ПЛАСТПЕРЕРАБОТКА ЧЕРЕЗ СТО ЛЕТ


Предсказание будущего связано с большим риском, чем обычные имеющие место деловые риски. Хотя основная часть этого материала посвящена истории вопроса, обсуждение проблем с лидерами отрасли позволило получить определенное представление о том, что ожидает индустрию пластмасс на протяжении последующих ста лет.


Ожидаемые возможности

Мощное взаимное пересечение технологий создаст новые возможности для отрасли по производству пластмасс на протяжении последующих ста лет, считает Эрик Питерсон, старший вице-президент непартийного базирующегося в Вашингтоне Центра стратегических и международных исследований.

В число основных сфер, в которых будут наблюдаться технологические достижения, относятся: компьютерная отрасль, информационные технологии, геномика/биотехнология и нанотехнология со взаимным пересечением различных дисциплин.

“Скорее всего, мы станем свидетелями изменений в области материаловедения, особенно, там, где будет применяться нанотехнология”, - сказал Питерсон. - “Любая устоявшаяся отрасль, такая как пластмассовая, может развиваться в соответствии с общей тенденцией или же опережать ее”.

Он рассматривает композитный корпус для самолета Boeing 787 и авиалайнера-“монстра” Airbus A380 как всего лишь предвестника грядущей эры.

“Пластмасса будет самым существенным компонентом, который будет совершенствоваться  в условиях сложных технологий и экономической среды”, - сказал он.

Питерсон сказал, что население Земли может стабилизироваться в семидесятых годах нашего столетия на уровне примерно в 9.3 миллиарда. Эта цифра на сегодняшний день составляет более 6.6 миллиардов. Он прогнозирует, что Индия опередит Китай, имея 1.5 миллиардов против их 1.45 к середине столетия.

По мнению Питерсона, стабилизация количества населения может означать, что ожидаемое истощение ресурсов окажется не таким существенным фактором, как принято думать. В то же время вероятный переход от эры ископаемого топлива к эре после-ископаемого топлива “может стать серьезным ограничивающим условием, которое нам предстоит учитывать”.

Экономики Бразилии, России, Индии и Китая будут расти с поразительной скоростью, также, по его мнению, значительного прогресса достигнет деловая активность в Турции, Южной Африке и Аргентине. А в результате: изменение глобального баланса экономического производства, больше экономических стратегий, стимулируемых экспортом и большие образовательные возможности в развивающихся странах.

Питерсон признал, что необычайно трудно делать прогнозы на сто лет вперед, и процитировал максиму: тот, кто живет за счет хрустального шара, кончает тем, что ест граненое стекло.

Китай выдвигается на передний план

“Китай будет ведущим поставщиком оборудования для переработки пластмасс”, - сказал Джек Эйвери, глава Avery Plastics Consulting из Солт-Лейк-Сити. По прогнозам Эйвери, базирующаяся в Гонконге  компания Chen Hsong Group и Ningbo Haitian Group Co. Ltd. из Нинбо в Китае, станут ведущими мировыми поставщиками машин с полными линиями оборудования.

По его словам, хорошо зарекомендовавшие себя поставщики оборудования создадут партнерства и совместные предприятия для поставок машин в азиатско-тихоокеанский регион, а тамошние поставщики оборудования приобретут технологии и опыт производства. 

Китайские поставщики установок, возможно, разработают более сложное оборудование для обработки пластмасс и создадут региональные сети продаж, поддержки и обслуживания для того, чтобы мировые рынки открылись для их продукции. Эта деятельность создаст, по мнению Эйвери, более мощное давление на поставщиков установок из Европы, Северной Америки и Японии, и будет стимулировать консолидацию.

Производители и поставщики материалов с Ближнего Востока и азиатско-тихоокеанского региона получат новую базу для поставок и новые производственные роли.

По прогнозам Эйвери, Китай будет играть решающую роль в деле внедрения наноматериалов в промышленное производство; правительство страны будет финансировать теоретические и промышленные разработки.

