Jak Weishu integruje kompleksową linię produkcyjną do przetwórstwa spożywczego

Kompletna linia produkcyjna to nie po prostu rzęd oddzielnych maszyn. Każdy zbiornik, pompa, rura, richładniak, homogenizator, napełniacz, panel sterowania oraz połączenie z sieciami pomocniczymi musi działać na tej samej podstawie produktu i wydajności.

W Weishu produkujemy i konfigurujemy urządzenia do przemysłu mleczarskiego, soków, napojów roślinnych, wody, lodów, sera oraz mleka w proszku oraz innych aplikacji związanych z płynami spożywczymi. Nasza praca nad kompletną linią rozpoczyna się od zdefiniowania interfejsów między maszynami w naszej zakres produktów , a nie przez niezależne dobieranie każdej maszyny.

Tak koordynujemy główne elementy linii produkcyjnej przed produkcją i montażem.

1. Definiujemy jedną podstawę procesu

Cała linia wymaga jednej ustalonej podstawy projektowej. Zaczynamy od:

• surowców i ich stanu przy odbiorze;
• gotowego produktu;
• formuły na poziomie funkcjonalnym;
• lepkości, zawartości cząstek, zawartości substancji stałych oraz zachowania pianotwórczego;
• wydajności godzinowej i dziennej;
• rozmiaru partii oraz harmonogramu pracy;
• formatu opakowania i wydajności napełniacza;
• wymagań dotyczących czyszczenia;
• warunki użytkowania;
• poziom zautomatyzowania;
• rynek docelowy oraz obowiązujące wymagania projektowe.

Te informacje są wykorzystywane w całym układzie linii. Jeśli do jednej lepkości wybrano mieszalnik, a do innej pompe i napełniacz, system może nie przesyłać ani napełniać produktu poprawnie. Jeśli wydajność napełniacza jest niższa niż przepływ w procesie termicznym, linia będzie wymagała zbiornika buforowego lub innego sekwencjonowania pracy.

2. Dobieramy wyposażenie partii do wyposażenia ciągłego

Przygotowanie składników i mieszanie to często operacje partii. Homogenizacja, pasteryzacja, obróbka UHT oraz napełnianie mogą działać w trybie ciągłym.

Obliczamy, czy sekcja partii jest w stanie zapewnić ciągłe zaopatrzenie sekcji ciągłej. Obejmuje to:

• czas ładowania składników;
• czas mieszania lub hydratacji;
• czas ogrzewania lub chłodzenia;
• czas kontroli jakości;
• czas przesyłu;
• czas czyszczenia zbiornika;
• ciągły przepływ procesowy;
• wydajność napełniacza;
• częstotliwość zmiany produktu.

Nasze stalowe zbiorniki mieszające można skonfigurować do różnych zadań produkcyjnych, ale sama objętość zbiornika nie rozwiązuje problemu czasowego. W zależności od harmonogramu możemy zaproponować naprzemienne zbiorniki przygotowawcze, osobny zbiornik buforowy lub dłuższe kampanie produkcyjne.

3. Dobieramy sprzęt do transferu produktu w oparciu o rzeczywistą ciecz

Pompy, zawory i rurociągi muszą być dopasowane do właściwości produktu oraz wymagań procesowych.

Nasza analiza inżynierska uwzględnia:

• zakres lepkości;
• zawartość stałych i wielkość cząstek;
• wrażliwość na ścinanie;
• wymaganą przepływność i ciśnienie;
• warunki ssania;
• temperatura;
• wymagania higieniczne;
• odpływ;
• przepływ czyszczący;
• odległość i wysokość transportu.

Pompa produktowa przeznaczona do przetaczania wody nie nadaje się automatycznie do jogurtu, miazgi owocowej ani napojów piankowych. Sprawdzamy również, czy ten sam średnica rury pozwala na jednoczesny transport produktu oraz zaplanowany przepływ CIP.

