Cách chọn công suất phù hợp cho dây chuyền chế biến sữa

Việc lựa chọn công suất là một trong những quyết định có tác động lớn nhất trong một dự án sữa. Một dây chuyền có công suất quá nhỏ sẽ hạn chế doanh số và gây tăng ca; trong khi dây chuyền có công suất quá lớn sẽ làm vốn bị ứ đọng, vận hành kém hiệu quả ở tải thấp và có thể đòi hỏi hệ thống tiện ích lớn hơn mức mà cơ sở có thể đáp ứng.

Weishu Machinery xác định công suất dây chuyền bằng cách cân bằng các khâu tiếp nhận, xử lý, lưu trữ, chiết rót và làm sạch. Mục tiêu không phải là tối đa hóa công suất danh định của một máy đơn lẻ, mà là đảm bảo đầu ra ổn định trên toàn bộ lịch trình sản xuất.

Công suất theo giờ KHÔNG phải là sản lượng đầu ra hàng ngày

Một máy thanh trùng có công suất 2.000 L/giờ không tự động sản xuất được 16.000 lít trong ca làm việc tám giờ. Dây chuyền có thể cần thời gian để khởi động, chuyển đổi sản phẩm, vệ sinh CIP, thay bao bì, kiểm tra chất lượng trước khi xuất xưởng và dừng kế hoạch.

Hãy sử dụng thời gian sản xuất hiệu quả thay vì thời gian đồng hồ:

Công suất theo giờ yêu cầu = sản lượng hàng ngày dự kiến / số giờ xử lý hiệu quả / tỷ lệ sử dụng kỳ vọng

Bất kỳ hệ số sử dụng nào được áp dụng trong phép tính đều phải dựa trên lịch trình thực tế. Đối với nhà máy mới chưa có lịch sử vận hành, cần ghi rõ các giả định và kiểm tra nhiều kịch bản khác nhau.

Bắt đầu từ nguồn cung sữa tươi nguyên liệu

Trước khi lựa chọn thiết bị máy móc, hãy xác định rõ:

• Lượng sữa thu gom trung bình và cao điểm hàng ngày
• Biến động theo mùa
• Số lượng và thời điểm các lần giao hàng
• Thời gian lưu giữ tối đa được chấp nhận
• Kế hoạch mở rộng quy mô các trang trại ký hợp đồng
• Khả năng cung ứng bột sữa để cân bằng sản xuất

Việc lưu trữ sữa tươi nguyên liệu phải hấp thụ được các đỉnh điểm giao hàng đồng thời bảo vệ chất lượng. bồn làm mát hệ thống tiếp nhận do đó có thể cần công suất khác biệt so với dây chuyền chế biến theo giờ.

Chuyển đổi Kế hoạch Bán hàng thành Kế hoạch Sản xuất

Công suất nên dựa trên các sản phẩm có thể bán được, chứ không chỉ dựa trên tổng số lít. Phân tích dự báo theo từng sản phẩm và bao bì:

• Sữa nguyên kem đã thanh trùng
• Sữa ít béo hoặc sữa chuẩn hóa
• Sữa có hương vị
• Sữa UHT
• Thể tích và số lượng bao bì
• Tần suất sản xuất hàng ngày hoặc hàng tuần

Một nhà máy có năm mã sản phẩm (SKU) nhỏ có thể dành nhiều thời gian hơn để thay đổi sản phẩm và bao bì so với một nhà máy sản xuất một mã sản phẩm (SKU) lớn. Những khác biệt này ảnh hưởng đến dung tích bồn chứa, thể tích đệm và thời gian hoạt động hiệu quả của dây chuyền.

Xác định Điểm nghẽn Thực tế

Công suất khả dụng thấp nhất quyết định năng lực sản xuất của dây chuyền. Các điểm nghẽn phổ biến bao gồm:

Tiếp nhận

Nếu việc dỡ sữa từ xe bồn quá chậm, các chuyến giao sữa sẽ phải xếp hàng chờ và nhiệt độ sản phẩm có thể tăng lên.

Xử lý nhiệt

Máy thanh trùng hoặc hệ thống UHT phải đạt được tốc độ quy định dưới điều kiện độ nhớt thực tế của sản phẩm và nhiệt độ đầu vào.

Đồng nhất hóa

Các máy đồng nhất phải phù hợp với tốc độ xử lý liên tục và áp suất yêu cầu.

Đặt đầy

Tốc độ chiết rót phụ thuộc vào dung tích bao bì, số lượng vòi chiết, chu kỳ hàn kín và xử lý ở công đoạn phía sau. Một máy xử lý có công suất cao kết nối với máy chiết rót có tốc độ chậm cần có thiết bị đệm (buffer) hoặc sẽ vận hành dưới công suất thiết kế.

