ما هي التعبئة الذكية؟ الأنواع، الأمثلة، والفوائد
لم يتم القراءة؛ كان النص طويلًا جدًا
|
التعبئة الذكية تجمع بين مواد التعبئة والتغليف والتقنيات مع وظائف تدعم المنتج طوال حياته.
إنه نظام كامل حيث كل جزء - الحاوية، العلامة، الغطاء، الإدراج، أو الاستشعار - يعمل معًا. يتضمن العبوة الذكية جميع هذه الأجزاء والميزات، وليس فقط الصندوق الخارجي أو الزجاجة.
يمكن ذلك:
- تغيير أو تحسين البيئة داخل العبوة
- تحقق وأبلغ عن حالة المنتج
- شارك تفاصيل مفيدة عن المنتج
- ربط الحزمة الفيزيائية بالمعلومات الرقمية
هناك ثلاثة أنواع رئيسية:
تغليف نشط
التغليف النشط يقوم بشيء ما على المنتج أو البيئة المحيطة به.
يمكنه امتصاص، تحرير، حجب، أو التحكم في شيء ما داخل العبوة. الهدف عادة هو المساعدة في الحفاظ على النضارة، الجودة، السلامة، أو فترة الصلاحية.
يمكن أن يأخذ التغليف النشط أشكالًا مختلفة. قد تظهر نفس الوظيفة على شكل كيس صغير، أو وسادة، أو فيلم، أو طلاء، أو ملصق، أو جزء من العبوة نفسها.
التحكم في الأكسجين وثاني أكسيد الكربون
يمكن أن تؤثر الغازات المختلفة على جودة المنتج بطرق مختلفة. يمكن للتعبئة النشطة التحكم في مستويات الأكسجين (O₂) وثاني أكسيد الكربون (CO₂) داخل العبوة للمساعدة في الحفاظ على جودة المنتج وفترة الصلاحية.
ضبط الأكسجين يمكن أن يسبب الأكسجين التأكسد، مما قد يؤدي إلى تغييرات في النكهة واللون والنضارة. كما يمكن أن يدعم نمو بعض الكائنات الدقيقة. يمكن للتغليف النشط استخدام ممتصات الأكسجين أو مواد امتصاص الأكسجين لتقليل الأكسجين داخل العبوة.
أمثلة تجارية: أفينت Amosorb و Cryovac لشركة Sealed Air الأفلام الممتصة للأكسجين.
ضبط ثاني أكسيد الكربون ثاني أكسيد الكربون يمكن أن يؤثر على جودة وفترة صلاحية المنتجات مثل اللحوم الطازجة، والأسماك، والقهوة، والمعجنات، والخضروات الطازجة. اعتمادًا على المنتج، يمكن أن يؤثر كمية زائدة أو ناقصة من ثاني أكسيد الكربون على النضارة، والقوام، أو خصائص الجودة الأخرى. يمكن للتغليف النشط استخدام ممتصات أو مُنبّرات لثاني أكسيد الكربون للحفاظ على مستوى مناسب.
مثال تجاري: CO2 Technologies' CO2 Fresh-Pads.
هل تعلم؟ إغلاق الحزمة لا يعني دائمًا عدم قدرة الغازات على الدخول. يمكن للبلاستيك وغيره من مواد التعبئة والتغليف السماح للغازات بالمرور من خلالها ببطء. يُسمى هذه العملية نفاذية . مع مرور الوقت، يمكن للغازات من البيئة الخارجية اختراق مواد التغليف ودخول الحاوية. هذه الغازات، مثل الأكسجين، قد تبقى أيضًا داخل العبوة بعد الإغلاق |
التحكم في الرطوبة
يمكن أن يجعل الرطوبة الزائدة الطعام رطبًا، وتسبب التكتل، وتشجع نمو العفن، أو تلحق ضررًا بالمنتجات الحساسة للرطوبة.
يمكن للتغليف النشط إزالة أو التحكم في الرطوبة داخل العبوة.
