Inteligentna tektura falista w erze Przemysłu 5.0

• Autorzy: Garbowski Tomasz

Identyfikatory

DOI

10.15199/54.2025.6.1

Warianty tytułu

EN

Intelligent Corrugated Board in the Era of Industry 5.0

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem artykułu jest przedstawienie transformacji przemysłu opakowaniowego w duchu koncepcji Przemysłu 5.0 – idei zakładającej synergiczną współpracę człowieka i maszyny, rozwój sztucznej inteligencji, personalizację produktów oraz dążenie do zrównoważonego rozwoju. W centrum rozważań znajduje się tektura falista, materiał powszechnie stosowany, lecz stale ewoluujący pod wpływem nowych technologii i wymagań środowiskowych. Opisano, czym jest tzw. inteligentna tektura – wzbogacona o sensory, cyfrowe paszporty materiałowe, biodegradowalne powłoki oraz funkcjonalności umożliwiające śledzenie w łańcuchu dostaw. Zwrócono uwagę na rolę symulacji numerycznych, metod uczenia maszynowego i systemów predykcyjnych w procesie projektowania opakowań oraz na zmieniający się paradygmat produkcji – od masowej skali do produkcji na żądanie, z lokalnych źródeł, z minimalnym śladem węglowym. Omówiono także konkretne kierunki rozwoju badań naukowych i przemysłowych wdrożeń, które wspólnie tworzą nową jakość w obszarze logistyki, magazynowania i recyklingu. Artykuł ma charakter przeglądowy, interdyscyplinarny i wskazuje możliwe scenariusze rozwoju branży opakowań w świetle przemian technologicznych i klimatycznych.

EN

This article presents a novel perspective on the transformation of the packaging industry in light of the Industry 5.0 concept, which combines automation, artificial intelligence, and product personalization with a strong emphasis on environmental responsibility. The focus is placed on corrugated board as a future-oriented material – lightweight, durable, recyclable, and increasingly integrated with digital technologies. The concept of intelligent corrugated board is introduced, encompassing features such as sensors, digital material passports, biodegradable coatings, and smart traceability within the supply chain. The article discusses the role of mechanical simulations, machine learning algorithms, and predictive systems in the structural design of corrugated packaging. It also explores the evolution of production systems – from mass production to localized, on-demand, and digitally controlled manufacturing with a reduced carbon footprint. Finally, it highlights ongoing research directions and examples of industrial implementation that together shape a new paradigm in packaging design, logistics, and sustainability. The article takes an interdisciplinary, review-based approach and outlines potential development paths for corrugated packaging in the context of technological and climate transitions.

Słowa kluczowe

PL

przemysł 5.0; inteligentna tektura falista; opakowania; cyfryzacja; gospodarka o obiegu zamkniętym; recykling; sztuczna inteligencja

EN

industry 5.0; intelligent corrugated board; packaging; digitalization; circular economy; recycling; artifical intelligence

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Papierniczy
• Rocznik: 2025
• Tom: R. 81, nr 6
• Strony: 297--307
• Opis fizyczny: Bibliogr. 45 poz.

Twórcy

autor

Garbowski Tomasz

• Uniwersyteckie Centrum Ekomateriałów, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu

