A discussão entre embalagens rígidas e flexíveis é frequentemente iniciada no departamento de marketing. Os gestores de marca examinam o impacto nas prateleiras, a preferência dos consumidores, a conveniência e a diferenciação visual. Os gestores de logística entram na discussão para negociar os pesos dos custos de transporte e de frete. No entanto, a equipa de engenharia e operações é a voz mais crítica, que normalmente é ouvida em último lugar.

Para um fabricante, a decisão entre embalagens rígidas (latas, garrafas, frascos) e embalagens flexíveis (bolsas, saquetas, películas) não é apenas uma questão de marca, mas também uma questão de infraestrutura central. Determina a disposição do seu chão de fábrica, a complexidade da sua automatização, o número de pessoas que terá de trabalhar e o seu custo total de propriedade (TCO).

Este guia desloca a ênfase da prateleira do retalhista para a linha de produção. Examinaremos as implicações operacionais destas soluções de embalagem para o ajudar a determinar o verdadeiro retorno do investimento (ROI) da sua fábrica.

Definindo os concorrentes: Embalagens rígidas vs. flexíveis

Precisamos de definir as coisas antes de dissecarmos os problemas de engenharia. Como um especialista em embalagens lhe dirá, estes dois tipos têm requisitos de manuseamento de materiais muito diferentes no contexto das máquinas industriais de enchimento e embalagem.

• Embalagens rígidas: Trata-se de recipientes que não mudam de forma quando estão vazios e que fornecem um suporte estrutural ao produto, ao tipo de produto que se encontra no seu interior.
  • Exemplos de embalagens rígidas: Latas de metal (folha de Flandres, alumínio), garrafas e frascos de vidro, garrafas e recipientes de plástico duro (PEAD, PET) e tubos de papel compósito.
  • Caraterística: São dimensionalmente estáveis, feitos de materiais rígidos e não deformáveis em condições normais de processamento.
• Embalagens flexíveis: Trata-se de recipientes construídos com materiais de embalagem flexíveis que alteram a sua forma em função do volume do produto ou da pressão externa.
  • Exemplos: Stand-up pouches (SUP), saquetas planas, sacos de plástico, película para rolos, película extensível e mangas retrácteis.
  • Caraterística: Utilizam o produto para se apoiarem ou reforços especiais para se apoiarem. As embalagens flexíveis são muito vulneráveis à deformação durante o manuseamento.

É fundamental compreender esta diferença física. Um contentor rígido é a sua própria unidade de transporte num transportador; um contentor flexível pode necessitar de um transportador, um puck ou uma pinça robótica para se deslocar entre estações.

Aplicações mais adequadas: Correspondência entre produto e embalagem

Embora a eficiência na produção seja o fator mais importante, o tipo de embalagem é normalmente determinado pelas caraterísticas físicas do produto. A indústria alimentar utiliza uma vasta gama de ambos os formatos.

Comparação de materiais: Custo, proteção e sustentabilidade

Antes de analisarmos a maquinaria, temos de discutir os argumentos mais comuns sobre os próprios materiais. Estes são os factores que afectam o custo do seu cálculo do ROI sob a entrada.

Eficiência de expedição e armazenamento

É aqui que a discussão é dominada pelas embalagens flexíveis. A vantagem matemática inegável dos materiais flexíveis é a sua logística.

Uma vez que os tipos de embalagens flexíveis são fornecidos em rolos ou em bolsas prontas a usar, não ocupam muito espaço antes do enchimento. Um camião de bolsas flexíveis vazias pode corresponder à capacidade de embalagem de 15 a 25 camiões de latas rígidas vazias ou garrafas de vidro. As embalagens flexíveis podem poupar o frete de entrada e o armazenamento de matérias-primas instantaneamente para os fabricantes que têm espaço de armazenamento limitado ou para os que importam materiais de embalagem para o estrangeiro.

