Linka na vážení a balení hotových jídel v USA: Čtyři recepty s výkonem 40 táců/min

Výroba hotových jídel pro samoobsluhy a prodejní kanály s sebou vyžaduje více než jen plnění potravin do táců. Každý tác musí obsahovat správné množství nudlí, masa, zeleniny a omáčky a zároveň musí být zachována konzistentní prezentace a rychlost výroby vhodná pro velkoobjemové objednávky.

Americký výrobce hotových jídel oslovil společnost Smart Weigh s žádostí o automatizovanou linku na vážení a balení hotových jídel. Zákazník plánoval vyrábět několik hotových jídel v asijském stylu s cílovou rychlostí až 40 táců za minutu.

Požadovaný systém musel automatizovat nejen vážení ingrediencí a plnění tácků, ale také uzavírání tácků, kontrolu hmotnosti, chlazení, balení do krabic, krabic a paletizaci.

Na rozdíl od plnění jednoho produktu tento projekt zahrnoval několik vařených ingrediencí s velmi odlišnými manipulačními vlastnostmi. Společnost Smart Weigh proto navrhla linku podle skutečných receptů zákazníka, místo aby pro každou ingredienci použila jeden standardní plnicí stroj.

Požadavky na projekt a recepty na hotová jídla

Původní projekt zahrnoval čtyři recepty na hotová jídla. Přestože několik produktů mělo stejnou celkovou hmotnost, hmotnost a poměr jednotlivých ingrediencí se značně lišily.

Ovládání pouze konečné hmotnosti plechu by u těchto receptů nestačilo.

Například tác by mohl dosáhnout hmotnosti 255 gramů, ale obsahovat příliš mnoho nudlí a příliš málo kuřete. Konečná hmotnost by se sice jevila jako správná, ale produkt by nesplňoval zamýšlený recept, cenu ani chuťový zážitek.

Linka proto musela každou hlavní ingredienci porcovat zvlášť, než provedla finální kontrolu hotového tácku.

Mezi hlavní požadavky zákazníka patřilo:

• Až 40 hotových plechů za minutu
• Samostatná kontrola porcí pro nudle, maso, zeleninu a omáčku
• Kompatibilita s více recepty na hotová jídla
• Snížená závislost na ručním vážení a nabírání
• Konečná kontrola hmotnosti v zabaleném stavu
• Integrované chlazení a sekundární obal
• Automatické balení, uzavírání a paletizace krabic

Proč je obtížné automatizovat vícesložková hotová jídla

Vařené potraviny se nechovají jako suché, sypké produkty. Jejich vlhkost, lepivost, tvar a teplota přímo ovlivňují krmení, vážení a vyprazdňování.

Vařené nudle se mohou překrývat a zamotávat, což způsobuje, že se několik vláken pohybuje dohromady do jedné hmoty. Vařená rýže obsahuje vlhkost a škrob, které mohou způsobit tvorbu můstků nebo hromadění produktu. Vařená zelenina, jako je brokolice, je objemná a nepravidelná, zatímco kuřecí, mleté ​​a hovězí maso se liší velikostí a povrchovým stavem.

Omáčka představuje další výzvu, protože musí být dávkována přesně, aniž by došlo ke kontaminaci těsnění misky.

Použití jednoho konvenčního plnicího stroje pro všechny tyto ingredience by ztěžovalo udržení přesnosti porcí i rychlosti výroby. Společnost Smart Weigh místo toho přiřadila ke každé ingredienci vhodný systém vážení nebo porcování.

Tato konfigurace specifická pro jednotlivé ingredience také dává zákazníkovi větší kontrolu nad receptem. Například při přechodu z kuřecího Lo Mein na kuřecí Pad Thai lze cílovou hmotnost nudlí, masa, zeleniny a omáčky upravit individuálně.

Automatizované řešení pro balení hotových jídel od Smart Weigh

Kompletní řada kombinuje specializované systémy vážení vařených pokrmů se sekvenčním plněním táců a automatizací na konci linky.

Vyhrazené porcování pro různé vařené pokrmy

Pro jídla na bázi rýže byl součástí dodávky porcovací stroj na vařenou rýži. Ačkoli čtyři původní recepty obsahovaly převážně nudle, tento modul dává výrobci flexibilitu v budoucnu přidávat rýžové misky a další položky SKU hotových jídel.