• https://orcid.org/0000-0002-9588-2514

Bibliografia

• [1] Anastas J.V. 1998. “Edgewise compression test”. International Corrugated Containers Conference & Trade Fair, Proceedings.
• [2] Andrzejak K., Garbowski T. 2021. “The influence of analog and digital printing on the strength parameters of corrugated board | Wpływ nadruku techniką analogową i cyfrową na parametry wytrzymałościowe tektury falistej”. Przegląd Papierniczy 77 (11) : 593-599. DOI: 10.15199/54.2021.11.2.
• [3] Brittain J 2003. “ECT: Edge crush test | ECT: Prueba de aplastamiento del borde”. Mari Papel y Corrugado 16 (3) : 49-50.
• [4] Chalmers I.R. 2007. “The use of MD shear stiffness by the torsional stiffness technique to predict corrugated board properties and box performance”. Appita Annual Conference 1 : 145-150.
• [5] Coffin D.W., Wade K., Hussain S. 2019. “Links between BCT and lifetime for corrugated boxes”. Paper Conference and Trade Show, PaperCon 2019 2 : 1334-1348.
• [6] Di Russo F.M., Desole M.M., Gisario A., Barletta M. 2023. “Evaluation of wave configurations in corrugated boards by experimental analysis (EA) and finite element modeling (FEM): the role of the micro-wave in packaging design”. International Journal of Advanced Manufacturing Technology 126 (11-12) : 4963-4982.
• [7] Garbowski T. 2025. “Numerical analysis of transverse shear in corrugated board with non-standard fluting geometry | Numeryczna analiza ścinania poprzecznego płyt z tektury falistej z warstwą pofalowaną o niestandardowej geometrii”. Przegląd Papierniczy 81 (5) : 249-257. DOI: 10.15199/54.2025.5.1.
• [8] Garbowski T. 2025. “Flat crush analysis of corrugated board with futuristic fluting geometries | Analiza zgniatania płaskiego tektury falistej z warstwą pofalowaną o futurystycznych kształtach”. Przegląd Papierniczy 81 (4) : 205-212. DOI: 10.15199/54.2025.4.1.
• [9] Garbowski T., Rutkowski J. 2024. “Corrugated board as a versatile material for packaging and engineering structures – an overview of applications | Tektura falista jako wszechstronny materiał do opakowań i konstrukcji inżynierskich – przegląd zastosowań”. Przegląd Papierniczy 80 (12) : 678-682. DOI: 10.15199/54.2024.12.3.
• [10] Garbowski T., Pośpiech M. 2024. “The Impact of Scientific Research on Corrugated Board on the Lifecycle of Packaging | Wpływ badań nad tekturą falistą na cykl życia opakowań”. Packaging Review 4 : 6-17. DOI: 10.15199/42.2024.4.1.
• [11] Garbowski T., Borecki P. 2024. “Analysis of the impact of futuristic corrugated layer shape on mechanical properties and cost of single-wall corrugated board | Analiza wpływu futurystycznych kształtów warstwy pofalowanej na parametry mechaniczne i koszt trójwarstwowej tektury falistej”. Przegląd Papierniczy 80 (11) : 609-615. DOI: 10.15199/54.2024.11.1.
• [12] Garbowski T. 2024. “The role of homogenization in predicting the load-bearing capacity of corrugated packaging – a short review of methods and applications | Rola homogenizacji w predykcji nośności opakowań z tektury falistej – przegląd metod i zastosowań”. Przegląd Papierniczy 80 (5) : 271-278. DOI: 10.15199/54.2024.5.1.
• [13] Garbowski T. 2023. “Evaluating safety factors in corrugated packaging for extreme environmental conditions | Ocena czynników bezpieczeństwa opakowań z tektury falistej w ekstremalnych warunkach środowiskowych”. Packaging Review 4 : 6-15. DOI: 10.15199/42.2023.4.1.
• [14] Garbowski T. 2023. “Safety Factors in the Design of Corrugated Board Packaging | Współczynniki bezpieczeństwa w projektowaniu opakowań z tektury falistej”. Packaging Review 3 : 16-22. DOI: 10.15199/42.2023.3.2.