Esta vantagem, no entanto, desaparece depois de o produto ser enchido. Uma pilha de latas cheias é estável e forte. As bolsas cheias numa palete podem necessitar de uma embalagem secundária mais pesada - como uma caixa de cartão resistente ou caixas de cartão - para garantir que a camada inferior não é esmagada pelo peso da camada superior.

Durabilidade e proteção do produto

As embalagens rígidas de metal e de plástico espesso oferecem uma melhor proteção contra o stress físico. O contentor rígido serve de invólucro protetor para produtos frágeis (por exemplo, batatas fritas, embora normalmente ensacadas com nitrogénio) ou vários produtos que têm de suportar longas cadeias de abastecimento em infra-estruturas em desenvolvimento.

Os materiais rígidos proporcionam uma proteção robusta e vedações mecanicamente fortes que são herméticas. Protegem contra:

• Impacto físico: Evitar o esmagamento durante o transporte.
• Luz: O metal proporciona um bloqueio da luz 100%, evitando a oxidação dos óleos e gorduras.
• Pragas: O metal e o vidro não são permeáveis a roedores e insectos, o que é essencial no armazenamento de grãos e pós alimentares durante um longo período.

Embora as soluções de embalagem flexível utilizem películas de várias camadas, são propensas a serem perfuradas por um objeto pontiagudo numa caixa de transporte ou por um tratamento grosseiro. Embora os materiais flexíveis sejam à prova de estilhaços (ao contrário do vidro), não têm a integridade estrutural das opções rígidas.

Sustentabilidade e impacto ambiental

O debate sobre a sustentabilidade na indústria da embalagem é delicado e mal interpretado.

O carbono Argumento (Ganha para o Flexível): As embalagens flexíveis têm um peso muito baixo, o que significa que produzem uma pegada de carbono mais pequena durante o transporte e utilizam menos material do que o vidro ou o metal. Quando a medida é a pegada de carbono no ponto de criação, a embalagem flexível geralmente prevalece.

O Argumento da economia circular (Ganha para os rígidos): O processamento em fim de vida é direcionado para os materiais rígidos. As latas de metal (alumínio e folha de Flandres) podem ser recicladas indefinidamente sem se deteriorarem. Os sistemas de recolha, triagem e fusão de metal e vidro estão bem desenvolvidos em todo o mundo. Os materiais de embalagem flexíveis são normalmente um laminado de vários plásticos (por exemplo, PET ligado a PE e alumínio). Estas camadas são difíceis de separar e, na maioria dos municípios, tal não é economicamente viável. Consequentemente, a maioria das embalagens flexíveis encontra-se em aterros.

As embalagens rígidas podem ser uma história mais convincente para as marcas com objectivos de sustentabilidade centrados na reciclabilidade, enquanto as embalagens flexíveis apelam às que se centram na redução de energia.

A realidade da indústria transformadora: Eficiência da produção e operações

Esta secção aborda a essência da sua estratégia de fabrico no debate entre embalagens flexíveis e rígidas. Enquanto as economias de custos podem ser vistas numa fatura, as ineficiências operacionais são custos invisíveis que consomem a rentabilidade a longo prazo.

Enquanto fabricante, não está apenas a comprar embalagens, está também a comprar um processo de produção. O tipo de material com que está a trabalhar determina o tipo de maquinaria necessária, a rapidez com que pode operar e o nível técnico dos seus operadores.

Estabilidade da automação e velocidade da linha

A distinção básica da automatização é o centro de gravidade e a integridade estrutural.

A velocidade é concebida em contentores rígidos. Uma vez que uma lata ou uma garrafa tem uma base fixa e paredes rígidas, actuará de forma previsível numa correia transportadora. É resistente às forças centrífugas das máquinas rotativas de alta velocidade.

• Elevado Rendimento: As linhas rígidas são capazes de atingir facilmente 300, 500 ou mesmo mais de 1000 contentores por minuto (CPM).
• Precisão: A geometria do recipiente é fixa, o que significa que pode ser rigorosamente controlada sob os bicos de enchimento. Uma máquina de enchimento rotativa é capaz de segurar uma garrafa pelo gargalo ou pela base e rodá-la a velocidades muito elevadas sem que o recipiente se desmorone ou balance.
• Simplicidade: O transporte requer simples correntes transportadoras e calhas de guia.

