Линия за претегляне и пакетиране на готови храни в САЩ: Четири рецепти с 40 тави/мин

Производството на готови ястия за магазини за хранителни стоки и канали за търговия на дребно изисква повече от просто пълнене на храна в тарелки. Всяка тава трябва да съдържа точното количество юфка, месо, зеленчуци и сос, като същевременно се поддържа постоянно представяне и скорост на производство, подходяща за поръчки с голям обем.

Американски производител на готови храни се обърна към Smart Weigh за автоматизирана линия за претегляне и пакетиране на готови храни. Клиентът планираше да произвежда няколко готови за консумация ястия в азиатски стил с целева скорост до 40 тави в минута.

Необходимата система трябваше да автоматизира не само претеглянето на съставките и пълненето на тавите, но и запечатването на тавите, проверката на теглото, охлаждането, опаковането в кутии, кашони и палетизирането.

За разлика от пълненето на един продукт, този проект включваше няколко сготвени съставки с много различни характеристики на обработка. Поради това Smart Weigh проектира линията спрямо действителните рецепти на клиента, вместо да използва една стандартна машина за пълнене за всяка съставка.

Изисквания към проекта и рецепти за готови ястия

Първоначалният проект обхващаше четири рецепти за готови ястия. Въпреки че няколко продукта имаха еднакво общо тегло, теглото и съотношението на всяка съставка варираха значително.

Контролирането само на крайното тегло на тавата не би било достатъчно за тези рецепти.

Например, една тава може да достигне 255 грама, но да съдържа твърде много юфка и твърде малко пилешко месо. Крайното тегло ще изглежда правилно, но продуктът няма да отговаря на предвидената рецепта, цена или вкусово изживяване.

Следователно линията трябваше да порционира всяка основна съставка поотделно, преди да извърши окончателна проверка на завършената тава.

Основните изисквания на клиента включваха:

• До 40 готови тави в минута
• Отделен контрол на порциите за юфка, месо, зеленчуци и сос
• Съвместимост с множество рецепти за готови ястия
• Намалена зависимост от ръчно претегляне и загребване
• Окончателна проверка на теглото на опакованите продукти
• Интегрирано охлаждане и вторична опаковка
• Автоматично опаковане, запечатване и палетизиране на кашони

Защо е трудно да се автоматизират готовите ястия с много съставки

Сготвените храни не се държат като сухи, течащи продукти. Тяхната влажност, лепкавост, форма и температура пряко влияят върху храненето, претеглянето и изхвърлянето.

Сварените юфка могат да се припокриват и заплитат, което води до движение на няколко нишки в една маса. Свареният ориз съдържа влага и нишесте, които могат да причинят образуване на мостове или натрупване на продукта. Сварените зеленчуци като броколи са обемисти и неправилни, докато пилешкото, каймата и говеждото месо варират по размер и състояние на повърхността.

Сосът представлява още едно предизвикателство, защото трябва да се дозира точно, без да се замърсява зоната на запечатване на тавата.

Използването на една конвенционална машина за пълнене за всички тези съставки би затруднило поддържането както на точността на порциите, така и на скоростта на производство. Вместо това Smart Weigh съчетаваше всяка съставка с подходяща система за претегляне или порциониране.

Тази специфична за съставките конфигурация дава на клиента и по-голям контрол върху рецептата. При преминаване от пилешко Ло Мейн към пилешко Пад Тай, например, целевите тегла на юфката, месото, зеленчуците и соса могат да се регулират индивидуално.

Автоматизирано решение за опаковане на готови храни на Smart Weigh

Цялата линия съчетава специализирани системи за претегляне на готвена храна с последователно пълнене на тави и автоматизация в края на линията.

Специално порциониране за различни готвени храни

За ястия на основата на ориз беше включена машина за порциониране на варен ориз. Въпреки че първоначалните четири рецепти съдържат предимно юфка, този модул дава на производителя гъвкавост да добавя купички с ориз и други готови ястия в бъдеще.

Персонализираните многоглави теглилки обработват сварените юфка, месо и зеленчуци независимо. Всяка система е конфигурирана според характеристиките на потока, размера на парчето и целевата порция на съставката.