أمثلة تشمل:
- أكياس مجففة
- وسادات امتصاص الرطوبة
- أفلام تمتص الرطوبة
- مواد تحكم في الرطوبة
أمثلة تجارية لمنتجات مجففة تستخدم لحماية البضائع الحساسة للرطوبة هي Desi Pak و Sorb-It من شركة Clariant.
يمكن أيضًا للتغليف الحديث بناء امتصاص الرطوبة في العبوة نفسها. فقد قامت ProAmpac و Ozzi، على سبيل المثال، بتطوير فيلم لامتصاص الرطوبة لمشروب Crave Crusher من Ozzi.
هنا، يقوم الحزمة بإزالة الرطوبة بشكل نشط بدلاً من منع الماء من الدخول ببساطة.
الإيثيلين والتحكم في عملية النضج
العديد من الفواكه والخضروات الطازجة تنتج أو تكون حساسة للإثيلين، وهو غاز يسرع عملية النضج والشيخوخة .
يمكن للتغليف النشط إزالة الإثيلين أو تقليل تأثيره. يمكن أن يساعد هذا في تباطؤ النضج وتمديد فترة صلاحية المنتجات الطازجة.
أمثلة تشمل:
- ممتصات الإيثيلين
- ملصقات نشطة
- تغليف يطلق مثبط النضج
فيدري+ من إنسيت الطازجة هو مثال تجاري. يطلق ملصقه النشط 1-MCP، الذي يحجب تأثير الإثيلين على المنتجات الزراعية.
طورت فريش إنست أيضًا حقيبة إم سي بي باج، التي تدمج التكنولوجيا مباشرة في حقيبة الخضروات والفاكهة.
التغليف يقوم بذلك أكثر من مجرد حمل المنتج. إنه يساعد بشكل نشط على التحكم في عملية النضج.
التحكم الدقيق في الكائنات المجهرية
بعض التعبئة النشطة تساعد في تباطؤ نمو البكتيريا والعفن والكائنات الدقيقة الأخرى.
يمكن إضافة مواد مضادة للميكروبات إلى:
- أفلام
- الطلاءات
- وسادات
- مواد تغليف أخرى
بعض الأنظمة تطلق مادة مضادة للميكروبات تدريجيًا. بينما تستخدم البعض الآخر مواد تمتلك بالفعل خصائص مضادة للميكروبات.
InvisiShield من Aptar Food Protection هو مثال تجاري على تقنية التعبئة النشطة التي تم تطويرها لمساعدة في حماية الطعام من البكتيريا والفيروسات والفطريات.
تستخدم أبحاث التعبئة النشطة الأخرى والتطوير التجاري المواد مثل الكيتوزان والمركبات النباتية لحماية مضادة للميكروبات.
التحكم في درجة الحرارة والتدفئة
تساعد بعض التغليفات النشطة في التحكم في درجة الحرارة حول المنتج، سواء عن طريق تخفيف تغييرات الحرارة أو عن طريق إضافة حرارة.
تخزين الحرارة تمتص مواد تغيير المرحلة (PCMs) الحرارة أو تطلقها أثناء تغيير حالتها، مما يساعد في الحفاظ على المنتج ضمن نطاق درجة حرارة محدد. يتم استخدامها في نقل الطعام ومنتجات أخرى حساسة لدرجة الحرارة.
مثال تجاري: تقدم حلول التغليف الحراري وموردين آخرين أنظمة تعتمد على مواد تغيير الحالة الفعلية (PCM) مصممة للحفاظ على نطاقات درجات حرارة محددة أثناء النقل.
محسنات الميكروويف تمتص المواد الخاصة في العبوة الطاقة الميكروويفية وتحولها إلى حرارة. وهذا يساعد على تحمير وتحمير الأطعمة أثناء تسخينها في الميكروويف.
مثال تجاري Qwik Crisp من Graphic Packaging International.
تغليف يتسخن ذاتياً تنتج المكونات الحرارية المدمجة الحرارة بدون ميكروويف أو موقد أو طاقة كهربائية.