• [15] Garbowski T. 2023. “The most common mistakes when estimating the load-bearing capacity of corrugated board packaging | Najczęściej popełniane błędy podczas szacowania nośności opakowań z tektury falistej”. Przegląd Papierniczy 79 (9) : 485-488. DOI: 10.15199/54.2023.9.1.
• [16] Garbowski T. 2023. “The use of artificial intelligence for the optimal production of corrugated board | Zastosowanie sztucznej inteligencji do optymalnej produkcji tektury falistej”. Przegląd Papierniczy 79 (5) : 279-288. DOI: 10.15199/54.2023.5.2.
• [17] Garbowski T. 2022. “Digitization of corrugated board | Digitalizacja tektury falistej”. Przegląd Papierniczy 78 (12) : 683-686. DOI: 10.15199/54.2022.12.2.
• [18] Garbowski T. 2022. “Optimal corrugated board – what does it mean? | Optymalna tektura falista - czyli jaka?”. Przegląd Papierniczy 78 (9) : 517-524. DOI: 10.15199/54.2022.9.1.
• [19] Garbowski T. 2022. “Influence of initial imperfections on edge crush resistance of corrugated board | Wpływ wstępnych imperfekcji na odporność tektury falistej na zgniatanie krawędziowe”. Przegląd Papierniczy 78 (6) : 337-341. DOI: 10.15199/54.2022.6.1.
• [20] Garbowski T., Andrzejak K. 2022. “From paper to corrugated board – modeling the edge crush test | Od papieru do tektury – modelowanie testu zgniatania krawędziowego”. Przegląd Papierniczy 78 (5) : 271- -277. DOI: 10.15199/54.2022.5.1.
• [21] Garbowski T., Andrzejak K. 2022. “Relationship between SCT of paper and ECT of single-wall corrugated board | Związek między SCT papieru a ECT jednościennej tektury falistej”. Przegląd Papierniczy 78 (4) : 210-216. DOI: 10.15199/54.2022.4.1.
• [22] Garbowski T., Gajewski T. 2020. “Transverse shear modulus in corrugated materials | Moduł ścinania poprzecznego tektury falistej”. Przegląd Papierniczy 76 (2) : 103-108. DOI: 10.15199/54.2020.2.1.
• [23] Garbowski T., Niziałek-Łukawska M., Kuca M. 2019. “Analytical verification of popular McKee’s formula | Analityczna weryfikacja popularnej formuły McKee”. Przegląd Papierniczy 75 (12) : 767-773. DOI: 10.15199/54.2019.12.2.
• [24] Garbowski T., Garbowska L. 2018. “Computer aided estimation of corrugated board box compression strength. Part 3. Laboratory-numerical procedure for an identification of elastic properties of corrugated board | Komputerowo wspomagane wyznaczanie nośności opakowań z tektury falistej. Cz. 3. Laboratoryjno-numeryczna procedura identyfikacji sprężystych parametrów materiałowych tektury falistej”. Przegląd Papierniczy 74 (9) : 577-585. DOI: 10.15199/54.2018.9.2.
• [25] Garbowski T., Garbowska L. 2018. “Computer aided estimation of corrugated board box compression strength. Part 2. The sensitivity analysis in selected laboratory tests of corrugated board | Komputerowo wspomagane wyznaczanie nośności opakowań z tektury falistej. Cz. 2. Analiza wrażliwości w wybranych testach laboratoryjnych tektury falistej”. Przegląd Papierniczy 74 (8) : 503-508. DOI: 10.15199/54.2018.8.1.
• [26] Garbowski T., Czelusta I., Graczyk Ł. 2018. “Computer aided estimation of corrugated board box compression strength. Part 1. The influence of flute crash on basic properties of corrugated board | Komputerowo wspomagane wyznaczanie nośności opakowań z tektury falistej. Cz. 1. Wpływ zgniecenia tektury falistej na jej podstawowe parametry”. Przegląd Papierniczy 74 (6) : 381-388. DOI: 10.15199/54.2018.6.1.
• [27] Garbowski T., Przybyszewski G. 2015. “The Sensitivity Analysis of Critical Force in Box Compression Test | Analiza wrażliwości siły krytycznej w teście zgniatania pudła z tektury falistej”. Przegląd Papierniczy 71 (5) : 275-280. DOI: 10.15199/54.2015.5.1.
• [28] Garbowski T., Imbierowicz R. 2014. “Sensitivity Analysis of Edge Crush Test | Analiza wrażliwości w teście krawędziowego zgniatania”. Przegląd Papierniczy 70 (9) : 559-564.