4. Koordynujemy obróbkę termiczną z przygotowaniem wstępny.

System obróbki termicznej musi otrzymywać produkt w kontrolowanym przepływie, temperaturze i składzie. Zmienność zawartości suchych substancji, lepkości, cząstek stałych lub powietrza rozproszonego może wpływać na wymianę ciepła oraz stabilność pracy.

Dla odpowiednich długotrwałych produktów płynnych możemy zintegrować sterylizator rurocienny UHT z mieszaniem w górę przepływu, homogenizacją lub dezareacją, buforowaniem sterylnym oraz napełnianiem. Dla produktów pasteryzowanych koordynujemy ogrzewanie, utrzymywanie temperatury, chłodzenie, odprowadzanie i obsługę łańcucha chłodniczego w dół przepływu zgodnie z zweryfikowanym procesem produkcyjnym.

Dokładne warunki termiczne są specyficzne dla danego produktu. Konfigurujemy sprzęt tak, aby wspierał uzgodniony proces, przy czym ostateczny proces dla danego produktu i rynku zatwierdza i weryfikuje producent oraz jego wykwalifikowany zespół ds. bezpieczeństwa żywności.

5. Dopasowujemy przetwarzanie do napełniania

Napełnianie jest często najbardziej zależną od formatu częścią linii. Wydajność zmienia się w zależności od rozmiaru opakowania, lepkości produktu, liczby główek napełniających, metody zamknięcia, sposobu podawania materiału oraz czasu potrzebnego na przełączenie formatu.

Zanim ostatecznie ustalimy przepływ w górę przepływu, potwierdzamy:

• produkt oraz zakres lepkości;
• materiał opakowania;
• wielkość napełnienia;
• zrównoważoną wydajność napełniarki;
• wymagania dotyczące zmiany formatu;
• interfejs higieniczny lub aseptyczny;
• sekwencja uruchamiania i zatrzymywania;
• kodowania i inspekcji;
• opakowanie wtórne;
• transport i obsługa gotowego produktu.

Jeśli napełniacz zostaje zatrzymany, sekcja w górę przepływu musi wykonać określone działanie. W zależności od produktu i procesu może to obejmować buforowanie, kontrolowaną cyrkulację zwrotną, odprowadzanie strumienia lub zatrzymanie sekcji w górę przepływu. Definiujemy zamierzony tryb pracy zamiast pozostawiać nieuregulowaną współpracę między sterylizatorem a napełniaczem.

6. Integracja systemu CIP w konstrukcji urządzeń i rurociągów

CIP nie jest osobnym urządzeniem umieszczanym obok linii po zaprojektowaniu procesu. Przepływ czyszczący, ścieżki powrotne, urządzenia rozpryskowe w zbiornikach, trasy zaworów, wydajność pomp, czyszczenie wymienników ciepła, odpływowość oraz obsługa środków chemicznych wpływają na całą układankę.

Dzielimy linię na praktyczne obwody czyszczące i identyfikujemy:

• które urządzenia są czyszczone łącznie;
• Punkty zasilania i powrotu CIP;
• wymagany przepływ i ciśnienie czyszczące;
• kroki odzysku produktu;
• ścieżki odpływu;
• składniki oczyszczane ręcznie;
• sterowanie sekwencją;
• interfejsy z wypełniaczem;
• rejestracja czyszczenia oraz punkty weryfikacji.

Operator potwierdza końcowy program czyszczenia dla danego produktu i miejsca. Naszym obowiązkiem jest skonfigurowanie sprzętu i obwodów tak, aby zatwierdzony program mógł zostać zaimplementowany.

7. Obliczamy interfejsy zasilania

Każdy element sprzętu może mieć tabelę zasilania, ale kompletna linia wymaga spójnego planu zasilania.

Identyfikujemy użytkowników:

• energii elektrycznej;
• para lub gorąca woda;
• woda chłodząca;
• woda do chłodzenia;
• woda technologiczna;
• powietrze sprężone;
• chłodzenia;
• Chemikalia do czyszczenia w miejscu (CIP);
• odprowadzanie ścieków i wód odpadowych.