Он говорит, что для биосмол будет разработан “широкий диапазон эксплуатационных характеристик, от чистых смол для упаковочных применения до конструкционных марок для более высокопроизводительных применений”.

По его словам, для успешных производителей основного оборудования роль конструкционного компонента возрастет, и будет интегрироваться в общую логистическую цепочку.

“Производительность будет играть решающую роль, и те компании, которые будут интегрировать разработку новых продуктов и их превращение в товарные виды, станут лидерами рынка”, - сказал Эйвери. - “Для того чтобы обладать рентабельностью, конструкция товара должна использовать материалы наиболее эффективным образом”, и также должны учитываться эстетические свойства, механические эксплуатационные характеристики и требования, предъявляемые к утилизации.

По его мнению, решающую роль играет эффективная обработка многих материалов.

“В настоящее время на глобальном рынке в работе с многими материалами задействовано всего 5 процентов производственных мощностей по обработке пластмасс”.

Европа занимает лидирующие позиции, в Северной Америке наращивают производственные мощности, а Азия сейчас находится на начальной стадии развития. “Обработка нескольких материалов в сочетании со сборкой в форме в рамках производственной ячейки – таков будет производственный технологический выбор к 2050 г.”, – сказал Эйвери.

Эйвери ушел на пенсию в 2004 г. после 34 лет работы в компании GE Plastics.

Технология это основная вещь

“Для того чтобы люди могли сохранять конкурентоспособность, единственным способом является работа с технологией”, - заявил Стивен Петракис, президент компании поставляющей технологическое оборудование для охлаждения, Frigel North America Inc. из Лейк Цюриха, Иллинойс.

Компании должны совершенствовать способы оказания услуг, делать все быстрее, прочнее и за умеренную цену, и, по словам Петракиса, единственным путем является использование технологии, которая превосходит прежнюю.

Он рассказал, что компании в Европе, особенно, в Германии и Италии, работают над многочисленными разработками. “Они тратят на исследования и разработку огромной количество денег” и стараются отыскать “что-то, что может быть хотя бы немного лучше, чем попытки копирования того, что уже делает кто-то еще”.

По словам Петракиса, некоторые крупные производители оборудования и обработчики пластмасс будут через 40, 50 или 60 лет внедрять ультрасовременные технологии. Здесь могут доминировать, возможно, пять мега-корпораций, работающих в области оборудования, и несколько других, работающих в области обработки.

Практика поставок заказчикам услуг с добавленной стоимостью увеличится, а для более мелких компаний увеличится необходимость преодолевать жесткие условия рынка, добавил он.

По словам Петракиса, компаниям, которые довольствуются одним предприятием и одним адресом, “становится все труднее и труднее преодолевать конкуренцию”.

По поводу экологических вопросов Петракис сказал, что правительство США только начинает догонять другие правительства по всему миру. Отрасль по производству пластмасс, включая и его бывшую компанию, со штаб-квартирой в Вашингтоне, Society of the Plastics Industry Inc., проактивно работает и информирует экологические группы, работников надзорных и законодательных органов о том, что происходит в отрасли. По его словам, чаще всего виной всему расточительное поведение людей.

“Если Вы исключите использование пластмасс из повседневной жизни, представьте себе, что произойдет в больничных операционных”, - сказал Петракис.

Петракис пришел на работу в Североамериканское подразделение компании Frigel Firenze SpA из Скандиччи, Италия, в декабре. Ранее он управлял эксплуатацией SPI на Среднем Западе и Северо-Востоке.

Все самое лучшее еще впереди

Преуспевающий Винс Уизерап хотел бы, чтобы отрасль по производству пластмасс начала зарождаться в наши дни, а не четыре десятилетия тому назад.

“Все еще только начинается, и это все такое захватывающее”, - сказал  Уизерап, вице-президент по развитию бизнеса в компании по производству вспомогательного оборудования Conair Group Inc. из Питсбурга. - “Я предвижу настоящий взрыв в области технологии”.

