1. www.ainia.es 1
Optimización de los materiales de envase:
el triángulo coste, sostenibilidad y
conservación del alimento

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Diseño sostenible 04
Herramienta de cálculo avanzado 11

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Diseño sostenible.

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Motivos
€
+
+

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Factores y herramientas en el diseño de un envase
Estética
Funcionalidad
Medio Ambiente
Calidad
Costes
Ergonomía
Seguridad
Análisis de Ciclo de Vida Impacto ambiental
Huella de Carbono
Análisis económico
Percepción del consumidor
Ensayos de laboratorio

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Estética
Seguridad
Costes
Medio Ambiente
Análisis económico
Percepción del consumidor
Valor económico Valor percibido por
el consumidor
Unidad de impacto
ambiental Unidad de impacto
ambiental Unidad de coste
Valor percibido por
el consumidor
Ejemplos de indicadores multicriterio serán del tipo:
Análisis de Ciclo de Vida Impacto ambiental
Huella de carbono
Calidad
Funcionalidad
Ergonomía
Factores y herramientas en el diseño de un envase
Ensayos de laboratorio

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Estética
Seguridad
Costes
Medio Ambiente
Análisis económico
Análisis de Ciclo de Vida Impacto ambiental
Huella de carbono
Calidad
Funcionalidad
Ergonomía
Factores y herramientas en el diseño de un envase
Percepción del consumidor
Ensayos de laboratorio

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¿Cómo lo pongo en práctica?

9. www.ainia.es 9#ainiainnovacion
¿Cómo lo pongo en práctica?
Software: GaBi Base de datos : Ecoinvent, PE Gabi professional.

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Estética
Seguridad
Costes
Medio Ambiente
Análisis económico
Análisis de Ciclo de Vida Impacto ambiental
Huella de carbono
Calidad
Funcionalidad
Ergonomía
Factores y herramientas en el diseño de un envase
No tienen porqué estar desligadas
Proceso más eficiente
Percepción del consumidor
Ensayos de laboratorio

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Herramienta de cálculo avanzado

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Algunas definiciones importantes
Simulación de
Esfuerzos
Simulación mediante Elementos finitos
Simulación de
Proceso de fabricación

13. www.ainia.es 13#ainiainnovacion
Principales estudios se
desarrollaron en el campo de
la aeronáutica.
Campo de la automoción
Simulación mediante Elementos finitos - Aplicaciones

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15. www.ainia.es 15#ainiainnovacion
Cálculo por elementos finitos.
Tipos de elementos
Triangualares Quadrilateros
Concepto

16. www.ainia.es 16#ainiainnovacion
Ingeniería naval
Aplicaciones Biomecánicas
Tecnologías del envase
Ingeniería civil
Simulación mediante Elementos finitos - Aplicaciones

17. www.ainia.es 17#ainiainnovacion
Coste PET 1,5 €/kg
Producción anual 48 millones de unidades
Reducción de
1 g de PET por unidad.
48.000kg de PET
Ahorro TOTAL 48.000kg * 1,5€/kg= 72.000 €
¿Porqué aplicarlo a la tecnología del envase?

18. www.ainia.es 18#ainiainnovacion
• Predecir el comportamiento de nuevos diseños.
• Evitar el sistema de ensayo-error.
• Entender las estructuras y optimizar.
• Innovación.
Ventajas de la simulación mediante Elementos finitos

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DiseñoCADSIMULACIÓNSIMULACIÓNSelecciónparámetrosdefinitivosVALIDACIÓNRESULTADOSINICIALESSICaracterizacióndelmaterialCaracterizacióndelmaterial
NO
Reajusteparámetrosproceso
VALIDACIÓNVALIDACIÓNRESULTADOSRESULTADOSEstudiodelascondicionesdecontornoiniciales
Diagrama de trabajo.

21. www.ainia.es 21#ainiainnovacion
Pasos en el desarrollo de una simulación de esfuerzos.
Preparación del modelo
Condiciones de contorno
Caracterización material
Simulación

22. www.ainia.es 22#ainiainnovacion
Pasos en el desarrollo de una simulación de procesado.
Preparación del modelo
Condiciones de contorno
Caracterización material
Simulación

23. www.ainia.es 23#ainiainnovacion
Unión de ambos softwares: Simulación más fiable
Simulación
Espesor uniforme
Simulación
Espesor variable

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TENSIONES VON MISSES
botella llena
7,44E+07 7,44E+07 7,44E+07
7,47E+07 7,47E+07 7,51E+07
8,24E+07
8,32E+07
7,00E+07
7,20E+07
7,40E+07
7,60E+07
7,80E+07
8,00E+07
8,20E+07
8,40E+07
envases según peso
N/m2
48g-Ángulo de hombro 16º
48g-Ángulo de hombro 20º
45g-Ángulo de hombro 16º
45g-Ángulo de hombro 20º
44g-Ángulo de hombro 16º
44g-Ángulo de hombro 20º
42g-Ángulo de hombro 16º
42g-Ángulo de hombro 20º
38g
38g
36g
36g
34g
34g
32g
32g
46º
50º
46º
50º
46º
50º
46º
50º
Comparación de geometrías y pesos de preformas.

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Fases en el desarrollo de un diseño
•Generación del desarrollo del envase
•Generación del plegado del envase.
•Conocimiento del comportamiento del envase.

26. www.ainia.es 26#ainiainnovacion
BEBIDAS ALCOHOL. BEBIDAS ALIMENTACION
Tendencias de peso

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Ejemplos de evolución de diseños.

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Muchas gracias por su atención
Pedro Zomeño 6720481 135
pzomeno@ainia.es
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