Kuidas automatiseerida valmistoidualuste mitme koostisosaga täitmist

Valmisroog võib ühel kandikul sisaldada riisi, liha, köögivilju, lisandeid ja kastet. Kuigi need koostisosad kuuluvad sama retsepti alla, käituvad nad kaalumise ja täitmise ajal väga erinevalt. Keedetud riis võib klompi minna, köögiviljad võivad liigse löögi all puruneda, lihatükid on erineva suurusega ja kastmed vajavad kontrollitud vedeliku doseerimist.

Käsitsi täitmine võib olla väikese tootmismahu korral teostatav. Nõudluse suurenedes muutub aga portsjonite varieerumine, tööjõuvajadus ja liini kitsaskohad raskemini kontrollitavaks. Automatiseerimise eesmärk ei ole lihtsalt kandikute kiirem liigutamine. Usaldusväärne süsteem peab väljastama iga koostisosa õige koguse, asetama selle õigesse kandiku asendisse ja jääma kandiku sulgejaga sünkroonis.

Valmistoidualuste mitme koostisosaga täitmise automatiseerimine nõuab seega kaalumis-, doseerimis-, transportimis- ja positsioneerimisseadmete kooskõlastatud kombinatsiooni.

Miks mitme koostisosaga täidis vajab rohkem kui ühte täitmismeetodit

Riisi, liha, köögivilju ja kastet ei tohiks töödelda sama täitemehhanismi abil ainult seetõttu, et need esinevad samas toidukorras. Igal koostisosal on oma voolavusomadused, sihtkaal ja vastuvõetav käitlemismeetod.

Näiteks ebakorrapäraseid lihatükke saab tavaliselt mõõta kombineeritud kaalumise abil, samas kui karri või kastme puhul on vaja vedelat täitesüsteemi. Õrnad keedetud köögiviljad vajavad õrnemat söötmist kui tihedad lihapallid ja kleepuv riis võib vajada spetsiaalselt disainitud kontaktpindu, et parandada väljutamist.

Igal koostisosal peaks olema eraldi portsjoni seadistus. Kui ühel kandikul on vaja 180 grammi riisi, 80 grammi liha, 60 grammi köögivilju ja 40 milliliitrit kastet, peaks täitmissüsteem neid nelja sihtmärki eraldi kontrollima, selle asemel et mõõta ainult kandiku kogukaalu.

Arvesse tuleb võtta ka toote temperatuuri. Värskelt keedetud riis, jahutatud riis ja õliga segatud riis võivad samas punkris käituda erinevalt. Sarnaseid erinevusi võib esineda hakitud liha, glasuuritud kana, keedetud pasta ja kastmega kaetud köögiviljade puhul. Sel põhjusel on reaalse toote testimine oluline osa kaalumispinna, punkri struktuuri, söötmismeetodi ja väljastusmehhanismi valimisel.

Valige õige täiteliini konfiguratsioon

Parim konfiguratsioon sõltub aluse paigutusest, koostisosade arvust, vajalikust tootmisvõimsusest ja sellest, kui täpselt iga koostisosa tuleb paigutada. Enamik projekte kasutab ühte kolmest põhilisest paigutusest.

Ühekambriliste kandikute järjestikune täitmine

Järjestikune täitmine sobib riisikausside, karriroogade, pastaroogade ja muude toodete jaoks, mille koostisosad võivad kattuda või olla ühes sahtlis kihiti.

Tüüpiline protsess on järgmine:

Kandiku tühjendamine → riisitäidis → lihatäidis → köögiviljatäidis → kastme doseerimine → kandiku sulgemine

Tühjad kandikud asetatakse indekseerivale konveierile ja liiguvad läbi mitmete täitejaamade. Iga jaam lisab ühe komponendi vastavalt salvestatud retseptile. Kuna koostisosad sisenevad samasse avatud alasse, on positsioneerimistolerants üldiselt suurem kui jagatud kandiku puhul.