По его словам, концепция по-настоящему глобальной экономики становится все более преобладающей по мере того, как идет время.

Уизерап сказал, что он следит за тем, “как начинает работать творческая мысль людей”, отмечая тот факт, что на борту самолета 787 компании Boeing будут находиться пассажиры, “путешествующие вокруг света в конструкции из пластмассы”.

Он предвидит создание “сверхтехнологичных” продуктов, включая больше устройств голосового распознования.

Может также уменьшиться доля ручного труда. Операторы в странах с низкими трудозатратами нуждаются в современном высокотехнологичном оборудовании для того, чтобы уменьшить или исключить потребности в рабочей силе.

Он говорит, “Один заказчик сказал мне, ‘Здесь почти нулевые трудозатраты. Но даже если работают бесплатно, я не могу себе этого позволить. Я не могу позволить себе рисковать тем, что может произойти ошибка, связанная с человеческим фактором”.

Уизерап говорит, что производители вспомогательного оборудования будут осваивать другие ниши рынка. Большинство из шести основных конкурентов Conair сейчас работает в одной-двух нишах.

Обработчики пластмасс будут специализироваться и сосредотачивать усилия на определенных нишах. “Для мелких производителей всегда находится место”, - сказал он. - “Мы не останемся с одним-двумя обработчиками”.

По словам Уизерапа, некоторые виды внутренней работы, которые было перешли к производителям с низкими трудозатратами, в настоящее время возвращаются в США. “Это происходит чаще, чем Вы думаете”, - говорит он.

По его словам, все больше и больше зарубежных заказчиков проявляет интерес к общей стоимости машины, а не к низкой предоплатной стоимости произведенной за границей установки. - “Они готовы платить больше при более низких общих эксплуатационных затратах”, - сказал Уизерап.

“США - это огромная рыночная площадка. Пройдет немало времени, прежде чем у китайцев появятся необходимые сети продаж и обслуживания, какие имеются в США”.
Уизерап является членом Исполнительного комитета проводимой SPI выставки NPE 2009, ранее он был председателем выставки.

Производство пресс-форм приспосабливается

Для мелкосерийного производства может не понадобиться пресс-форма, поскольку  быстро прогрессируют производственные технологии и технологии быстрого создания прототипов.

“Прежде всего, некоторые детали, для производства которых ранее нужны были инструменты со скоростными технологиями, могут перестать нуждаться в создании  инструментов вообще”. – сказал Гленн Старки, президент размещающейся в Ваукунде, Иллинойс, компании Progressive Components International Corp., поставщика инструментальных компонентов.

Производители пресс-форм будут создавать инструменты с более высокой степенью сложности для крупносерийного производства с использованием современных технологий литьевого формования, технологий уменьшения деталей и достижений в области нанесения этикеток в пресс-форме, декорирования и сборки, сказал Старки. Общая тенденция заключается в стремлении сделать как можно больше прямо в пресс-форме для того, чтобы снизить затраты на деталь.

Старки согласен с тем, что ручная сборка, скорее всего, в большинстве регионов уйдет в прошлое.

В настоящее время в пресс-форме можно производить детали, которые ранее формовались отдельно. А также автоматизированная система может осуществлять сборку компонентов до того, как они будут извлечены из оборудования.

“В течение следующих десятилетий мы станем свидетелями того, как компании, производящие сверхмощные инструменты, будут сочетать технологии для того, чтобы делать инструменты для программ с большей шириной ”, - сказал Старки. “Создание соответствующего оборудования будет продолжать оставаться наименее затратным способом получения деталей крупными партиями”.

По словам Старки, производители инструментов будут больше работать с циклом разработки продукта, и будут использовать  сложные многокомпонентные технологии. Это может создать возможности для производства в Западном полушарии сложного инструментария, поскольку множество людей в другом полушарии захотят иметь такие же продукты, сказал он. “Это даст производителям  из западного мира возможности для производства на десятилетия вперед”.