مثال تجاري: جهاز تسخين الوجبات الخالي من اللهب من Luxfer Magtech، الذي يستخدم سبيكة المغنيسيوم التي تتفاعل مع الماء لإنتاج الحرارة للوجبات.
كلها نشطة لأن التغليف لا يقتصر على تعبئة المنتج بل يتحكم بشكل نشط أو يضيف حرارة.
تغليف ذكي
التعبئة الذكية تكتشف أو تراقب أو تقوم بتقديم معلومات حول المنتج أو حالتها.
توفر معلومات يمكن أن تساعد الشركات المصنعة أو التجار أو المستهلكين في اتخاذ قرارات بشأن المنتج.
يمكن للتغليف الذكي استخدام مؤشرات بصرية، وعلامات تتغير الألوان، وأجهزة استشعار مطبوعة، ومؤشرات كيميائية، أو أجهزة استشعار إلكترونية.
يمكن للتكنولوجيا مراقبة أمور مثل درجة الحرارة، الطازجة، الغازات، سلامة العبوة، أو أية تغييرات أخرى قد تؤثر على المنتج.
تاريخ البيئة ومؤشرات النضارة
بعض التغليف الذكي يسجل الظروف التي تعرض لها المنتج. بينما يستخدم البعض الآخر هذه الظروف للإشارة إلى الطازجة أو فترة الصلاحية المتبقية.
عينات
تايمستريب بلس
نوع آخر من المؤشرات يركز على النضارة بدلاً من مجرد الإبلاغ عن انتهاء الحرارة. تغير لون FreshTag من Insignia Technologies استنادًا إلى الظروف التي يتعرض لها المنتج ويمكن تكوينه لدورات حياة المنتج المختلفة. يوفر إشارة مرئية عن كم الوقت المتبقي قبل أن يصل المنتج إلى نهاية فترة نضارته.
مؤشرات الجو والتلف
تكتشف بعض التعبئة الذكية التغييرات في الغازات داخل العبوة.
يمكن أن توفر هذه الغازات معلومات حول حالة المنتج أو الجو المحيط بها.
أمثلة تشمل الأكسجين وثاني أكسيد الكربون والأمونيا وغازات أخرى مرتبطة بتدهور المنتجات.
عينة عمرها لا يُحدد، من شركة ميتسوبيشي للكيماويات الغازية، هي مؤشر أكسجين يُستخدم داخل التغليف. تتغير لونها وفقًا لمستوى الأكسجين، مما يوفر إشارة مرئية حول ما إذا تم الحفاظ على بيئة خالية من الأكسجين. تحدد المصادر التجارية والأكاديمية أنها مثال على مؤشر غاز داخل العبوة.
يمكن أيضًا تصميم مؤشرات الغاز لاكتشاف الغازات المرتبطة بالفساد. على سبيل المثال، تستجيب بعض أجهزة الاستشعار للنضج إلى المركبات الطاردة التي تنتج عند تدهور الطعام. توفر هذه المؤشرات معلومات حول حالة المنتج بدلاً من تغيير بيئة العبوة.
سلامة العبوة ومؤشرات التلاعب
يمكن للتغليف الذكي أيضًا أن يشير إلى ما إذا كان العبوة قد تعرضت للتلف أو التخريب أو تعرضت لظروف قد تؤثر على حاجزها الواقي.
نوفاس، من شركة إنسينيا تكنولوجيز، هو مثال على مؤشر النزاهة للمنتجات المعبأة في جو معدل. تستخدم التكنولوجيا صبغة تتغير لونها في مواد التغليف لتظهر عندما يتم تلف العبوة وتعرض الغلاف الواقي للخطر.
هذا النوع من التكنولوجيا يساعد في تحديد مشكلة الطرد دون الحاجة إلى فتح الطرد أو فحصه يدوياً.
التعبئة المتصلة
تربط التعبئة المتصلة منتجًا أو عبوة فيزيائية بمعلومات رقمية أو خدمات.