Làm mát và các tiện ích

Việc thiếu hơi nước, nước làm lạnh hoặc điện năng có thể làm giảm năng lực sản xuất ngay cả khi thiết bị đã được chọn đúng kích thước.

Cân bằng giữa thiết bị theo mẻ và thiết bị liên tục

Nhiều dây chuyền sản xuất sữa kết hợp các bồn theo mẻ với quá trình đồng hóa và thanh trùng liên tục. Dung tích mẻ và thời gian chu kỳ mẻ phải đảm bảo cung cấp nguyên liệu liên tục cho phần xử lý liên tục mà không bị gián đoạn.

Ví dụ, hai bồn pha chế có thể luân phiên hoạt động: một bồn cấp liệu cho quy trình trong khi bồn còn lại chuẩn bị mẻ tiếp theo. Lịch trình thực tế phải bao gồm thời gian đổ đầy, xả liệu, làm sạch và chuẩn bị. Việc đơn giản chỉ khớp dung tích của một bồn với công suất dây chuyền trong một giờ có thể không đảm bảo đủ biên dự phòng vận hành.

Weishu Machinery bồn trộn và bồn chứa có thể cấu hình thiết bị xung quanh nhiệm vụ yêu cầu, nhưng số lượng và kích thước cần được xác nhận thông qua lịch trình sản xuất theo mẻ.

So sánh các kịch bản công suất thực tế

Tình huống	Vấn đề lập kế hoạch chính	Tiếp cận về công suất
Trang trại bổ sung công đoạn xử lý	Nguồn cung sữa có thể mang tính theo mùa	Thiết kế kích thước khu vực tiếp nhận và lưu trữ để đáp ứng nhu cầu thu gom cao điểm; từng bước mở rộng quy mô xử lý
Nhà máy sữa khu vực mới	Nhu cầu vẫn đang trong giai đoạn phát triển	Sử dụng phương pháp mở rộng theo mô-đun và tránh dung lượng cố định quá lớn
Mở rộng nhà máy hiện có	Điểm nghẽn hiện tại đã được xác định	Đo thời gian ngừng hoạt động thực tế và nâng cấp phân khu giới hạn năng lực
Nhà máy sản xuất đa sản phẩm	Việc chuyển đổi giữa các sản phẩm làm giảm thời gian vận hành	Tăng tính linh hoạt trong lịch sản xuất và bố trí bồn chứa đệm phù hợp

 

Lượng dự phòng mở rộng bao nhiêu là phù hợp?

Không tồn tại một tỷ lệ phần trăm chung áp dụng cho mọi trường hợp. Lượng dự phòng mở rộng cần phản ánh mức tăng trưởng doanh số đã được xác nhận, nguồn cung sữa, khả năng cung cấp dịch vụ tiện ích (điện, nước, khí...), diện tích nhà xưởng và tính mô-đun của thiết bị.

Các điều khoản hữu ích có thể bao gồm:

• Không gian dành cho bể chứa hoặc bể xử lý bổ sung
• Các ống dẫn chính có kích thước lớn hơn yêu cầu khi được biện minh về mặt kỹ thuật
• Dự trữ công suất cho tủ điều khiển điện
• Các kết nối tiện ích dự phòng
• Bố trí máy chiết rót cho phép lắp đặt thêm một dây chuyền đóng gói
• Kiến trúc điều khiển có thể tích hợp thêm thiết bị

Việc tăng kích thước mọi máy móc không đồng nghĩa với việc lập kế hoạch mở rộng. Thiết kế theo từng giai đoạn thường kinh tế hơn.

Thông tin về năng lực cần đưa vào Yêu cầu báo giá (RFQ)

Yêu cầu báo giá (RFQ) cần nêu rõ cả yêu cầu danh định và yêu cầu vận hành:

• Số lít sữa tươi nhận được mỗi ngày
• Sản lượng đầu ra hoàn thành theo sản phẩm
• Ca làm việc đã lên kế hoạch và số giờ hiệu quả
• Kích thước lô hàng và lịch trình SKU
• Khối lượng bao bì và số lượng bao bì mỗi giờ
• Tần suất làm sạch yêu cầu
• Các tiện ích hiện tại hoặc đã lên kế hoạch
• Mục tiêu và thời điểm mở rộng

Kết luận

Công suất phù hợp được xác định từ một lịch trình cân bằng, bao gồm việc tiếp nhận sữa, chế biến, chiết rót, vệ sinh và các tiện ích. Công suất này không thể được xác định chỉ dựa trên thiết bị thanh trùng.

Weishu Machinery dây chuyền sữa thanh trùng có nhiều cấu hình với công suất từ 300 đến 5.000 L/giờ, nhưng khuyến nghị cuối cùng nên dựa trên kế hoạch sản xuất thực tế của bạn. Vui lòng gửi khối lượng sữa, lịch trình vận hành, cơ cấu sản phẩm và thông tin bao bì qua liên hệ để đánh giá công suất.