В географическом отношении владельцы глобальных брендов будут продолжать расширение за пределы своих внутренних рынков, пытаясь продать свои продукты населению развивающихся стран.

Дополнительная сборка

Обработчики могут использовать дополнительную сборку для производства  целого ряда пластмассовых деталей и продуктов по заказам потребителей.

“Целый ряд трехмерных принтеров будет работать на фабриках, но большинство будет располагаться значительно ближе к заказчикам”, - сказал Терри Волерс, главный консультант и президент компании Wohlers Associates Inc. из Форт Коллинз, Колорадо. “Заказчики будут загружать базы данных, и создавать детали” по мере возникновения потребностей в замене продукта или разработке нового.

“Так, например, если Вам нужна новая лампа или новый стул, Вам будет относительно несложно изготовить их самостоятельно”, - сказал он, приводя в качестве примеров авангардные осветительные приборы и мебель от компании Materialise.MGX из Лёвена, Бельгия.

“Люди с творческими навыками могут конструировать свои собственные продукты с использованием инструментов проектирования на сетевой основе, другие будут модифицировать уже существующие конструкции, но в определенных пределах”, - сказал Волерс. - “В число материалов будет входит широкий диапазон термопластов, а также термоотверждающихся материалов. Композиты будут пользоваться большим спросом, то же можно сказать о материалах с наночастицами, которые повышают прочность и уменьшают возгораемость и выделение дыма”.

Создание трехмерных воплощений с помощью трехмерного принтера – моделей людей из виртуальных сред, таких как Second Life компании Linden Research Inc., Entropia Universe компании и платформа компании Forterra Systems Inc. — осуществляется с использованием основных видов смол, реальных лиц и спортсменов, наделенных личностными чертами персонажей и персонажей видеоигр.

“Игроки будут выбирать, что они хотят создать, щелкать кнопкой и вводить реквизиты банковской карты”, - сказал Волерс. - “Модель (-и) придут по почте через пару дней. Другие будут создавать модель сами с использованием домашнего трехмерного принтера”.

Большинство технических компонентов существует в наши дни. “Через какие-нибудь пять-семь лет цены на трехмерные принтеры перестанут выражаться трехзначной цифрой [станут менее 1000 долларов], а через 10 – 15 лет они будут составлять около $250”, - сказал он.

Материалы могут быть дороги.

“Производители систем трехмерных принтеров и материалов для них будут использовать модель делового принтера для документов с чернильным картриджем”, - сказал Волерс.

Дифференциация

По мнению Сэма Стюарта, вице-президента по продажам и маркетингу современных смол в Северной Америке компании Bayer MaterialScience LLC из Питсбурга, продажи поликарбоната будут расти в глобальном масштабе примерно на 6 – 8% в год на протяжении следующего десятилетия. Дифференциация внутри Bayer, а также для заказчиков будет иметь большое значение.

“Мы находим все больше возможностей для создания применений, о которых мы и не думали раньше”, - сказал Стюарт. - “Множество инноваций будет зависеть от заказчиков” и для их создания может потребоваться химия добавок компании Bayer для совершенствования поликарбоната, его прозрачности и производственных технологий. Материнская компания Bayer AG имеет штаб-квартиру в Леверкузене, Германия.

В число сфер интересов входят противомикробные материалы и прочие материалы на биологической основе, и биотехнологии, оптоэлектроника, высокоэффективные полимеры и нанокомпозиты. Стюарт приводит примеры разработок и идей с рыночным потенциалом на будущее.

Глобальный коллектив компании Bayer под названием AutoCreative работает над технологией, которая позволит включить поликарбонатные и полиуретановые компоненты в модули панорамных крыш.

“Преимуществами здесь являются экономия массы и затрат” с потенциальной выгодой по сравнению со стеклом до 40 процентов, сказал Стюарт.

Компания Bayer и автомобильная концептуальная компания Rinspeed Inc. из Цумикона, Швейцария, разрабатывают идею использования материалов при изготовлении транспортных средствo и планируют экспозиции для выставки K 2007.

