Linija za vaganje i pakovanje gotovih jela u SAD-u: Četiri recepta pri 40 poslužavnika/min

Proizvodnja gotovih jela za prodavnice mješovite robe i maloprodajne kanale za poneti zahtijeva više od punjenja hrane u posude. Svaka posuda mora sadržavati tačnu količinu rezanaca, mesa, povrća i sosa, uz održavanje dosljedne prezentacije i brzine proizvodnje pogodne za velike narudžbe.

Američki proizvođač gotove hrane obratio se kompaniji Smart Weigh za automatiziranu liniju za vaganje i pakiranje gotovih jela. Kupac je planirao proizvoditi nekoliko gotovih jela azijskog stila brzinom do 40 poslužavnika u minuti.

Potreban sistem je automatizirao ne samo vaganje sastojaka i punjenje posuda, već i zatvaranje posuda, kontrolu težine, hlađenje, pakiranje u kutije, kutije i paletiziranje.

Za razliku od primjene punjenja jednog proizvoda, ovaj projekt je uključivao nekoliko kuhanih sastojaka s vrlo različitim karakteristikama rukovanja. Smart Weigh je stoga dizajnirao liniju prema stvarnim receptima kupca umjesto primjene jedne standardne mašine za punjenje za svaki sastojak.

Zahtjevi projekta i recepti za gotova jela

Početni projekat je obuhvatao četiri recepta za gotova jela. Iako je nekoliko proizvoda imalo istu ukupnu težinu, težina i omjer svakog sastojka znatno su varirali.

Kontroliranje samo konačne težine pleha ne bi bilo dovoljno za ove recepte.

Na primjer, poslužavnik može dostići težinu od 255 grama, a sadržavati previše rezanaca i premalo piletine. Konačna težina bi se činila ispravnom, ali proizvod ne bi ispunjavao predviđene zahtjeve recepta, cijene ili iskustva konzumiranja.

Linija je stoga morala odvojeno porcirati svaki glavni sastojak prije nego što izvrši konačnu provjeru kompletnog pladnja.

Glavni zahtjevi kupca su uključivali:

• Do 40 gotovih plehova u minuti
• Odvojena kontrola porcija za rezance, meso, povrće i sos
• Kompatibilnost s više recepata za gotova jela
• Smanjena ovisnost o ručnom vaganju i hvatanju
• Završna inspekcija težine pakovanja
• Integrisano hlađenje i sekundarno pakovanje
• Automatsko pakovanje, zatvaranje i paletiziranje kutija

Zašto je teško automatizirati gotova jela s više sastojaka

Kuhana hrana se ne ponaša kao suhi, sipki proizvodi. Njihova vlažnost, ljepljivost, oblik i temperatura direktno utiču na hranjenje, vaganje i pražnjenje.

Kuhani rezanci se mogu preklapati i zapetljati, uzrokujući da se nekoliko niti pomiču zajedno u jednu masu. Kuhana riža sadrži vlagu i škrob koji mogu uzrokovati stvaranje mostova ili nakupljanje proizvoda. Kuhano povrće poput brokule je glomazno i ​​nepravilno, dok se piletina, mljeveno meso i govedina razlikuju po veličini i stanju površine.

Sos predstavlja još jedan izazov jer se mora precizno dozirati bez kontaminacije područja zatvaranja posude.

Korištenje jedne konvencionalne mašine za punjenje za sve ove sastojke otežalo bi održavanje i tačnosti porcija i brzine proizvodnje. Smart Weigh je umjesto toga svaki sastojak uskladio s odgovarajućim sistemom za vaganje ili porcioniranje.

Ova konfiguracija specifična za sastojke također daje kupcu veću kontrolu nad receptom. Prilikom promjene s pilećeg Lo Meina na pileći Pad Thai, na primjer, ciljane težine rezanaca, mesa, povrća i umaka mogu se pojedinačno podesiti.

Smart Weigh-ovo automatizirano rješenje za pakiranje gotovih obroka

Kompletna linija kombinuje namenske sisteme za vaganje kuvane hrane sa sekvencijalnim punjenjem poslužavnika i automatizacijom na kraju linije.

Namjensko porcioniranje za različitu kuhanu hranu

Za jela na bazi riže uključen je aparat za porcioniranje kuhane riže. Iako četiri početna recepta uglavnom sadrže rezance, ovaj modul daje proizvođaču fleksibilnost da u budućnosti doda zdjele s rižom i druge artikle gotovih jela.

Prilagođene višeglave vage nezavisno rukuju kuhanim rezancima, mesom i povrćem. Svaki sistem je konfigurisan prema karakteristikama protoka, veličini komada i ciljanoj porciji sastojka.

