大麻計量システムは変動する容器重量を考慮する - 海南プラスチックボトルグループ株式会社

この用途では、塗装されたガラス瓶の容器重量が変動するため、高価な製品を正確に投与することが困難でした。独自の充填および計量システムがこの問題をどのように克服したかをご覧ください。

おそらくそれは明白なことを述べているかもしれませんが、大麻産業が急速に成熟するにつれて、この分野のメーカーはより洗練されています。パッケージング・ワールドは、シカゴを拠点とする大麻ブランドオーナーであり、市場に対して明らかに日用品志向のアプローチをとっているグリーン・サム・インダストリーズの進捗状況を何度か報じてきた。 Green Thumb は、生産する大麻を取り巻く業界固有の一連の規制の枠を飛び越えなければならないことを除けば、食品、飲料、パーソナルケアなどの他の日用品メーカーやブランド所有者と非常によく似た事業を行っています。そのため、市場に投入する際の基本的な考慮事項として、パッケージングが重要な役割を果たします。

Green Thumb 自身の安定したブランド内でも、複数のブランドプレーヤーが戦略的に差別化を図っています。たとえば、大麻の花の供物が 1 つだけ、または電子タバコやチンキの供物が 1 つだけというわけではありません。各カテゴリー内では、いくつかの異なる Green Thumb ブランドが、品質と価格の連続性において独自のニッチ市場を開拓しています。あるブランドはプレミアム品質に旗を立て、別のブランドは価値に旗を立て、また別のブランドは睡眠、健康、多幸感などの属性に旗を立てるため、この領域でもパッケージングが役割を果たしています。

洗練されているのは、消費者向けのパッケージ要素だけではありません。生産量が増加し、労働力の信頼性が圧迫される中、Green Thumb の多くのブランドは、手作業の多い大麻メーカーの第一波には認識できないような方法で、生産施設での自動化の使用を増やしています。最新のグリーンサム施設は、2000年代初頭のカリフォルニアやワシントンの大麻生産施設よりも、現在のモンデリーズやペプシコの工場によく似ている。

Green Thumb と緊密に連携する自動化買収コンサルタントの Fusion Support Services LLC の Toby Strickland 氏は、この変化について次のように説明しています。しかし業界自体は、常に栽培、収穫、抽出、および同様の作業に重点を置いていました。これらの企業は、これらのことを行うために費用を惜しまず、非常にうまく行ってきました。しかし、梱包は常に後回しでした。通常、それは単なる人でした製品を手作業で梱包するようになりました。そうですね、2 つの要因がある程度の自動化の必要性を生み出し始めました。1 つは労働力の不足でしたが、おそらくそれは二次的なものでした。より重要なのは、彼らが処理しようとしていた上流の量でした。彼らはすべての成長を拡大していました」

これはどの業界にも一般的に当てはまりますが、大麻には状況を悪化させるだけの特殊性があります。包装作業から上流に大量のバイオマスがある場合、それが流れ落ちるのを止める方法はありません。

「大麻は、単に生産を停止できる従来の消費財とは異なります。この業界では、単にバルブを閉じることはできません」と、Green Thumbの地域継続的改善/リーン生産マネージャーのブライス・ワッターズ氏は言います。「花は常に成長しており、乾燥、硬化、収穫後のステップを含むスケジュールがあります。これは本当に遵守する必要があるスケジュールです。つまり、成長作業を上回ることができる包装部門が必要になります。自動化を意味します。」

RYTHM は、パッケージングの自動化とブランドのポジショニングの両方において、この高度化の中心に位置する Green Thumb ブランドです。 RYTHMは、大麻の花の最高品質の端（つぼみまたはナグ[ゲット]とも呼ばれます）のトーテムポールに真っ向から取り組んでいます。