Vícehlavé váhy na míru zpracovávají vařené nudle, maso a zeleninu nezávisle. Každý systém je konfigurován podle charakteristik proudění, velikosti kusu a cílové porce ingredience.

Samostatný systém vážení vařeného masa je obzvláště důležitý pro kontrolu nákladů. Kuřecí a hovězí maso jsou obvykle hodnotnější suroviny, takže zbytečné přeplňování může výrazně zvýšit ztráty produktu na tisících plechů.

Sekvenční plnění zásobníků

Po porcování se ingredience postupně ukládají do misek.

Typická sekvence plnění je:

1. Prázdné tácy vstupují do plnicího dopravníku.
2. Do každého tácu se porcuje uvařená rýže nebo nudle.
3. Přidá se požadovaná porce uvařeného masa.
4. Uvařená zelenina se zváží a naplní.
5. Omáčka se dávkuje dle vybraného receptu.
6. Hotový tác se přesune do stroje na zatavování tácků.

Toto sekvenční uspořádání udržuje ingredience oddělené před plněním a poskytuje lepší kontrolu nad jejich polohou uvnitř tácku. Pomáhá také vytvářet konzistentnější prezentaci v maloobchodě.

Integrovaný plnič omáčky může měnit dávkování v závislosti na receptu. Například kuřecí Lo Mein vyžaduje 43 gramů omáčky, zatímco hovězí s brokolicí 57 gramů.

Od uzavírání misek k robotické paletizaci

Po naplnění všech ingrediencí uzavře balicí stroj obal pro následnou manipulaci a distribuci.

Každý uzavřený podnos poté prochází kontrolní váhou. Jejím účelem je identifikovat kompletní balení, která spadají mimo povolený konečný hmotnostní rozsah. To zajišťuje finální kontrolní vrstvu po porcování jednotlivých ingrediencí.

Kontrolní váha nenahrazuje kontrolu hladiny surovin. Je možné, že celková hmotnost je správná, ale poměr masa, nudlí a zeleniny je nesprávný. Z tohoto důvodu plní individuální porcování a konečná kontrola hmotnosti v lince dvě různé funkce.

Uzavřené tácy poté vstupují do chladicího systému. Dobu a teplotu chlazení lze konfigurovat podle procesu bezpečnosti potravin, receptury jídla, formátu tácu a následných požadavků na balení.

Po ochlazení se pokrmy přesunou do sekce boxovacího stroje a automatizace na konci linky, která zahrnuje:

• Automatický stavěč pouzder
• Systém balení robotů Delta
• Automatický stroj na uzavírání krabiček
• Robotický paletizační stroj

Vzpěrač krabic automaticky formuje přepravní krabice. Robot Delta vybírá a nakládá hotová jídla v krabicích do každé krabice podle požadovaného vzoru balení. Krabice jsou poté uzavřeny a přesunuty na paletizační stanici.

Díky tomu se sekundární balení nestane úzkým hrdlem. Zvýšení rychlosti plnění přepravek by mělo omezenou hodnotu, pokud by operátoři stále museli ručně formovat krabice, nakládat každou krabici a stohovat hotové krabice na palety.

Navrženo pro až 40 zásobníků za minutu

Kompletní linka na vážení a balení hotových jídel byla navržena pro cílovou rychlost až 40 táců za minutu, což odpovídá nominálnímu výkonu až 2 400 táců za hodinu.

Dosažení tohoto výkonu vyžaduje více než jen výběr svářečky misek s výkonem 40 misek za minutu. Každá předřazená i následná sekce musí fungovat ve stejném výrobním cyklu.

Plnicí stanice na nudle, maso, zeleninu a omáčky musí dokončit své porce bez zpoždění tácků. Chladicí, krabicové a balicí sekce musí také zvládnout příchozí výstup, aniž by se produkty hromadily.

Skutečná výrobní kapacita se může lišit v závislosti na:

• Vybrané recepty a vlastnosti ingrediencí
• Počet ingrediencí v každém zásobníku
• Individuální cílové váhy
• Rozměry zásobníku a uspořádání přihrádek
• Požadované pořadí plnění
• Doba chlazení
• Doplňování produktů
• Čisticí a dezinfekční postupy
• Změny receptur a balení

Z tohoto důvodu systém Smart Weigh vyhodnocuje celý výrobní tok, spíše než aby prezentoval maximální rychlost jednoho jednotlivého stroje jako výstup celé linky.