Bierzemy również pod uwagę zapotrzebowanie jednoczesne. Produkcja, ogrzewanie zbiorników, chłodzenie, napełnianie oraz czyszczenie w miejscu (CIP) mogą się nakładać. Dodanie maksymalnych wartości dla każdej maszyny bez harmonogramu może prowadzić do nadmiernego wymiarowania urządzeń pomocniczych, podczas gdy pominięcie jednoczesnych użytkowników może spowodować niemożność uruchomienia zakładu zgodnie z zaplanowanym procesem.

Nasza podstawa urządzeń pomocniczych uwzględnia konfigurację sprzętu. Ostateczne generowanie energii na miejscu, rozprowadzanie, usługi budynkowe oraz lokalne zatwierdzenia muszą być skoordynowane z wykwalifikowanymi inżynierami lokalnymi.

8. Łączymy automatykę w całej linii produkcyjnej

Zbiór oddzielnych paneli sterowania nie tworzy automatycznie zintegrowanej linii produkcyjnej.

Określamy, w jaki sposób główne moduły wymieniają sygnały operacyjne oraz w jaki sposób linia reaguje na:

• niski lub wysoki poziom zbiornika;
• dostępność pompy;
• położenie zaworu;
• odchylenie temperatury;
• przerwa w przepływie;
• zatrzymanie napełniacza;
• Wybór CIP;
• zatrzymanie awaryjne;
• zmiana przepisu;
• awaria sprzętu.

W zależności od zakresu projektu koncepcja sterowania może obejmować zarządzanie przepisami, alarmy, trendy, uprawnienia użytkowników, zapisy partii oraz funkcje zdalnej obsługi. W dokumentach projektowych określamy granice systemu sterowania, zakres instrumentacji, odpowiedzialność za szafy sterownicze oraz odpowiedzialność za okablowanie polowe.

9. Koordynujemy rozmieszczenie urządzeń z układem fabryki

Najkrótsza trasa rurociągów ma sens tylko wtedy, gdy urządzenia pozostają łatwo dostępne, a przepływ w fabryce pozostaje praktyczny.

Układamy:

• kolejność procesową;
• oddzielenie surowego i przetworzonego produktu;
• dostęp do zbiorników i zestawów technologicznych;
• interfejs napełniaczy;
• ruch operatorów;
• przestrzeń konieczną do konserwacji;
• rury produkcyjne i użytkowe;
• odprowadzanie wody;
• szafy elektryczne;
• trasa montażu urządzeń;
• zarezerwowana przestrzeń na rozbudowę.

Dla linia produkcji soku owocowego , przygotowanie surowych owoców oraz obsługa produktów ubocznych muszą być zsynchronizowane z sekcją przetwarzania cieczy. Dla linia przetwarzania jogurtu , czas fermentacji oraz przydział zbiorników wpływają na liczbę urządzeń i powierzchnię podłogi. Każda rodzina produktów zmienia priorytety integracji.

10. Określamy zakres przed rozpoczęciem produkcji

Kompletna linia może obejmować urządzenia, rury produkcyjne, zawory, przyrządy pomiarowe, systemy sterowania, media technologiczne, napełnianie, montaż, uruchomienie oraz szkolenia. Jednak dokładne granice komercyjne różnią się w zależności od projektu.

Przed rozpoczęciem produkcji przygotowujemy lub potwierdzamy następujące elementy:

• przepływ procesu;
• wykaz urządzeń;
• układ;
• podstawę użytkowania;
• granica rur produktu;
• zakres kontroli;
• interfejs napełniania;
• odpowiedzialność za instalację;
• plan uruchomienia;
• wymagania dotyczące dokumentacji;
• wyjątki oraz elementy dostarczone przez klienta.

Dzięki temu interfejsy stają się widoczne i obie zespoły mają wspólny punkt odniesienia na etapie prac na miejscu.

11. Testujemy moduły, a następnie uruchamiamy połączoną linię

Inspekcja sprzętu w naszej fabryce potwierdza zgodność dostarczonego sprzętu z ofertą w ramach uzgodnionego zakresu testów. Uruchomienie na miejscu sprawdza zainstalowane interfejsy, przyłącza technologiczne, systemy sterowania, trasy przepływu produktu, trasy czyszczenia oraz kolejność działania.