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「市場には花についていくつかの異なるカテゴリーがあります」とワッターズ氏は言います。「言うなれば、最初のカットがあり、それが大きなプレミアムナグです。そして、2番目のカットがあり、これは下位の階層で販売されているナグです。しかし、RYTHMブランドはプレミアムフラワー用です。つまり、それはプレミアムフラワーです」「本当に大きくて、素晴らしく、ジューシーそうな小粒です。瓶を開けると、その外観、風味、そして喫煙のしやすさに驚かされます。」大麻の花にはパウチやHDPE瓶が一般的ですが、RYTHMは黒く塗装されたガラス瓶と、プリズムの文字が印刷されたマット仕上げのPSラベルを使用して、中の製品の最高品質を伝えます。

ほとんどの花は、フレキシブルなポーチまたは軽量の HDPE 瓶で販売されていますが、RYTHM のブランドマネージャーは、パッケージの体験がプレミアム品質の製品と価格帯に見合ったものになるよう、より重い高級塗装ガラス瓶を選択しました。最近まで、これらは労働者によって手作業で充填されていました。しかし、量の増加と労働者不足により、この梱包作業は自動化の機が熟しました。

ただし、その前に、既存のフォーマットにいくつかの調整が必要です。瓶の内容物は 3.5 オンスの製品であり、今後もそうでありますが、自動化に対応するには瓶は従来のパックよりも大きくする必要があります。人間の作業は遅いですが、パズルのピースのように、サイズや形の異なる芽を手作業で狭い空間に配置することに長けています。ほとんどの機器はその能力に匹敵しません。

「基本的に、私たちの最初の仕事は芽のサイズを決めることでした」とストリックランド氏は言う。ラインを自動化するには、つぼみを注意深く意図的に瓶に入れるのではなく、瓶の中に自由落下させる必要があります。「私たちは協力して、つぼみが少なくともこの大きさであることを指定する「つぼみ仕様」を作成しました。これは、つぼみが瓶の中に自由落下する必要があるためです。つぼみの仕様によって瓶のサイズが決定され、その後、あるレベルでは、ジャーのサイズがつぼみの仕様を左右していました。自動化装置のつぼみのサイズとジャーのサイズについては、いくつかの作業が必要でした。」

一方、機器の研究では 3 つの方向からのアプローチが取られ、ストリックランド氏は入門レベルの機器、彼らが中間カテゴリーの価値システムと呼ぶもの、およびプレミアム機器を評価しました。大麻業界のもう一つの独特のしわは、機器の選択方法にある程度の影響を与えました。

「私は日用品業界の出身で、国の 3 分の 2 に供給するために数百万ドル規模のシステムを設計、設置していました」とストリックランド氏は言います。「そうですね、この世界では、自分がいる州でしか配布できないので、それを正当化しながら、必要な価格帯で必要なレベルの自動化を見つけるという独特の課題があります。そこで、いくつかのエントリーレベルシステム、いくつかのバリューシステム、いくつかのプレミアムシステムのオプション分析を行いました。」

いくつかのエントリーレベルおよび価値システムについて試行錯誤した結果、Strickland 氏は、支払った金額に見合ったものを得られるという予想どおりの結論に達しました。一方、Green Thumb の最新の栽培および生産施設は間もなく稼動を開始します。

「エントリーレベルとバリューシステムを備えた他の施設で学んだことが、プレミアムで A レベルのベンダーと考えられている Spee-Dee を利用するという決定につながりました」と Strickland 氏は言います。「Spee-Dee の契約では、完全な包装ラインの統合が規定されていました [詳細については 44 ページを参照] が、この機器の中心となるのは、いわゆる風袋計量システムです。」