Odvojeni sistem vaganja kuhanog mesa posebno je važan za kontrolu troškova. Piletina i govedina su obično sastojci više vrijednosti, tako da nepotrebno prepunjavanje može značajno povećati gubitak proizvoda na hiljadama plehova.

Sekvencijalno punjenje ladica

Nakon porcioniranja, sastojci se korak po korak stavljaju u posude.

Tipičan redoslijed punjenja je sljedeći:

1. Prazne posude ulaze u transporter za punjenje.
2. Kuhana riža ili rezanci se porcijski stavljaju u svaku posudu.
3. Dodaje se potrebna porcija kuhanog mesa.
4. Kuhano povrće se važe i puni.
5. Sos se dozira prema odabranom receptu.
6. Završena posuda se premješta do mašine za zatvaranje posuda.

Ovaj sekvencijalni raspored drži sastojke odvojeno prije punjenja i omogućava bolju kontrolu nad njihovim položajem unutar posude. Također pomaže u stvaranju konzistentnije prezentacije u maloprodaji.

Integrirani punjač za umak može mijenjati doziranje u zavisnosti od recepta. Na primjer, za pileći Lo Mein potrebno je 43 grama umaka, dok je za goveđi Lo Mein s brokulom potrebno 57 grama.

Od zatvaranja posuda do robotskog paletiziranja

Nakon što su svi sastojci napunjeni, mašina za zatvaranje posuda zatvara paket za daljnju rukovanje i distribuciju.

Svaki zatvoreni pladanj zatim prolazi kroz kontrolnu vagu. Njena svrha je identifikacija kompletnih pakovanja koja su izvan dozvoljenog raspona konačne težine. Ovo omogućava završni sloj inspekcije nakon što su pojedinačni sastojci već porcionirani.

Kontrolna vaga ne zamjenjuje kontrolu nivoa sastojaka. Moguće je da ukupna težina bude tačna, dok je odnos mesa, rezanaca i povrća pogrešan. Iz tog razloga, pojedinačno porcioniranje i konačna kontrola težine obavljaju dvije različite funkcije u liniji.

Zatvorene posude zatim ulaze u sistem za hlađenje. Vrijeme i temperatura hlađenja mogu se konfigurirati prema procesu sigurnosti hrane, receptu obroka, formatu posude i zahtjevima za pakiranje.

Nakon hlađenja, obroci se prebacuju u mašinu za pakovanje i odjeljak za automatizaciju na kraju linije, koji uključuje:

• Automatski montažer kutija
• Delta robotski sistem za pakovanje kutija
• Automatska mašina za zatvaranje kutija
• Robotska mašina za paletiziranje

Monter kutija automatski formira transportne kutije. Delta robot bira i utovaruje gotova jela u kutijama u svaku kutiju prema potrebnom obrascu pakovanja. Kutije se zatim zatvaraju i prenose na stanicu za paletizaciju.

Ovo sprečava da sekundarno pakovanje postane usko grlo. Povećanje brzine punjenja posuda ne bi pružilo značajnu vrijednost ako bi operateri i dalje morali ručno formirati kutije, utovarivati ​​svaku kutiju i slagati gotove kutije na palete.

Dizajnirano za do 40 tacni u minuti

Kompletna linija za vaganje i pakovanje gotovih obroka dizajnirana je za ciljanu brzinu do 40 posuda u minuti, što je ekvivalentno nominalnom učinku do 2.400 posuda na sat.

Postizanje ovog učinka zahtijeva više od odabira zatvaračice posuda za 40 posuda u minuti. Svaki uzvodni i nizvodni dio moraju raditi unutar istog proizvodnog ciklusa.

Stanice za punjenje rezanaca, mesa, povrća i umaka moraju dovršiti svoje porcije bez odlaganja poslužavnika. Odjeljenja za hlađenje, pakovanje u kutije i kutije također moraju obraditi ulazni izlaz bez nagomilavanja proizvoda.

Stvarni proizvodni kapacitet može varirati u zavisnosti od:

• Karakteristike odabranog recepta i sastojaka
• Broj sastojaka u svakoj posudi
• Individualne ciljne težine
• Dimenzije ladica i raspored pretinaca
• Potreban redoslijed punjenja
• Vrijeme hlađenja
• Dopunjavanje proizvoda
• Postupci čišćenja i dezinfekcije
• Promjene receptura i pakovanja

Iz tog razloga, Smart Weigh procjenjuje kompletan proizvodni tok umjesto da predstavlja maksimalnu brzinu jedne pojedinačne mašine kao izlaz cijele linije.