يمكن إنشاء الاتصال من خلال باركود ثنائي الأبعاد ، NFC، أو RFID. يرتبط معظم التعبئة المتصلة بالمحتوى الرقمي الذي ينطبق على خط منتجات كامل أو دفعة. على العكس من ذلك، توفر التعبئة الذكية معلومات محددة فريدة لعنصر فردي واحد.
بينما تربط هذه التقنيات جميعًا منتجًا بمعلومات رقمية، تختلف في كيفية إجراء هذه الاتصال وكيفية قراءة المنتج.
NFC
تقنية الاتصال القريب (NFC) تربط التغليف بالمعلومات الرقمية من خلال علامة NFC صغيرة مرفقة بالعبوة أو مدمجة فيها.
تحتوي علامة NFC على رقاقة وهوائي. تخزن الرقاقة معلومات مثل عنوان URL أو معرف المنتج. معظم علامات NFC هي سلبية، مما يعني أنها لا تحتاج إلى بطارية. عندما يقترب هاتف ذكي ممكن من NFC، ينشئ قارئها حقلًا مغناطيسيًا يشغل العلامة. ترسل العلامة بعد ذلك معلوماتها المخزنة إلى الهاتف، الذي يمكنه فتح عنوان URL أو معالجة بيانات أخرى.
بدأت تقنية NFC تظهر على الهواتف الذكية في أواخر عام 2010، وأصبحت أكثر انتشارًا من قبل العلامات التجارية الرئيسية للهواتف الذكية اعتبارًا من عام 2014، وأصبحت ميزة قياسية الآن على معظم الهواتف الذكية. قدمت شركة Apple قراءة العلامات NFC من خلال Core NFC في نظام iOS 11 لهاتف iPhone 7 والأحدث.
حالة استخدام عينية تستخدم مصنع كيلكومان للتقطير علامات NFC يمكن للمستهلكين أن يقوموا بالضغط على الزجاجة بواسطة هاتف ذكي متوافق مع تقنية NFC للوصول إلى المحتوى الرقمي المتصل بالمنتج.
RFID
تعمل تقنية التعرف بالتردد الراديوي (RFID) على ربط المنتجات الفعلية بالأنظمة الرقمية باستخدام موجات الراديو.
RFID هي عائلة واسعة من التقنيات تشمل LF و HF و UHF. بالنسبة لتغليف المنتجات والتجزئة ، يُستخدم على نطاق واسع RFID UHF لأنه يمكن قراءة العلامات من عدة أمتار بعيدًا وتحديد عدة عناصر بسرعة.
تحتوي علامة RFID على رقاقة وهوائي. يرسل القارئ إشارة راديو إلى العلامة. تلتقط العلامة السلبية الطاقة من هذه الإشارة لتشغيل رقاقتها. ثم ترسل العلامة بياناتها المخزنة إلى القارئ باستخدام الانعكاس الخلفي. تكون البيانات في كثير من الأحيان معرف منتج فريد يستخدمه نظام الأعمال لاسترداد معلومات المنتج.
على عكس تقنية NFC، تتطلب تقنية RFID عادةً قارئ مخصص.
تستخدم تقنية RFID بشكل رئيسي في التطبيقات التجارية وسلاسل الإمداد، مثل التخزين، والاستلام، والتتبع، والدفع. يمكن استخدامها على المنتجات الفردية والصناديق والبالتات.
ومع ذلك، تستخدم بعض أنظمة التجزئة تقنية RFID لمعلومات المنتج الموجهة للمستهلك. على سبيل المثال، يمكن لـ Catalyst Smart Screen اكتشاف علامة RFID مرتبطة بقطعة ملابس. عندما يتم تقريب القطعة من الشاشة، يتعرف النظام عليها ويعرض معلومات المنتج والمنتجات ذات الصلة.
باركود ثنائي الأبعاد مرتبط
رمز الاستجابة السريعة هو تنسيق شريط الباركود ثنائي الأبعاد شائع يُستخدم لربط التغليف بالمعلومات عبر الإنترنت. يتم إنشاء الاتصال عن طريق ترميز عنوان الويب في رمز الاستجابة السريعة، الذي يمكن للهاتف الذكي قراءته وفتحه.