Отделната система за претегляне на сготвено месо е особено важна за контрол на разходите. Пилешкото и говеждото месо обикновено са съставки с по-висока стойност, така че ненужното препълване може значително да увеличи разхищението на продукти в хиляди тави.

Последователно пълнене на тави

След порциониране, съставките се поставят в тавите стъпка по стъпка.

Типична последователност на пълнене е:

1. Празните тави влизат в конвейера за пълнене.
2. Във всяка тава се порционира сварен ориз или юфка.
3. Добавя се необходимата порция сготвено месо.
4. Сготвените зеленчуци се претеглят и пълнят.
5. Сосът се приготвя според избраната рецепта.
6. Готовата тава се премества към машината за запечатване на тави.

Тази последователна подредба държи съставките отделно преди пълнене и осигурява по-добър контрол върху позицията им в тавата. Освен това помага за създаването на по-последователно представяне в магазините.

Вграденият пълнител за сос може да променя настройката си за дозиране в зависимост от рецептата. Например, за пилешко Ло Мейн са необходими 43 грама сос, докато за говеждо с броколи са необходими 57 грама.

От запечатване на тави до роботизирано палетизиране

След като всички съставки са напълнени, машината за запечатване на тарелки затваря опаковката за последваща обработка и дистрибуция.

Всяка запечатана тава преминава през контролно тегло. Целта му е да идентифицира готови опаковки, които попадат извън разрешения диапазон на крайно тегло. Това осигурява последен слой за проверка, след като отделните съставки вече са били порционирани.

Контролната везна не замества контрола на нивото на съставките. Възможно е общото тегло да е правилно, но съотношението на месо, юфка и зеленчуци да е грешно. Поради тази причина индивидуалното порциониране и окончателната проверка на теглото изпълняват две различни функции в линията.

След това запечатаните тави влизат в охладителната система. Времето и температурата на охлаждане могат да бъдат конфигурирани според процеса за безопасност на храните, рецептата за ястие, формата на тавите и изискванията за опаковане надолу по веригата.

След като се охладят, ястията се преместват в секцията за опаковане на опаковки и автоматизация в края на линията, която включва:

• Автоматичен монтажник на кутии
• Система за опаковане на кутии с робот Delta
• Автоматична машина за запечатване на кутии
• Роботизирана палетизираща машина

Машината за сглобяване на кашони оформя автоматично транспортните кашони. Роботът Delta взема и зарежда опакованите в кутии готови ястия във всеки кашон според необходимия шаблон за опаковане. След това кашоните се запечатват и прехвърлят към станцията за палетизиране.

Това предотвратява превръщането на вторичното опаковане в пречка. Увеличаването на скоростта на пълнене на тарелките би осигурило ограничена стойност, ако операторите все още трябваше ръчно да оформят кашони, да зареждат всяка кутия и да подреждат готовите кашони върху палети.

Проектиран за до 40 тави в минута

Цялостната линия за претегляне и пакетиране на готови храни е проектирана за целева скорост до 40 тави в минута, което се равнява на номинална производителност до 2400 тави на час.

Постигането на този капацитет изисква повече от избор на машина за запечатване на тарелки с капацитет 40 тарелки в минута. Всяка секция нагоре и надолу по веригата трябва да работи в рамките на един и същ производствен цикъл.

Станциите за пълнене на юфка, месо, зеленчуци и сосове трябва да завършат порциите си без забавяне на тавите. Секциите за охлаждане, опаковане в кутии и кашони също трябва да обработват входящите продукти, без да позволяват натрупване на продукти.

Действителният производствен капацитет може да варира в зависимост от:

• Характеристики на избраната рецепта и съставките
• Брой съставки във всяка тава
• Индивидуални целеви тегла
• Размери на тавата и разположение на отделенията
• Необходима последователност на пълнене
• Време за охлаждане
• Попълване на продукти
• Процедури за почистване и дезинфекция
• Промяна на рецептите и опаковките

Поради тази причина Smart Weigh оценява целия производствен поток, вместо да представя максималната скорост на една отделна машина като резултат от цялата линия.