As embalagens flexíveis actuam como um líquido ou um tecido; não são estáveis na sua natureza até serem enchidas.

• Complexidade mecânica: A máquina deve pegar numa bolsa, abri-la com ventosas, mantê-la aberta com pinças, enchê-la e esticá-la para a fechar. Todas estas interações mecânicas são possíveis pontos de falha.
• Limites de velocidade: O constrangimento físico do transporte de um saco fraco é o facto de as máquinas de movimento intermitente (pick-fill-seal linear) atingirem normalmente um limite de 40-60 sacos por minuto e por pista. São necessárias máquinas complexas de movimento contínuo com várias pistas para acompanhar a produção de uma única enchedora rotativa rígida, e são muito mais caras e difíceis de manter.
• Conclusão: Quando o seu modelo de negócio se baseia na produção de grandes volumes de uma única unidade de manutenção de estoque (SKU) para atingir baixos custos unitários, a embalagem rígida oferece um limite maior de velocidade e eficiência de automação.

Integridade da selagem e controlo de qualidade

O selo é o ponto de controlo mais importante para os produtos alimentares. Uma falha na selagem é sinónimo de deterioração, recolha de produtos e deterioração da marca.

Um recipiente rígido é normalmente selado de forma mecânica. No caso das latas de metal, trata-se do processo de costura dupla.

• Fiabilidade: A costura é inteiramente mecânica - ganchos metálicos interligados por alta pressão. Não requer ligação química ou tempo de permanência no calor.
• Controlo de qualidade: Uma máquina de costura é uma máquina com rolos de alta precisão. A qualidade de uma costura pode ser verificada com a ajuda dos parâmetros estabelecidos (profundidade do escareador, espessura da costura). Tecnologias como o teste de decaimento a vácuo ou a deteção de defeitos (ouvir o estalido de uma tampa) podem ser inspeccionadas a 100% a toda a velocidade.

A embalagem flexível baseia-se na selagem a quente. Isto implica três variáveis: Temperatura, Pressão e Tempo.

• Risco de contaminação: Se o produto (pó, salpicos de líquido, óleo) entrar na área do selo durante o processo de enchimento, o selo térmico falhará. Esta situação é designada por contaminação do selo.
• Dificuldade de inspeção: É notoriamente difícil detetar uma micro-fuga numa bolsa flexível. As fugas lentas nem sempre são detectadas ao apertar o saco. Os testes não destrutivos das bolsas (como a inspeção de selagem por ultra-sons) são dispendiosos e podem constituir um estrangulamento.
• Conclusão: Para produtos de elevada sensibilidade, como fórmulas para lactentes, lacticínios ou carnes de longa duração, a segurança mecânica de uma costura dupla rígida proporciona uma margem de segurança muito maior e uma garantia de qualidade mais fácil.

Mudança de equipamento e flexibilidade

A flexibilidade no fabrico é a rapidez com que se pode alternar entre o produto A e o produto B.

As linhas rígidas tendem a ser menos adaptáveis em termos de alteração da dimensão dos contentores.

• O processo: Para converter uma lata de 300 ml numa lata de 500 ml (diâmetro diferente), os operadores terão de retirar e instalar fisicamente as peças de mudança. Isto envolve rodas em estrela, parafusos temporizadores, calhas de guia e mandris de vedação.
• O custo: Estes componentes são volumosos, dispendiosos para as máquinas e necessitam de espaço para serem armazenados. A mudança pode demorar horas, o que causa muito tempo de inatividade.
• Aplicação: As linhas rígidas são mais apropriadas em percursos dedicados, em que a máquina utiliza o mesmo contentor durante dias ou semanas.

Aqui, as modernas máquinas de embalagem flexível, especialmente as máquinas de bolsas pré-fabricadas, são superiores.

