خلفية الموضوع

في السنوات العشر الماضية، قامت الشركات المصنعة للزجاجات البلاستيكية بالتخلص من ملايين الدولارات من التكاليف السنوية لمواد التغليف البلاستيكية من خلال تقليل وزنها أو التخلص منها تمامًا حفاظاً على البيئة. فأصبحت الآن مواد التغليف خفيفة للغاية لدرجة أنها تتحدى قدرتها على النجاح في الحصول عليها من خلال القنوات المختلفة للتوزيع دون الإضرار والتأثير سلبًا عليها وعلى تجربة المستهلك. وبالرغم من أن زيادة كمية البلاستيك سوف تعيد القوة الهيكلية لمواد التغليف، ولكنها ستكون خطوة إلى الوراء في الحد من التأثير البيئي للبلاستيك. ولذلك تبحث الشركات الآن عن تصميم جديد للزجاجة الـ PET (البولي إيثيلين تيريفثاليت) والتي تكون نفس الحجم الأساسي وبقوة هيكلية زائدة مع الحفاظ على إجمالي كمية المادة نفسها أو أقل.

​

التحدي

المطلوب هو تقديم زجاجة نصف لتر متفوقة هيكلياً بمميزات التصميم الجديد الذي يلبي أو يتجاوز المواصفات لمتغيرات التصميم الحالية للإختبارات المدمرة. ويجب أن تظل الزجاجة بحاجة إلى أن يتم تصنيعها من خلال عملية تشكيل الـ PET بالنفخ ثنائي الخطوة ويكون هناك القدرة على إنتاج 1400 زجاجة في الدقيقة، وأن يتم الحفاظ على قدرتها على إعادة تدويرها. ولذلك فيجب أن يتناول أي حل مقترح متطلبات الحل التالية:

1. يجب أن تستخدم الزجاجة شكل الـ 8.3 g PET الحالي (الشكل 1 مرفق) وتتضمن الأبعاد التالية:

   • قطر 66 مم

   • ارتفاع لوحة التسمية 38 مم

   • قطر لوحة التسمية 65 مم

   • الجزء السفلي من لوحة التسمية موضوع بين 53 مم و103 مم كما تم قياسها من القاعدة

   • نقطة الملء 22 مم أسفل سطح الختم

   • هدف الملء 508 ملتر

2. ​​يبين الشكل 2 زجاجة منتهية الأبعاد يمكن تغيير جميع الخصائص الأخرى فيها (مثل الارتفاعات، البروز، إلخ) لإعطاء تمامية هيكلية أفضل وفقًا للاختبارات التالية:

   • 27 N تحميل علوي فارغ عند الانهيار

   • 195 N تحميل علوي ممتليء عند 5 مم انحراف

   • 375 N تحميل علوي ممتليء عند الانهيار

3. لا يمكن للزجاجة أن تتشوه أو تصبح مشوهة بأي شكل من الأشكال بين الوقت الذي يتم ملئه / تغذيته وتسليمه إلى رف المتجر.

4. يجب أن تكون الزجاجة قادرة على تصنيعها من خلال عملية تشكيل الـ PET بالنفخ ثنائية الخطوة الحالية ولديها قدرة إنتاج تصل إلى 1400 زجاجة في الدقيقة.

5. يجب أن تحافظ الزجاجة على قدرتها على إعادة تدويرها باعتبارها رقم 1 PETE.

6. يجب أن يوفر النظام المقترح للعميل "حرية الممارسة" أو أن يكون متاحًا للترخيص المحتمل. ينبغي ألا يكون هناك فن براءة اختراع لطرف ثالث يمنع استخدام معدات ومواد محددة لتطبيقها التجاري.

​

المطلوب

تقديم اقتراح مكتوب ويجب أن يتضمن الاقتراح المقدم ما يلي:

1. وصف تفصيلي للتصميم الذي يمكن أن يلبي متطلبات الحلول المذكورة أعلاه.

2. الأساس المنطقي لماذا يعتقد المصمم أن التصميم المقترح سيعمل. ويجب أن يتناول هذا الأساس كل من متطلبات الحلول الموضحة في الوصف التفصيلي ويجب أن يدعم بأي أمثلة وبيانات ذات صلة.

3. رسومات تفصيلية للتصميم تشير إلى ميزات فريدة للاستقرار الهيكلي.​