Защо клиентът избра Smart Weigh

Клиентът оцени повече от цената или спецификациите на отделните машини. Възможността за проектиране, интегриране и поддръжка на цялата производствена линия беше важна част от решението за покупка.

Опит във високоавтоматизирани решения

Smart Weigh може да осигури високоавтоматизирано решение, обхващащо претегляне на сготвена храна, последователно пълнене на тави, запечатване, инспекция, охлаждане, опаковане в кутии, кашони и палетизиране.

По време на техническите дискусии екипът на Smart Weigh прегледа рецептите, характеристиките на съставките и целевите тегла поотделно. Потенциалните пречки бяха идентифицирани, преди да бъде предложена окончателната конфигурация на оборудването.

От този процес на комуникация клиентът можеше да види, че Smart Weigh има практически опит със сложни, многокомпонентни хранителни приложения – не само със стандартни опаковъчни машини.

Доказано успешни проекти

Smart Weigh е завършила множество проекти за претегляне и опаковане на готвени храни, лепкави продукти и ястия с много съставки.

Тези съществуващи приложения демонстрираха способността на компанията да превърне персонализирано предложение в практична производствена система. За клиента, съответният опит в проекти намали инвестиционния риск, свързан със закупуването на голяма, високо автоматизирана линия.

Следователно клиентът е избрал опитен системен интегратор, вместо да закупи колекция от несвързани машини от различни доставчици.

Резултати и оперативни ползи

Завършената линия предоставя няколко важни предимства за производителя на готови храни от САЩ.

По-последователни съотношения в рецептите

Нудлите, месото, зеленчуците и сосът се контролират отделно. Това помага да се поддържа необходимото съотношение на съставките, вместо да се разчита само на общото тегло на тавата.

Намалено ръчно порциониране

Автоматичното претегляне и пълнене намалява повтарящото се ръчно загребване, претегляне и прехвърляне на сготвени храни. Операторите могат да се съсредоточат повече върху доставката на продукти, проверките на качеството и надзора на линията.

По-добър контрол върху раздаването на храна

Специализираното порциониране на месото помага за намаляване на ненужното препълване с по-ценни съставки. По-равномерните порции също така правят изчисленията на разходите за храна и управлението на рецептите по-предвидими.

Гъвкаво производство с множество рецепти

Индивидуалните целеви тегла могат да се променят при превключване между пилешко Ло Мейн, пилешко Пад Тай, юфка Дан Дан и говеждо с броколи. Модулът за порциониране на варен ориз поддържа и бъдещи рецепти на основата на ориз.

Един интегриран производствен поток

Претеглянето на съставките, пълненето на тарелките, запечатването, инспекцията, охлаждането, опаковането в кутии, кашоните и палетизирането са свързани в една координирана система. Това намалява ръчните премествания между отделните производствени етапи и предотвратява ограничаването на производителността на линията от последващи обработки.

Изграждане на линия за опаковане на готови ястия около вашите рецепти

Машина за претегляне и опаковане на готова храна не трябва да се избира само според размера на тавата или общото тегло на храната.

Правилното решение зависи от физическите характеристики на всяка съставка, необходимото тегло във всяка тава, последователността на пълнене, скоростта на производство и процеса на вторично опаковане.

За този проект в САЩ, Smart Weigh проектира цялата линия около четири реални рецепти и целева скорост до 40 тави в минута. Крайната система обхваща производствения процес от индивидуалното порциониране на сготвена храна до роботизираното палетизиране.

За да конфигурирате подобна линия за опаковане на готови храни, подгответе следната информация:

• Рецепти за готови ястия
• Тегло на всяка съставка
• Мостри или снимки на съставките
• Температура на продукта по време на пълнене
• Размери на тавата и разположение на отделенията
• Необходими тави в минута
• Изисквания за запечатване на тави
• Процес на охлаждане
• Формати на кутии за търговия на дребно и кутии за доставка

Smart Weigh може да използва тази информация, за да оцени всяка съставка, да идентифицира евентуални производствени затруднения и да разработи персонализирано решение за претегляне, пълнене и опаковане на готови храни в края на линията.