大麻は高価な製品であり、小売店の棚に並ぶコモディティ化されたパッケージ商品よりも、化粧品、栄養補助食品、または高級蒸留酒に近いものです。大麻の花がパッケージング段階に到着するまでには、IP、園芸、栽培、処理に多くの時間がかかります。オーバーウェイトと製品の特典は収益性を大きく損ないます。一方で、消費者の期待は高く、特に RYTHM のようなプレミアムとして位置づけられる製品に対する期待は高くなります。控えめに言っても、体重が低い人は非常に嫌われます。重量の正確さが鍵でした。スターホイールは、洗浄された空の瓶を最初の秤から運び、次に充填剤の下に運び、最後に充填された瓶の重さを量る 2 番目の秤まで運びます。

「しかし、私たちは研究を通じて、空の瓶自体が時には 1 グラム、1 グラム半、さらには 2 グラム程度異なることを知っていました」とストリックランド氏は言います。「そして、10分の1グラムを扱う場合、そのような重量の変動はあり得ません。製品の重さを量って瓶に入れ、それを重量チェッカーにかけようとする従来の方法は、次のような場合には効果的ではありませんでした」これらの正確な重量。」

Spee-Dee の Mark Navin 氏は、同社が風袋総計量システムと呼ぶシステムを提案しました。これは、充填前と充填後の 2 つのスケールが両側に配置されたスターホイールを使用するものです。空の瓶の重さを量り、瓶に大麻の花を入れ、満たされた瓶の重さを量り、供給スケールの重量と充填後のスケールの重量を比較することで重量を検証します。

「瓶に入れたばかりの重さをリアルタイムで検証するのですが、これは賢いと思いました」とストリックランド氏は言う。「体重超過と体重未満の制限を設定することができます。もちろん、大麻業界では体重不足などというものは存在しません。最大許容値はまだありませんが、許容範囲を指定したときは約3.5グラムから始めたと思います」」

大麻の花にやや独特なさらに別のしわでは、個々のつぼみや小芽の間でサイズに大きなばらつきがあります。この要因は、機器が選択される前に元々完成していたバッド仕様の重要性をさらに強調します。

「大小のつぼみが混在している必要があり、システムは正確な重量を得るために必要な組み合わせを管理する必要がありました」とストリックランド氏は言う。「2 グラムの芽が詰まった秤を持っているときに、10 分の 1 グラムの目標を達成するのは難しいですが、すべてがうまく連携しました。」

「これは本当に良いシステムです」とワッターズ氏は付け加えた。「これは、可変重量の瓶を管理するための非常に賢い設計です。また、チェックとバランスを管理するための優れたシステムを備えているため、消費者は正しい重量を測定していないことで騙されたと感じることはありません。これにより、重量が変動する可能性がほとんど排除されます。」消費者が重量不足の瓶を手に入れているのです。」

ライン統合における初期のハードルの 1 つはキャッピング操作に関連していました。黒塗装の瓶はキャップの内側に白い糸があったため、いくつかの課題がありました。キャッパーの動作が速すぎると、オペレーターはコンテナの外側に白い粉塵が付着しているのを確認し、高級製品としては見栄えがよくありませんでした。これにより、Spee-Dee インテグレーターは方向転換を余儀なくされ、各スピンドルの RPM を下げるためにシングルヘッドキャッパーから 3 ヘッドキャッパーに切り替えることになりました。

「シングルヘッドのバリューシステムの一部には他のキャッパーもありましたが、スループット速度は Spee-Dee ラインの速度の半分未満でした」と Strickland 氏は思い出します。「つまり、そのシングルヘッドキャッパーは、低速ではうまく機能するでしょう。しかし、毎分約 40 ジャーで稼働するこのラインでは、アロルのシングルヘッドキャッパーは、あまりにも速く走らなければならず、トルクを掛けなければならなかったのです」「それがキャップに少しダメージを与えていたことがわかりました。そこで彼らは、そのスピードを管理するためにアロルからスリーヘッドキャッパーに切り替えたところ、問題は解決しました。」中 2 階では、製品供給コンベアが大麻の花をマルチヘッドコンビネーションスケールに導入します。

