Recém-lançado pela Inkbit, o Pack Studio é uma plataforma de software de manufatura desenvolvida para otimizar o planejamento de embalagens e logística. O sistema utiliza geometria computacional avançada para gerar layouts de embalagens com custo otimizado em segundos, permitindo que os fabricantes passem do design CAD para configurações de embalagens prontas para remessa em menos de dois minutos. O algoritmo principal do software é baseado no Spectral Packing, um método desenvolvido no Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) em colaboração com a Inkbit. A pesquisa explorou a otimização tanto das capacidades de embalagem para manufatura aditiva quanto das embalagens para logística.
Apresentado originalmente na conferência SIGGRAPH 2023, o Spectral Packing foi criado por pesquisadores do Laboratório de Ciência da Computação e Inteligência Artificial (CSAIL) do MIT, liderados por Wojciech Matusik, Professor de Engenharia Elétrica e Ciência da Computação do MIT e Diretor de Tecnologia da Inkbit. O método foi desenvolvido para solucionar um desafio de longa data tanto na manufatura aditiva quanto na logística: como empacotar objetos 3D de formatos arbitrários da forma mais densa e rápida possível, garantindo que eles não se encaixem ou colidam durante o transporte.
Utilizando um modelo baseado em voxels e uma técnica matemática chamada Transformada Rápida de Fourier (FFT), o algoritmo de Empacotamento Espectral identifica o posicionamento ideal para objetos dentro de contêineres, calculando milhões de permutações espaciais em segundos. Em testes de benchmark, o sistema empacotou com sucesso 670 objetos 3D em apenas 40 segundos, alcançando uma densidade de empacotamento de cerca de 36% — bem acima do que os métodos convencionais oferecem. Embora originalmente concebido para fluxos de trabalho de impressão 3D empilháveis, o algoritmo tem implicações mais amplas para a fabricação, armazenagem e expedição, onde a eficiência volumétrica e a velocidade são cruciais.
A embalagem industrial encontra a geometria computacional
O Pack Studio aplica esses princípios à embalagem industrial. O software permite que os usuários carreguem modelos CAD parciais, definam meios de embalagem e simulem diversos cenários de carregamento — incluindo caixas individuais, arranjos de paletes e remessas completas de caminhões, além de dados de custo e logística em tempo real.
Ao contrário dos fluxos de trabalho de embalagem tradicionais, que frequentemente envolvem tentativa e erro manuais, o Pack Studio gera layouts geometricamente precisos e com ótimo custo-benefício, com estimativas reais de custo final. A plataforma suporta uma ampla gama de tipos de embalagem, incluindo contêineres de papelão ondulado descartáveis, caixas plásticas retornáveis e racks metálicos de grande formato.
A Inkbit afirma que o sistema transforma a embalagem em um ponto de decisão baseado em dados. Ao integrar estimativa de custos e otimização de espaço, o Pack Studio oferece às equipes da cadeia de suprimentos maior visibilidade das compensações entre materiais, mão de obra, transporte e densidade de layout. Relatórios exportáveis permitem que engenheiros, equipes de vendas e gerentes de logística comparem diferentes estratégias de embalagem lado a lado. A ferramenta já está sendo utilizada por OEMs, fornecedores de nível 1 e produtores de embalagens para agilizar a cotação, o sourcing e a implantação de embalagens de produção.
Pack Studio no trabalho
Os usuários começam carregando modelos CAD das peças e ativos de embalagem com os quais precisam trabalhar. O Pack Studio então aplica algoritmos avançados baseados nos métodos SSP da Inkbit para explorar diversos cenários de orientação, empilhamento, cartonização e carregamento. Isso inclui a disposição das peças em caixas, caixas em paletes e paletes em caminhões. A modelagem de custos é incorporada à plataforma, permitindo cálculos de custo de importação em tempo real que auxiliam nas decisões de compensação entre geometria da embalagem e eficiência de custos.
O sistema gera relatórios exportáveis em formato PDF, que incluem layouts, detalhamentos de custos e opções comparativas, como abordagens de caixa única versus múltiplas caixas ou embalagens reutilizáveis versus descartáveis. A Inkbit afirma que o sistema pode gerar esses layouts em segundos e afirma que um conceito completo pode ser produzido em apenas 90 segundos.
O Pack Studio foi projetado para funcionar em uma ampla gama de formatos de embalagem, incluindo caixas de papelão ondulado descartáveis, caixas plásticas retornáveis e racks metálicos de grande formato. Ele também suporta simulação simultânea em vários tipos de contêineres padrão. O software é direcionado a fabricantes de equipamentos originais (OEMs), fornecedores de nível 1, produtores de embalagens, engenheiros de manufatura e equipes da cadeia de suprimentos.
A embalagem é importante
Embalagem e logística são frequentemente tratadas como preocupações periféricas nos fluxos de trabalho de fabricação, apesar de seu impacto nos custos e prazos de entrega. A Pack Studio aborda essa questão transformando a embalagem, que a Inkbit descreve como um gargalo oculto, em uma potencial vantagem competitiva. A empresa relata que layouts de embalagem que antes levavam dias ou semanas agora podem ser gerados em menos de dois minutos. Ao otimizar o espaço geométrico e integrar a análise de custos, os fabricantes podem reduzir o desperdício de material, diminuir os custos de transporte por unidade e aprimorar as métricas de sustentabilidade.
A visão unificada do software sobre geometria de peças, meios de embalagem, configurações de paletes e caminhões e custos logísticos permite que as empresas tomem decisões estratégicas em vez de decisões isoladas. Isso também aumenta a agilidade da cadeia de suprimentos, permitindo que os usuários modelem diferentes cenários, como a comparação de opções de embalagens retornáveis com descartáveis. O algoritmo subjacente, desenvolvido pelo MIT, é significativo, pois alcançou densidades de embalagem de cerca de 35% a 40% para milhares de objetos 3D arbitrários, demonstrando a ambição técnica do software.
Observadores já categorizaram o Pack Studio como parte de um movimento mais amplo em direção a plataformas automatizadas de design de embalagens, onde o software substitui a tomada de decisões manuais ou heurísticas por análises baseadas em dados.
Implicações operacionais e adoção
Embora a pesquisa subjacente ao Pack Studio seja tecnicamente robusta, a viabilidade operacional da plataforma depende de sua capacidade de integração com os fluxos de trabalho de fabricação existentes. Considerações importantes incluem a compatibilidade da plataforma com sistemas CAD padrão, a flexibilidade de sua modelagem de custos e sua facilidade de uso para engenheiros de embalagem não familiarizados com algoritmos geométricos avançados.
No entanto, o Pack Studio reflete uma tendência mais ampla na tecnologia de manufatura: a mudança para a automação em áreas da cadeia de valor que eram historicamente manuais, opacas ou demoradas. Com o aumento dos custos logísticos e a pressão sobre a sustentabilidade, a embalagem é cada vez mais vista como uma alavanca estratégica, em vez de algo secundário. Ao combinar pesquisa acadêmica com aplicação comercial, a Inkbit visa posicionar o Pack Studio como uma solução de software que define a categoria para design de embalagens e logística. Para saber mais sobre o software, acesse o site.