Proč si zákazník vybral Smart Weigh

Zákazník hodnotil více než jen cenu nebo specifikace jednotlivých strojů. Důležitou součástí nákupního rozhodnutí byla schopnost navrhnout, integrovat a podporovat celou výrobní linku.

Zkušenosti s vysoce automatizovanými řešeními

Systém Smart Weigh by mohl poskytnout vysoce automatizované řešení zahrnující vážení vařených potravin, postupné plnění táců, uzavírání, kontrolu, chlazení, balení do krabic, krabic a paletizaci.

Během technických diskusí tým Smart Weigh samostatně prověřil receptury, vlastnosti ingrediencí a cílové hmotnosti. Potenciální úzká místa byla identifikována před návrhem finální konfigurace zařízení.

Zákazník z tohoto komunikačního procesu viděl, že společnost Smart Weigh má praktické zkušenosti se složitými potravinářskými aplikacemi s více ingrediencemi – nejen se standardními balicími stroji.

Osvědčené úspěšné projekty

Společnost Smart Weigh dokončila řadu projektů vážení a balení vařených potravin, lepkavých produktů a vícesložkových jídel.

Tyto stávající aplikace prokázaly schopnost společnosti proměnit zakázkový návrh v praktický výrobní systém. Pro zákazníka relevantní zkušenosti s projektem snížily investiční riziko spojené s nákupem velké, vysoce automatizované linky.

Zákazník si proto vybral zkušeného systémového integrátora, spíše než aby zakoupil soubor odpojených strojů od různých dodavatelů.

Výsledky a provozní přínosy

Dokončená linka poskytuje americkému výrobci hotových jídel několik důležitých výhod.

Konzistentnější poměry receptů

Nudle, maso, zelenina a omáčka se kontrolují odděleně. To pomáhá dodržovat požadovaný poměr ingrediencí, místo abyste se spoléhali pouze na celkovou hmotnost plechu.

Snížené ruční porcování

Automatické vážení a plnění snižuje opakované ruční nabírání, vážení a přenášení uvařených potravin. Operátoři se mohou více soustředit na dodávky produktů, kontroly kvality a dohled nad linkou.

Lepší kontrola rozdávání potravin

Vyhrazené porcování masa pomáhá omezit zbytečné přeplňování hodnotnějšími surovinami. Konzistentnější porce také zvyšují předvídatelnost výpočtů nákladů na jídlo a správy receptů.

Flexibilní výroba s více recepturami

Jednotlivé cílové hmotnosti lze změnit při přepínání mezi kuřecím Lo Mein, kuřecím Pad Thai, nudlemi Dan Dan a hovězím masem s brokolicí. Modul pro porcování vařené rýže podporuje i budoucí recepty na bázi rýže.

Jeden integrovaný výrobní tok

Vážení ingrediencí, plnění misek, uzavírání, kontrola, chlazení, balení do krabic, kartonů a paletizace jsou propojeny v rámci jednoho koordinovaného systému. To snižuje ruční přesuny mezi jednotlivými výrobními fázemi a zabraňuje tomu, aby následná manipulace omezovala výstup linky.

Vybudování balicí linky na hotová jídla podle vašich receptů

Vážící a balicí stroj na hotová jídla by se neměl vybírat pouze podle velikosti tácu nebo celkové hmotnosti jídla.

Správné řešení závisí na fyzikálních vlastnostech každé ingredience, požadované hmotnosti v každém tácku, postupu plnění, rychlosti výroby a procesu sekundárního balení.

Pro tento americký projekt navrhla společnost Smart Weigh kompletní linku na základě čtyř skutečných receptur a cílové rychlosti až 40 táců za minutu. Finální systém pokrývá výrobní proces od porcování jednotlivých vařených pokrmů až po robotickou paletizaci.

Pro konfiguraci podobné linky na balení hotových jídel si připravte následující informace:

• Recepty na hotová jídla
• Hmotnost každé ingredience
• Vzorky ingrediencí nebo fotografie
• Teplota produktu během plnění
• Rozměry zásobníku a uspořádání přihrádek
• Požadovaný počet zásobníků za minutu
• Požadavky na utěsnění misek
• Proces chlazení
• Formáty maloobchodních krabic a přepravních boxů

Společnost Smart Weigh dokáže tyto informace využít k vyhodnocení každé ingredience, identifikaci možných úzkých míst ve výrobě a k vývoji přizpůsobeného řešení pro vážení, plnění a balení hotových jídel na konci linky.