• O processo: É comum alterar a largura do saco digitando uma nova receita na HMI (Human Machine Interface). A largura das pinças é automaticamente ajustada pelos servo-motores.
• A vantagem: Pode transformar um pequeno saco de lanche numa grande embalagem familiar em menos de 30 minutos com a utilização de algumas ferramentas.
• Conclusão: A rápida mudança de equipamento flexível é uma enorme vantagem operacional para os co-embaladores (fabricantes contratados) com dezenas de clientes e SKUs por dia.

O paradoxo da área útil: armazém vs. fábrica

É um mito o facto de as embalagens flexíveis pouparem espaço. Tal como referido anteriormente, conserva espaço em armazém, no entanto, consome frequentemente muito mais espaço na fábrica.

O contraste: Sim, 20 paletes de latas são iguais a uma palete de rolos de película. As embalagens flexíveis serão as preferidas do seu gestor de armazém.

O Paradoxo: O seu diretor de produção pode ter outra realidade. Para ter um rendimento de 300 unidades por minuto:

• Solução rígida: Pode necessitar de um único monobloco de enchimento e selagem de pistão rotativo. É pequeno em tamanho, talvez 4 metros por 3 metros.
• Solução flexível: Uma única máquina de embalagem de sacos rotativos pode funcionar apenas a 50 unidades por minuto. Seriam necessárias seis destas máquinas lado a lado para produzir 300 unidades por minuto, e o complicado sistema de distribuição a montante para alimentar o produto em seis tremonhas.

Assistimos a fábricas que passaram a utilizar bolsas em vez de latas, apenas para descobrir que têm de aumentar o tamanho do seu edifício para acomodar o número necessário de máquinas de bolsas para atingir o mesmo nível de produção que anteriormente. Para calcular o ROI, é necessário calcular a produção por metro quadrado de chão de fábrica. As linhas rígidas proporcionam quase sempre uma maior densidade de produção.

Veredicto final: Escolher com base no modelo de negócio

Por último, a escolha do tipo de embalagem é um compromisso entre o custo da logística e a eficácia da produção.

• Escolha embalagens flexíveis se: É um co-packer com uma grande variedade de SKU; a sua cadeia de abastecimento é longa e sensível ao transporte; ou está a visar um grupo demográfico "amigo do ambiente" que equipara leveza a sustentabilidade. Exemplos comuns de embalagens flexíveis, como as bolsas, oferecem uma proteção compacta para os consumidores em movimento.
• Escolha embalagens rígidas se: É proprietário de uma marca que fabrica grandes volumes de produtos principais; o seu produto requer resistência ao vácuo ou à pressão; necessita de automatização a alta velocidade para reduzir os custos unitários; ou o seu produto requer o mais elevado padrão de integridade de selagem e prazo de validade. Embora existam contras da embalagem rígida no que diz respeito ao peso, as vantagens da embalagem rígida em termos de velocidade e fiabilidade ultrapassam-nas frequentemente.

Quando a sua análise é direcionada para a fiabilidade, velocidade e proteção das embalagens rígidas, o passo seguinte é escolher o equipamento que irá maximizar estes benefícios.

Em LevapackSomos especializados em soluções de enlatamento e embalagem de alta precisão para o mercado rígido. Com mais de 18 anos de experiência em engenharia e uma presença em mais de 100 países, compreendemos as necessidades específicas dos fabricantes, desde PMEs a exportadores globais. O nosso equipamento - que vai desde o enchimento de nitrogénio a vácuo para pós de elevado valor até às robustas linhas de enlatamento para líquidos viscosos - é construído com foco na estabilidade e longevidade.

Utilizamos componentes de primeira qualidade (Siemens, SMC, Mitsubishi) e peças maquinadas em CNC com tolerância de 2μm para garantir que a sua linha funciona sem problemas, turno após turno. Quer necessite de uma garantia de 14 meses, de um design de layout personalizado ou de conselhos para otimizar o seu processo de costura, a nossa equipa está pronta a ajudar.

Contacte a Levapack hoje mesmo para discutir como podemos conceber uma linha de embalagem rígida que impulsione o ROI da sua produção.