プロジェクトの初期段階でチームが直面したもう 1 つの問題は、RYTHM の感圧ラベルにインラインで印刷する必要がある可変データの量に関係していました。大麻の各瓶には、THC および CBD の含有量、日付、その他のバッチ固有の情報を含む、大麻の花の特定のバッチに関する情報が含まれている必要があります。表面的には、それは問題ではないはずです。しかし、複雑な要因がありました。 (業界としては) 高いライン速度、ラベルロールストックの高級マット仕上げとインクの取り方、プレミアムシルバー/メタリックプリントリボン、および可変のジャーの形状がすべて共謀して問題を引き起こしました。

「一般に、ラベル付けは最も難しいことではありません」とワッターズ氏は言う。「しかし、瓶から瓶への供給にばらつきがある場合、ラベル貼り機の中心合わせが非常に困難になることは間違いありません。そして、その設定が非常に重要です。私たちが発見したのは、瓶にかなりの幾何学的なばらつきがあるということです。多くの場合、1 ミリメートルから 4 分の 1 ミリメートル、場合によっては 2 ミリメートルに達することもあります。特に、キャップと瓶の間の継ぎ目に不正開封防止シールを貼っていることを考えると、この点で私たちに大きな影響を与えます。それは本当に重要だ」

現在、RYTHM はライン上で 2 台のラベラー (シカゴコーディングから購入した Zebra プリントヘッドを備えた Tronics ブランドのプリンター) を使用しています。これらは、包装システム全体に追いつくだけでなく、組み合わせることで包装システム全体を上回ります。各プリンターは 30 jar/分で指定されているため、累積的には 60 jar/分で実行でき、40 jar/分のシステムを上回ります。

ご想像のとおり、Spee-Dee の RYTHM 大麻花包装ラインには、大麻の花と瓶という 2 つの主要なインプットがあります。花への供給は、Ishida/Heat and Control マルチヘッドコンビネーションスケールと、Heat and Control からの製品供給搬送を介して行われます。コンビネーションスケールはステンレススペシャリストの中二階に設置されています。ジャーの供給は少し上流で行われ、パレットから集積テーブルまで手動でパレットから降ろされます。ここでは、オペレーターによる瓶の向きの必要はありません。塗装された瓶をテーブルの上に置くだけです。

「そのアキュムレーションテーブルはシングルファイルジャーを処理し、モリソンコンテナハンドリングソリューションズのエアリンスシステムに供給されます。適切な量の背圧を使用してタイミングスクリューリンスシステムにスムーズに供給するため、詰まりは発生しません」とワッターズ氏は言います。「モリソンのシステムでは、瓶を逆さまにして容器の開口部を露出させます。イオン化空気を使用して各瓶を吹き飛ばすため、製造プロセス中に粉塵やその他のものが瓶に巻き込まれることはありません。」

そこから、きれいなジャーはインフィードコンベアに移動し、Spee-Dee 風袋総計量コンベアに導入されます。ここは、イシダスケールの下にある風袋総計量コンベア内で、瓶の供給ラインと花の供給ラインが交わる場所です。現在生産されているスケールでは、通常、各ジャーに 3.52 g ～ 3.55 g の量が計量され、ジャーの重量は風袋総計量システムによって検証されます。

「そこからのアウトフィードは、風袋総計量システムがバックグラウンドで実行している計算に依存します」とワッターズ氏は言います。「瓶が目標重量を満たしていない場合、その場で拒否されます。しかし、満たしている場合は、システムが受け入れレーン、つまりキャッパーに供給するレーンに瓶を送ります。」

大麻の花は高価な製品であるため、不合格品の処理は重要です。瓶、ラベル、キャップはスクラップに追いやられるかもしれませんが、大麻の花は決してそうではありません、少なくとも頻繁にではありません。