هناك نهجان شائعان:
رابط الموقع في رمز الاستجابة السريعة (QR Code) تم ترميز عنوان موقع الويب العادي في رمز الاستجابة السريعة ويوجه المستخدم إلى صفحة الويب.
رابط GS1 Digital Link في رمز الاستجابة السريعة أ رابط رقمي GS1 تم ترميز عنوان URI في رمز الاستجابة السريعة. يتبع بناء جملة GS1 الموحد ويتضمن معرف GS1، مثل GTIN، لربط المنتج المحدد بالمعلومات أو الخدمات عبر الإنترنت.
تحريري: بعض المصادر تحسب تغليف تفاعلي كنوع من التعبئة الذكية. نحن لا نفعل. إذا كان "تفاعلي" يشير إلى التفاعل مع المحتوى عبر الإنترنت، فإن هذا مشمول بالفعل ضمن التغليف المتصل. إذا كان يشير إلى الميزات التي تتطلب من المستخدم التفاعل مباشرة مع العبوة الفعلية، مثل سحب الألسنة، أو تقشير قطع اللعبة، أو طي العبوة لتصبح لعبة، فقد تحسن هذه الميزات تجربة المستخدم، ولكنها لا تؤثر على المنتج، أو تراقب حالته، أو توفر معلومات عن المنتج. بالتالي، لا نصنفها كتغليف ذكي . |
ما لا يُعتبر تعبئة ذكية
هناك طرق وعمليات تعبئة أخرى لا تُعتبر تعبئة ذكية. هذا لا يعني أن هذه الميزات غير مفيدة. إنها تقدم فوائد هامة، ولكنها لا تتناسب مع تعريف التعبئة الذكية.
حماية سلبية وتنسيقات حواجز
- التعبئة الحاجزة التقليدية الكراتين، زجاجات الزجاج، العلب، وأفلام الحاجز تحمي المنتجات من الضرر الجسدي، الرطوبة، الأكسجين، الضوء، أو عوامل خارجية أخرى.
- التعبئة بالغلاف الجوي المعدل بشكل سلبي (MAP) يتم إضافة خليط غازي محدد، مثل النيتروجين، أثناء التعبئة ولا يتغير استجابة للمنتج بعد ذلك.
- تغليف بالفراغ وتغليف الجلد بالفراغ يتم إزالة الهواء من العبوة لتقليل تعرض الأكسجين والمساعدة في حماية المنتج.
- تعبئة خالية من الجراثيم، أكياس البسترة، وعلب تحافظ هذه الحزم على سلامة الطعام وتجعله يدوم لفترة طويلة بسبب كيفية معالجة الطعام (تسخين أو تعقيم) ثم إغلاقها.
- عبوات عازلة أو حرارية بدون مراقبة: المواد مثل صناديق EPS والمغلفات العازلة تساعد في الحفاظ على درجة الحرارة ولكنها لا تقيس أو تقرير عنها.
الاستدامة وسمات المواد
- تغليف قابل للتحلل الحيوي، قابل للتحلل في التربة، قابل لإعادة التدوير، قابل لإعادة الاستخدام، وقابل لإعادة الملء تؤثر هذه الميزات على كيفية صنع التغليف أو استخدامه أو التخلص منه بدلاً من مراقبة أو تبادل معلومات المنتج.
- تعبئة خفيفة الوزن، مستندة على المواد الحيوية، أو تحتوي على مواد معاد تدويرها تقلل هذه المواد من وزن التغليف أو تغير مصدر المواد دون إضافة وظيفة ذكية.
التصميم، الهيكل، والراحة الميكانيكية
- أشكال مريحة أو غير تقليدية وتشطيبات مميزة تغيير هذه الميزات مظهر الحزمة أو التعامل معها أو العرض دون إضافة وظيفة ذكية.