Zašto je kupac odabrao Smart Weigh

Kupac je cijenio više od cijene ili specifikacija pojedinačnih mašina. Mogućnost dizajniranja, integracije i podrške cijeloj proizvodnoj liniji bila je važan dio odluke o kupovini.

Iskustvo u rješenjima visoke automatizacije

Smart Weigh bi mogao pružiti visoko automatizirano rješenje koje pokriva vaganje kuhane hrane, sekvencijalno punjenje posuda, zatvaranje, inspekciju, hlađenje, pakiranje u kutije, kutije i paletiziranje.

Tokom tehničkih diskusija, tim Smart Weigh je odvojeno pregledao recepte, karakteristike sastojaka i ciljane težine. Potencijalna uska grla su identifikovana prije nego što je predložena konačna konfiguracija opreme.

Kupac je iz ovog komunikacijskog procesa mogao vidjeti da Smart Weigh ima praktično iskustvo sa složenim prehrambenim aplikacijama s više sastojaka - ne samo sa standardnim mašinama za pakovanje.

Dokazano uspješni projekti

Smart Weigh je završio brojne projekte vaganja i pakiranja kuhane hrane, ljepljivih proizvoda i jela s više sastojaka.

Ove postojeće aplikacije pokazale su sposobnost kompanije da prilagođeni prijedlog pretvori u praktičan proizvodni sistem. Za kupca, relevantno iskustvo na projektu smanjilo je investicioni rizik povezan s kupovinom velike, visoko automatizirane linije.

Kupac je stoga birao iskusnog sistem integratora umjesto da kupuje kolekciju nepovezanih mašina od različitih dobavljača.

Rezultati i operativne koristi

Završena linija pruža nekoliko važnih prednosti američkom proizvođaču gotovih obroka.

Konzistentniji omjeri recepata

Rezanci, meso, povrće i sos se kontrolišu odvojeno. Ovo pomaže u održavanju potrebnog omjera sastojaka umjesto oslanjanja samo na ukupnu težinu pleha.

Smanjeno ručno porcioniranje

Automatsko vaganje i punjenje smanjuju ponavljajuće ručno uzimanje, vaganje i premještanje kuhane hrane. Operateri se mogu više fokusirati na snabdijevanje proizvodima, provjeru kvalitete i nadzor linije.

Bolja kontrola poklanjanja hrane

Namjensko porcioniranje mesa pomaže u smanjenju nepotrebnog prepunjavanja vrijednijim sastojcima. Konzistentnije porcije također čine izračune troškova hrane i upravljanje receptima predvidljivijim.

Fleksibilna proizvodnja po više recepata

Individualne ciljane težine mogu se mijenjati prilikom prebacivanja između pilećeg Lo Meina, pilećeg Pad Thaija, Dan Dan rezanaca i govedine s brokulom. Modul za porcioniranje kuhane riže također podržava buduće recepte na bazi riže.

Jedan integrirani proizvodni tok

Vaganje sastojaka, punjenje posuda, zatvaranje, inspekcija, hlađenje, pakovanje u kutije, kutije i paletiziranje povezani su unutar jednog koordiniranog sistema. Ovo smanjuje ručne transfere između odvojenih faza proizvodnje i sprječava da naknadna obrada ograniči proizvodnju linije.

Izgradnja linije za pakovanje gotovih jela prema vašim receptima

Mašina za vaganje i pakovanje gotovih obroka ne bi trebala biti odabrana samo prema veličini posude ili ukupnoj težini obroka.

Ispravno rješenje zavisi od fizičkih karakteristika svakog sastojka, težine potrebne u svakoj posudi, redoslijeda punjenja, brzine proizvodnje i procesa sekundarnog pakovanja.

Za ovaj američki projekat, Smart Weigh je dizajnirao kompletnu liniju oko četiri stvarna recepta i ciljane brzine do 40 poslužavnika u minuti. Konačni sistem pokriva proizvodni proces od pojedinačnog porcioniranja kuhane hrane do robotskog paletiziranja.

Za konfiguriranje slične linije za pakiranje gotovih obroka, pripremite sljedeće informacije:

• Recepti za gotova jela
• Težina svakog sastojka
• Uzorci sastojaka ili fotografije
• Temperatura proizvoda tokom punjenja
• Dimenzije ladica i raspored pretinaca
• Potrebni broj tacni u minuti
• Zahtjevi za zatvaranje posude
• Proces hlađenja
• Formati maloprodajnih kutija i kutija za otpremu

Smart Weigh može koristiti ove informacije za procjenu svakog sastojka, identifikaciju mogućih uskih grla u proizvodnji i razvoj prilagođenog rješenja za vaganje, punjenje i pakiranje gotovih obroka na kraju linije.