny na promieniowanie jonizujące. Najprawdopodobniej w wypadku rozwoju metody utrwalania silnym polem magnetycznym będą musiały powstać opakowania obojętne na działanie pola elektromagnetycznego. Przy stosowaniu metody wysokich ciśnień wykorzystuje się istniejące opakowania, wydaje się jednak, iż tą drogą dalej iść nie można. Muszą być opracowane nowe materiały, umożliwiające utrwalanie tą metodą produktów spożywczych innych niż płynne. Jako przykład może posłużyć wspomniana już metoda z zastosowaniem mikrofal, dla której opracowano specjalne materiały, współdziałające z produktem. W tym wypadku wykorzystuje się zarówno właściwości opakowania, jak produktu. Tak więc interakcja produkt-opakowanie jest i będzie również ważną przesłanką w powstawaniu nowych rodzajów opakowań. Zamrażanie kriogeniczne, oferujące wiele korzyści zarówno przy długotrwałym przechowywaniu tkanek żywych, jak i produktów farmaceutycznych, a w przyszłości i produktów spożywczych, wymagać będzie opracowania zupełnie nowych materiałów opakowaniowych, odpornych na niskie temperatury, opartych najprawdopodobniej na związkach krzemu.
Jak widać z powyższego, nieco nawet fantastycznego, ale w pełni realnego opisu przewidywanych kierunków rozwoju przemysłu opakowaniowego, nastąpi dalsza „specjalizacja” opakowań, zapewniająca nie tylko spełnienie założonych wymagań zdrowotnych, ekologicznych, logistycznych, ekonomicznych etc., lecz również uwzględniająca potrzeby znacznie szersze, jak opisane wyżej oddziaływanie produktu i opakowania w procesie utrwalania (przechowywania, odgrzewania itd.)
Opakowania transportowe w najbliższym czasie raczej nie ulegną istotnym zmianom. Konteneryzacja zarówno ładunków sypkich, jak i mających określone kształty, wydaje się rozwiązywać problemy transportowe opakowanych towarów. Automatyzacja procesów identyfikacji w systemach logistycznych poprzez zastosowanie informatyki i kodów kreskowych zdążać będzie w kierunku dalszego ich rozwoju, co może, choć nie musi, spowodować zmiany w formach, gabarytach czy czasem nawet w kolorach stosowanych do transportu opakowań.
prof. dr hab. Hieronim Kubera
Akademia Ekonomiczna w Poznaniu
Instytut Poligrafii Politechniki Warszawskiej
|
|
|
|