Имеющаяся у Bayer инфузионная технология Aura может позволить производителям автомобилей создавать более мелкие партии определенных моделей и использовать светоизлучающие диодные линзы для дифференциации продуктов. Компания, которая приобрела лицензию, Apollo Color Coating из Роузвилля, Мичиган, может создавать такие детали, как оптические устройства поворотников.

Прозрачный окрашенный поликарбонат от Bayer PC был изготовлен литьевым формованием для внутренней оптики фар Apollo для спортивного седана-концепта Lincoln MKR. Здесь в каждой самонастраивающейся фаре использовался отдельный светоизлучающий диод со сверхвысокой яркостью.

Компания InPhase Technologies Inc. из Лонгмонта, Колорадо, использует в качестве материала подложки поликарбонат от Bayer для разработки среды для хранения информации, которая способна считывать голографические изображения вместо отдельных байтов данных.

Компания Bree Collection GmbH & Co. KG из Изерхагена, Германия, создала дамскую сумочку с внутренним освещением. Непроводящие свободно формуемые электролюминесцентные слои наносятся печатью на прозрачную поликарбонатную пленку от Bayer, которой придается нужная форма. Затем на нее формуется термопластическая смола. С помощью люминесцентной технологии можно обрабатывать поверхности приборных панелей автомобилей, информационных технологических устройств, сотовых телефонов и велосипедных шлемов.

Проблема возобновляемости

“Пластмассы всегда здесь, но им необходима возобновляемость“, - сказал Грегори Нелсон, исполнительный вице-президент и глава группы, занимающейся полимерами, компании Eastman Chemical Co. в Кингспорте, Теннесси. “Будет внедряться большее количество инноваций” за счет конструкций с использованием существующих смол и продуктов на их основе.

По его словам, хотя и не существует исчерпывающего определения, возобновляемость является в настоящее время популярной проблемой, и, вероятно, она будет оказывать влияние на компании, занимающиеся розничной торговлей, владельцев брендов и переработчиков.

На новом предприятии компании Eastman в Колумбии, Южная Каролина, при изготовлении РЕТ используют технологию IntegRex. “Данная технология уменьшает воздействие на окружающую среду на 50%. Мы работали три года для уменьшения энергопотребления и воздействия на окружающую среду, а также снижения затрат на переработку. В настоящее время наша технология более возобновляемая с точки зрения воздействия, оказываемого на окружающую среду”.

По его словам, владельцы брендов стремятся уменьшить количество смолы в составе контейнеров, но для варианта двухлитрового контейнера для безалкогольных продуктов, возможно, уже достигнут предел для пластмассовой бутылки. “В других областях предел еще не достигнут”.

Компания Eastman активизировала свои возможности в области разработки конструкции продукции, инноваций и сопутствующего инжиниринга, здесь тратят больше на этот вид исследований и разработок, чем на научно-исследовательскую и проектно-конструкторскую работу в каком-либо ином сегменте бизнеса.

Такие масштабные инвестиции Eastman сочетает с попытками оценки всей цепи создания добавленной стоимости, своевременной работой над конструкционными аспектами и созданием деловых связей. “На протяжении последних четырех лет мы научились взаимодействовать с рынком более эффективно”, - сказал он. - “Мы обсуждаем все с Wal-Mart и Home Depot, а также владельцами брендов на самых ранних стадиях проектирования продукта“.

Нелсон прогнозирует большее использование технологий пневмоформования с экструзией для создания различных форм упаковки и возможности в области изменения морфологии полимера для создания новой ниши рынка для пластмасс и предприимчивых владельцев брендов.

“Мы еще станем свидетелями появления большего числа применений и новых путей использования пластмасс”, - включая упаковку в индивидуальные форму и с различными конфигурациями усадочной пленки, сказал он. - “Люди готовы тратить больше на упаковку, если она повышает покупательский спрос в магазинах”.

Нельсон считает, что пластмассы являются превосходным решением для будущего, а возобновляемость здесь самый важный компонент.

Polymery.ru