「たとえ、1 分あたり 1 つまたは 2 つの瓶が拒否されたとしても (通常はそうではありませんが)、充填オペレーターとして迅速な調整を行うのに十分な時間は確実にあります。さらに花を加える必要がある場合は、さらに花を追加します。より多くの花を咲かせます。一部を削除する必要がある場合は、一部を削除します」とワッターズ氏は言います。「何らかの理由でかなりの数の不合格品があった場合は、内容物をイシダのコンベヤーの上部に戻すだけで、システムが再度計算を実行します。」

次に、検証された製品重量が入った瓶はキャップの締め作業に進みます。 1 ヘッドではなく 3 ヘッドシステムであるため、アロールキャッパーはフィラーを上回る速度を発揮します。これにより、瓶の中の花の残量に応じてフィラーの速度を上げたり下げたりすることができます。次に、チャイルドロックが作動するのに十分な圧力でジャーに蓋をします。キャップとジャーのシステムにはチャイルド保護機構が組み込まれており、両者が嵌合するとロックされます。蓋をしてロックされた瓶は、別の集積テーブルに移動します。これは Arrowhead のダイバータ/アキュムレータで、2 つの Arrowhead コンベアに供給され、それぞれが 2 台の Tronics ラベル貼付機の 1 つに供給されます。 1 台のラベラーがマスターマシンとして機能し、ボリュームの大部分を占めます。 2 番目のラベラーは主に、流出量に対応するために存在します。 Green Thumb 包装ラインでの組み立て、検証、トレーニング。

「そこから、2 台の Tronics ラベラーが別の蓄積テーブルのセットに供給します。これらは、オペレーターが瓶を引き抜き、二次包装に入れるためにのみ使用されます。二次包装は、その後薬局に送られる単なる板紙のカートンです」」とワッターズ氏は言う。「実際、私たちのやっていることは非常に賢いのです。大量の瓶を入れるために 2 セットのトレイを用意する必要はなく、1 つはガラス製造業者から届き、もう 1 つは施設から出てくるのではなく、実際に瓶が入っていたのと同じトレイを用意し、」

このステップでは、注文の処理を除いて、梱包作業の大部分が終了します。大麻流通は他の大量生産の日用品製造と全く同じようには機能しないため、マスターケースを構築する必要はありません。この施設は、個別に厳選された注文以外の形式で薬局に配布することはありません。瓶が注文処理に向かうとき、注文は調剤薬局から届き、それらは調剤薬局が選択したすべての種類と必要な数量を含む、いわゆるレインボー注文と呼ばれるものに取り出されます。

ワッターズ氏はRYTHM包装ラインチームを常に監視しており、2021年10月に稼働して以来、機械が問題なく稼働していると報告しています。

「これは間違いなく非常に優れた機器です」と彼は言います。「これは私たちが会社として購入した中で最高の機器の 1 つであり、私たちを真の CPG 企業に向けて本当に前進させてくれるものです。」

それには多くの課題が伴います。同社は従業員をオペレーターベースから技術者ベースへ転換し始める必要に迫られています。この施設は、従業員トレーニングにトラブルシューティングと問題解決をさらに組み込むことで、その移行に取り組んできました。

「サプライチェーンにおける私の経験では、通常、自動化は品質とスループットの観点から明確なチャンスをもたらします。なぜなら、突然、あらゆるものを上回る能力を備えた機器が手に入るからです。」とワッターズ氏は付け加えました。「これにより、これまで気づかなかった、またはそのスピードが実現する前には改善の必要がなかった、現在改善が必要な他の領域が浮き彫りになっています。また、サイジングやポストハーベスト装置、その点に関してはすべて。」

ビデオ: 風袋総計量システムの動作をご覧ください。

Strickland 氏は次のように要約しています。「このシステムは、適切な機器への適切な投資が期待される結果をもたらすことを実証したと思います。Spee-Dee やその他の PMMI メンバーベンダーのような「A」市場ベンダーは、効率的なソリューションを提供できます。このシステムは何が正しいかを証明しました。適切なベンダーを使用すれば、達成できる投資額は大きくなります。」 - PW

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