Połączoną linię należy sprawdzać krok po kroku:

1. gotowość instalacji i przyłączy technologicznych;
2. działanie poszczególnych urządzeń;
3. przyrządy pomiarowe i sygnały sterujące;
4. testy wodne tam, gdzie są stosowane;
5. obwody czyszczenia;
6. ciąg procesowy w trybie połączenia;
7. próba produktu w uzgodnionych warunkach;
8. szkolenie operatorów i przekazanie linii.

Ostateczna metoda akceptacji jest zdefiniowana w umowie i musi odzwierciedlać uzgodnione surowce, media technologiczne, opakowanie, warunki eksploatacyjne oraz odpowiedzialności.

Informacje potrzebne do integracji linii

Aby przygotować spójną konfigurację, prześlij:

1. informacje o produkcie i surowcach;
2. wydajności godzinowej i dziennej;
3. wielkości partii i harmonogram produkcji;
4. ogólne wymagania procesowe;
5. typ, rozmiar opakowania oraz wymagana wydajność;
6. rysunki budynku;
7. dostępne media technologiczne;
8. wymagania dotyczące automatyki i danych;
9. wymagań dotyczących czyszczenia;
10. rynek docelowy oraz obowiązujące normy;
11. zakres sprzętu oraz usług oczekiwany od Weishu.

Im wcześniej zostaną zdefiniowane te interfejsy, tym łatwiej będzie zapewnić spójność projektową zbiorników, pomp, przetwarzania cieplnego, napełniania, urządzeń pomocniczych, systemów sterowania oraz układu przestrzennego.

Często zadawane pytania

Czy Weishu może zintegrować sprzęt dostarczony przez inną firmę?

Muszą być one analizowane indywidualnie. Przed potwierdzeniem zakresu integracji potrzebujemy danych technicznych, rysunków interfejsów, wymagań sterowniczych, połączeń higienicznych oraz wyraźnie określonych granic odpowiedzialności.

Czy jedna linia produkcyjna może obsługiwać kilka produktów?

Może tak być, lecz każdy produkt wpływa na mieszanie, obróbkę cieplną, transport, przydział zbiorników, czyszczenie, napełnianie oraz przełączanie produkcji. Przed zaproponowaniem współużytkowanego sprzętu analizujemy pełną macierz SKU oraz harmonogram produkcji.

Dlaczego informacje o napełniaczu są potrzebne tak wcześnie?

Wyjście wypełniacza, opakowanie, interfejs higieniczny oraz zachowanie zatrzymywania/uruchamiania wpływają na przepływ procesu w górę linii, strategię buforowania, systemy sterowania oraz układ linii. Wybór tych elementów na późnym etapie może wymusić zmiany w pozostałej części linii.

Czy Weishu dostarcza urządzeń pomocniczych wraz z linią produkcyjną?

Urządzenia pomocnicze i ich rozmieszczenie są specyficzne dla danego projektu. Poinformuj nas, które systemy generacji energii oraz połączenia ze stroną budowy powinny zostać uwzględnione, abyśmy mogli określić granice komercyjne.

Kiedy ostateczna moc produkcyjna linii jest potwierdzana?

Moc produkcyjna jest potwierdzana na podstawie uzgodnionych parametrów produktu, procesu, opakowania, harmonogramu pracy, urządzeń pomocniczych oraz warunków testowych – nie tylko na podstawie maksymalnej wydajności pojedynczej maszyny.

Omów swoją kompletną linię z Weishu

Skontaktuj się z Weishu podając informacje dotyczące swojego produktu, procesu, mocy produkcyjnej, opakowania, urządzeń pomocniczych oraz budynku. Nasz zespół inżynieryjny wykorzysta te dane do omówienia spójnej konfiguracji obejmującej sprzęt procesowy, zbiorniki, systemy transportu, obróbkę termiczną, czyszczenie, systemy sterowania, interfejsy napełniania oraz układ linii.