Digitale simuleringer styrker udviklingen af lettere og mere robuste plastemballager

Et aktuelt samarbejde mellem den danske virksomhed PPD (PlastPackDefence) ApS og Teknologisk Institut viser, hvordan højteknologisk simulering, materialeforståelse og præcis dokumentation kan optimere kompleks produktudvikling og reducere risikoen ved tunge investeringer.

Danmark er med helt fremme, når det gælder udvikling og produktion af innovative løsninger til krævende industrier. Samarbejdet mellem PPD og Teknologisk Institut, Plast og Emballage, er et stærkt eksempel på, hvordan avanceret teknologi og materialevalg går hånd i hånd for at skabe robuste, ressourcebesparende løsninger til transport og logistik.

Fra idé til virkelighed: Letvægtskasser i polypropylen

Traditionelt fremstilles robuste transportkasser til ammunitionslogistik af stål eller træ. Selvom disse materialer er slidstærke, medfører de en betydelig egenvægt, hvilket øger transportomkostningerne og ressourceforbruget. For at imødekomme dette udvikler og producerer PPD avancerede, sprøjtestøbte ammunitionskasser i polypropylen (PP). Disse kasser er designet til at leve op til ekstremt strenge krav til robusthed og sikkerhed.

Før PPD investerer i de kostbare produktionsværktøjer, gennemfører Teknologisk Institut avancerede 3D-simuleringer af kasserne. Simuleringerne forudsiger materialets og konstruktionens mekaniske adfærd under relevante, standardiserede belastninger som stød, vibration, fald, kompression og stabling. På den måde kan designet optimeres digitalt og dokumenteres, inden produktionen sættes i gang. Det minimerer risikoen for dyre fejlkonstruktioner og styrker innovationsniveauet i hele udviklingsforløbet.

Billedet viser en 3D-computersimulering af, hvordan ammunitionskassen klarer en stablingstest. Farverne viser, hvor vægge og låg er mest belastede. Jo større belastning et område har, jo større er risikoen for, at kassen ikke består testen.

Højteknologisk videnspartner sikrer præcis dokumentation

Når der udvikles emballage til følsomt eller tungt gods, skal løsningerne leve op til skrappe internationale standarder. Udviklingen tager derfor udgangspunkt i relevante tekniske og logistiske krav, herunder militære og industrielle teststandarder som MIL-STD, STANAG/MOPI, DEF-STAN samt krav relateret til UN/ADR for transport af farligt gods.

Teknologisk Institut fungerer i projektet som en teknologisk videnspartner. Instituttet bidrager ikke alene med simulering og materialekarakterisering, men understøtter også dokumentation og planlægning af fysiske tests, så emballagens design og funktion kan verificeres fuldstændigt i forhold til de gældende krav.

Dette betyder, at produktudviklingen ikke kun bygger på antagelser, men også forankres i solid, dokumenteret viden. For PPD er denne systematiske tilgang afgørende, da emballagen skal fungere sikkert og pålideligt under de mest krævende logistiske forhold.

Vægt- og energioptimering i forsyningskæden

De nye PP-kasser reducerer vægten markant sammenlignet med traditionelle stålkasser. Den markante vægtreduktion har direkte indflydelse på ressourceforbruget under transport. Lettere emballage betyder lavere brændstofforbrug og optimeret logistik for de køretøjer og transportmidler, der flytter godset.

Udover de logistiske fordele bidrager skiftet fra tunge materialer til optimeret plastemballage til et lavere CO2-aftryk. Når man vælger lettere materialer og strukturelt optimerede konstruktioner, reduceres energiforbruget i både transport, håndtering og den generelle værdikæde.

Teknologisk Institut som bindeled

Teknologisk Institut bringer specialiseret viden om plastmaterialer, simuleringsteknik, materialetest og dokumentation ind i samarbejdet. Gennem 3D-simuleringer og materialeteknisk rådgivning hjælper instituttet PPD med at optimere produktdesignet og forberede en fejlfri produktion. Instituttet fungerer dermed som et effektivt bindeled mellem den tidlige udviklingsfase, test og den endelige industrielle implementering.

Samarbejdet med Teknologisk Institut har givet os et langt stærkere beslutningsgrundlag i udviklingen af vores letvægtskasser. Kombinationen af simulering, test og materialeforståelse gør, at vi kan udvikle hurtigere, reducere risikoen i vores investeringer og samtidig stå stærkere over for kunder, der stiller høje krav til dokumentation og ydeevne

- Jørgen Dahl, COO og medejer af PPD ApS

Perspektiver for avanceret emballage i civile erhverv

Erfaringerne fra simulering og optimering af PPD’s ammunitionskasser rækker langt ud over denne specifikke case. De samme avancerede beregningsmodeller, materialekarakteriseringer og testmetoder kan direkte overføres til udviklingen af andre typer højtydende plastemballage til krævende civile transportopgaver – f.eks. til følsom elektronik, reservedele, medicinalvarer eller andet værdifuldt gods.

Ved at kombinere letvægtskonstruktioner i polypropylen med strukturelt optimerede geometrier kan man også i civile forsyningskæder reducere emballagens egenvægt, forbedre stablingsegenskaberne og dokumentere sikkerheden digitalt, før der investeres i fysiske produktionsværktøjer.

Viden opbygget i projekter som dette baner dermed vejen for mere bæredygtige, holdbare og ressourceoptimerede emballageløsninger på tværs af hele industrien.