消費性包裝

消費性包裝

虛擬測試重塑包裝開發流程,兼顧環保與效率

為打造更堅固、輕量、低成本且永續的包裝設計,越來越多消費性產品業者選擇導入模擬技術,提升產品開發與製造流程的整體效益。為確保商品從工廠出貨到消費者手中期間皆能安全無虞,包裝需具備足夠的抗衝擊性、耐振動能力與對極端溫差的承受力,同時還要兼顧成本、重量減輕與環境目標。SIMULIA模擬解決方案可讓企業在實際製造前,即時評估包裝在搬運與運輸過程中的結構強度,有效降低對實體打樣的依賴。

透過虛擬雙生技術,設計團隊能模擬常見測試情境,例如最高負載與跌落測試,從中優化包材重量並導入更具環保性的材料選擇。模擬亦可協助製造工程師改善塑膠射出成型等製程,減少瑕疵率與包裝失敗風險。此外,透過模擬工具評估材料變更對品質與成本的影響,企業能在不犧牲品質的前提下實踐永續目標。

關鍵效益

開發效率提升

開發效率提升

減少實體測試次數,加快設計迭代,縮短產品上市時程。

性能與安全性強化

性能與安全性強化

預測真實使用情境下的表現,確保包裝穩固且符合法規。

設計最佳化

設計最佳化

尋找最具效率與成本效益的設計方案,降低材料用量。

降低開發與製造成本

降低開發與製造成本

減少昂貴的原型製作,降低材料浪費,並優化製程效率。

應用場景

 
剛性包裝虛擬測試與設計優化

剛性包裝虛擬測試與設計優化

多數剛性包裝採用塑膠材質,模擬可從單一包裝件的製程著手,延伸至整體應用流程,包括產線生產、物流運送至最終消費階段。常見模擬場景包含頂部載重測試(Top Load)、擠壓變形、內部壓力或真空變化、旋蓋與開蓋動作,以及裝填液體後的跌落衝擊等。SIMULIA亦支援多種塑膠加工製程模擬,包括射出成型、拉伸吹塑、擠出吹塑與熱成型,協助團隊在設計階段即同步優化結構與製造流程。

軟性包裝虛擬測試與設計優化

軟性包裝虛擬測試與設計優化

軟性包裝的模擬主要聚焦在單一包裝袋(pouch)的性能表現,其結構強度受薄膜材質與封口強度影響甚鉅。因應可回收法規趨勢,產業正逐步從多材質結構轉型為單一材質的多層膜設計。薄膜的實際表現會受到多項製程參數影響,例如層間材料選擇、厚度設計、密封速度、溫度與冷卻時間等。模擬技術可精準重現包裝袋的填充、封口與跌落等過程,協助設計人員預測潛在風險並最佳化製程參數,有效降低試錯成本並加速開發流程。

紙質包裝虛擬測試與設計優化

紙質包裝虛擬測試與設計優化

紙材具備可生物分解、可再生與可回收等永續優勢,是現今綠色包裝發展的理想材料。然而,如何在效能、成本與環保目標之間取得平衡,是紙質包裝設計所面臨的主要挑戰。借助模擬工具,設計團隊可在虛擬環境中快速迭代與優化包裝結構,顯著提升開發效率並減少實體測試需求。為了獲得精確的模擬結果,必須建立紙材的關鍵機械特性,如剛性、強度、彈性,以及受纖維排列影響的各向異性行為。SIMULIA模擬可預測紙箱在壓縮、撞擊與振動等情境下的結構表現,協助製造商在確保強度的同時,優化材料用量配置,達成效能與資源利用的雙重目標。

棧板與電商物流包裝的模擬設計優化

棧板與電商物流包裝的模擬設計優化

次級包裝主要用於將初級包裝整合為便於搬運、儲存與保護的運輸單元,常見材質包括瓦楞紙板與塑膠。此類包裝需具備足夠結構強度,以承受垂直堆疊的載重、運輸過程中的震動與衝擊,以及物流搬運時的跌落風險。

棧板則用於整合與固定次級包裝,形成完整的運輸模組。模擬可建立包含棧板、綁帶與包膜等構件的高精度模型,並納入材料的非線性行為(如塑性、黏彈性與破壞準則),用以重現實際物流情境中常見的動態載荷,如加速/減速、轉彎、跌落與碰撞等,協助全面評估整體包裝系統的耐受性與穩定性。

MODSIM:包裝模擬流程整合與永續設計優化

MODSIM:包裝模擬流程整合與永續設計優化

藉由虛擬雙生與模擬技術,設計團隊能積極探索低環境衝擊的材料組合、更高效的包裝結構與智慧製造方法,降低對實體打樣與試誤成本的依賴。模擬可貫穿整個產品生命週期,從初期設計到量產階段,有效減少資源浪費與能源耗用,同時加速創新進程、實現永續目標。

此外,達梭系統更推出「虛擬雙生即服務」(Virtual Twin as a Service, VTaaS),進一步擴展 MODSIM 的應用價值,協助企業每年節省可觀的材料與製造成本。

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