- ميزات الراحة تجعل السوستة القابلة لإعادة الإغلاق، وفتحات التصب السهلة، وألسنة الفتح السهلة، وإغلاقات مقاومة للأطفال، وأغطية الجرعات الميكانيكية المنتجات أسهل أو أكثر أمانًا في الاستخدام.
- تحكم في الحصص وتنسيقات العبوات المتعددة الأكياس الفردية، وحزم البثور، وصواني الفصل تقسم المنتجات إلى أجزاء أو وحدات أصغر
- صواني يمكن وضعها في الميكروويف أو الفرن المواد المقاومة للحرارة تسمح للعبوة بتحمل التسخين ولكنها لا تسخن المنتج بنشاط.
ميزات الأمان والكشف عن التلاعب
- ميزات أمان بصرية سلبية الهولوغرامات، النصوص الدقيقة، العلامات المائية، والأحبار المرئية بالأشعة فوق البنفسجية تساعد في تحديد التعبئة الأصلية ولكنها لا تتحقق رقميا من المنتج.
- ختم ميكانيكي للكشف عن التلاعب تظهر الحلقات القابلة للانفصال، وأشرطة الانكماش، وشريط الفراغ علامات مرئية عند فتح الطرد أو التلاعب به.
كيف تعمل التغليف الذكي معًا؟
الهدف من التعبئة الذكية هو مساعدة المنتجات على البقاء في حالة جيدة حتى يمكن استهلاكها في أفضل حالاتها، حتى في ظروف مختلفة. كما يمكن أن تساعد في تقليل هدر الطعام من خلال حماية المنتجات، ومراقبة حالتها، وتوفير معلومات مفيدة.
ثلاثة أنواع من التعبئة الذكية يمكن أن تعمل معًا لدعم هذا الهدف.
ومع ذلك، ليس كل منتج بحاجة إلى كل نوع من التعبئة الذكية. انظر إلى كل عملية وافكر في كيف يمكن أن تساعد منتجك. هل توفر التكلفة الإضافية قيمة كافية على المدى الطويل؟ هل يمكن أن تقلل فترة الصلاحية الطويلة من الفاقد أو تحسن أرباحك؟
هذه هي الأسئلة التي يجب طرحها قبل اتخاذ قرار بشأن ما إذا كان التعبئة الذكية مناسبة لمنتجك.
الأسئلة الشائعة
ما هي تغليف المنتج؟
التغليف هو المواد أو الحاوية المستخدمة لاحتواء وحماية وتخزين ونقل وعرض المنتج. أمثلة على ذلك تشمل الزجاجات والصناديق والعلب والأكياس والأغلفة.
ما هي أنواع مواد التعبئة والتغليف؟
المواد الشائعة في التعبئة تشمل الورق، الكرتون، البلاستيك، الزجاج، المعدن، الخشب، والنسيج. تستخدم بعض أنواع التعبئة أكثر من مادة واحدة.
ما هو مستوى التغليف؟
تصف مستويات التغليف الطبقات المحيطة بالمنتج:
- التعبئة الأساسية: تحمل المنتج مباشرة، مثل الزجاجة أو العلبة.
- التغليف الثانوي: يحتوي أو يجمع العبوات الأساسية، مثل صندوق من الزجاجات.
- تعبئة ثالثية: تحتوي على مجموعات من المنتجات للشحن، مثل منصة نقالة أو حاوية شحن كبيرة.
ما الفرق بين التعبئة والتغليف؟
التعبئة هي المواد والحاوية المستخدمة لاحتواء وحماية المنتج. التعبئة هي عملية وضع المنتجات في العبوات وتجهيزها للتخزين أو الشحن.
تنصيص نعترف بأن GS1، بالإضافة إلى المواد والعناصر الخاصة وجميع براءات الاختراع وحقوق النشر والعلامات التجارية والملكية الفكرية الأخرى ذات الصلة (بشكل مجمع "الملكية الفكرية") المتعلقة باستخدامها، هي ملكية GS1 العالمية، وأن استخدامنا لها يجب أن يكون وفقًا للشروط المقدمة من GS1 العالمية.