• [29] Garbowski T., Borysiewicz A. 2014. “The Stability of Corrugated Board Packages | Stateczność opakowań z tektury falistej”. Przegląd Papierniczy 70 (8) : 452-458.
• [30] Garbowski T., Jarmuszczak M. 2014. “Homogenization of Corrugated Paperboard. Part 2. Numerical homogenization | Homogenizacja tektury falistej Cz. 2. Homogenizacja numeryczna”. Przegląd Papierniczy 70 (7) : 390-394.
• [31] Garbowski T., Jarmuszczak M. 2014. “Homogenization of Corrugated Paperboard. Part 1. Analytical homogenization | Homogenizacja tektury falistej Cz. 1. Homogenizacja analityczna”. Przegląd Papierniczy 70 (6) : 345-349.
• [32] Garbowski T., Jarmuszczak M. 2014. “Numerical Strength Estimate of Corrugated Board Packages. Part 2. Experimental tests and numerical analysis of paperboard packages | Numeryczne wyznaczanie wytrzymałości opakowań z tektury falistej. Cz. 2. Badania eksperymentalne i analizy numeryczne opakowań papierowych”. Przegląd Papierniczy 70 (5) : 277-281.
• [33] Garbowski T., Jarmuszczak M. 2014. “Numerical Strength Estimate of Corrugated Board Packages. Part 1. Theoretical Assumptions in Numerical Modeling of Paperboard Packages | Numeryczne wyznaczanie wytrzymałości opakowań z tektury falistej. Cz. 1. Założenia teoretyczne w modelowaniu numerycznym opakowań papierowych”. Przegląd Papierniczy 70 (4) : 219-222.
• [34] Gilchrist A.C., Suhling J.C., Urbanik T.J. 1999. “Nonlinear finite element modeling of corrugated board”. American Society of Mechanical Engineers, Applied Mechanics Division, AMD 231 : 101-106.
• [35] Haj-Ali R., Choi J., Wei B.-S., Popil R., Schaepe M. 2009. “Refined nonlinear finite element models for corrugated fiberboards”. Composite Structures 87 (4) : 321-333.
• [36] Hiller B. 2017. “Optical strain field analysis an innovative test method to analyse the mechanical properties of fibre-based materials”. International Paperworld IPW 2017-Janua (11-12) : 11-13.
• [37] Hoon M.L., Park J.M. 2004. “Flexural stiffness of selected corrugated structures”. Packaging Technology and Science 17 (5) : 275-286.
• [38] Jamsari A., Nevins A., Kueh C., Gray-Stuart E., Dahm K., Bronlund J. 2020. “Modelling the Edge Crushing Performance of Corrugated Fibreboard Under Different Moisture Content Levels”. Mechanisms and Machine Science 75 : 609-620.
• [39] Jamsari M.A., Kueh C., Gray-Stuart E.M., Dahm K., Bronlund J.E. 2020. “Modelling the impact of crushing on the strength performance of corrugated fibreboard”. Packaging Technology and Science 33 (4-5) : 159-170.
• [40] Kmita-Fudalej G., Szewczyk W., Kołakowski Z. 2020. “Calculation of honeycomb paperboard resistance to EDGE crush test”. Materials 13 (7) : 1706.
• [41] Łęcka M., Mania R., Marynowski K. 2006. “New method of the ECT index of corrugated board determination | Nowa metoda wyznaczania odporności na zgniatanie krawędziowe tektury falistej”. Przeglad Papierniczy 62 (4) : 207-210.
• [42] Mikami E., Ibaraki T., Kodaka I. 2005. “Optimum design of flute structure for edgewise compression of corrugated fiberboard”. Kami Pa Gikyoshi/ Japan Tappi Journal 59 (10) : 94-100.
• [43] Schrampfer K.E., Whitsitt W.J. 1988. “Faster, alternative ECT test procedure”. Corrugated Containers Conference, Proceedings of the Technical Association of the Pulp and Paper Industry : 65-69.
• [44] Szewczyk W. 2008. “Edge crush test of corrugated board | Odporność tektury falistej na zgniatanie krawędziowe”. Przeglad Papierniczy 64 (2) : 93-96.
• [45] Tutak D., Özakhun C., Akgul A. 2007. “The examination of the impact of humidity on cardboard endurance in the offset printed and laminated packages”. Proceedings of the Technical Association of the Graphic Arts, TAGA : 575-584.