See paigutus on suhteliselt lihtne ja paindlik. Tehas saab retseptide vahetamisel deaktiveerida kasutamata jaama või muuta portsjoni seadeid. Siiski määrab kõige aeglasem täitejaam ikkagi liini praktilise väljundvõimsuse. Kiire lihakaaluja ei suurenda valmistoote kandiku mahutavust, kui kleepuva riisi või kastme doseerimine nõuab pikemat tsüklit.

Mitme sektsiooniga kandikute spetsiaalsed jaamad

Bento-karbid, lennukitoidud, koolilõunad ja toiduvalmistusalused eraldavad sageli põhitoidu, valgu ja lisandid erinevatesse sektsioonidesse. Need tooted vajavad täpsemat aluste paigutamist ja kontrollitud väljastamist.

Iga tahket koostisosa saab käsitleda sõltumatu kaalumissüsteemiga. Seejärel suunavad kohandatud šahtid riisi, liha ja köögiviljad nende ettenähtud sektsioonidesse. Konveier peab kandiku iga šahti all täpselt peatama, kuna mõned sektsioonide avad on suhteliselt kitsad.

Selle konfiguratsiooni projekteerimisel on kandiku joonis eriti oluline. Seadmete tarnija peab teadma kandiku mõõtmeid, sektsiooni sügavust, sektsioonide vahelist kaugust ja soovitud toidupaigutust. Ühe kolmesektsioonilise kandiku jaoks mõeldud kanal ei pruugi õigesti toimida, kui seda kasutatakse kandikuga, millel on teistsugune vaheseina asend.

Kastet lisatakse tavaliselt sõltumatu doseerimisjaama kaudu. Selle täitmine protsessi lõpupoole aitab vähendada pritsimist teistele komponentidele ja hoida kandiku ääriku sulgemise jaoks puhtana.

Paralleelne täitmine suurema tootlikkuse saavutamiseks

Stabiilsete retseptide ja suuremate tootmisnõuetega keskköökide ja valmistoidutehaste puhul saab ühe töötsükli jooksul täita mitu kandikut.

Kohandatud mitmekordse täitmise seade saab kaalutud portsjonid jaotada mitmele alusele või alusele. See suurendab tootlikkust ilma, et iga aluse jaoks oleks vaja paigaldada eraldi kaalumismasin. Näiteks saab üks kaalumissüsteem portsjoneid väljastada jaotusmehhanismi kaudu, mis on joondatud mitme aluse külge.

Paralleelne täitmine nõuab täpset koordineerimist kandikute eraldaja, indekseeriva konveieri, kaalumissüsteemide, jaotusseadme ja kandikute sulgeja vahel. Kui üks seade lõpetab oma tsükli liiga vara või liiga hilja, võivad kandikud kuhjuda või täiteasendid nihkuda.

Sõltuvalt koostisosadest, kandikute paigutusest ja tihenduskonfiguratsioonist saab kohandatud Smart Weigh valmistoiduliini projekteerida umbes 1500–2000 valmiskandikule tunnis. See on pigem projektipõhine võrdluskiirus kui iga toote jaoks fikseeritud kiirus. Kleepuvad koostisosad, suuremad portsjonid või rohkemate komponentidega retseptid võivad vajada pikemaid täitmistsükleid.

Kuidas automaatne valmistoidualuste täitmisliin töötab

Kuigi iga tootmisliin on kohandatud, läbib kogu protsess üldiselt kaheksa etappi:

1. Automaatne salve tühjendamine
   Tühjad kandikud eraldatakse virnast ja asetatakse ükshaaval konveierile. Stabiilne kandikute eraldatus hoiab ära topeltkandikute tekkimise ja positsioneerimisvead edaspidistes tootmisliini etappides.

2. Salve positsioneerimine
   Andurid tuvastavad saabuva kandiku, samal ajal kui indekseerimismehhanism peatab selle vajaliku täitejaama all. Juhikud hoiavad kandikut tühjendamise ajal õiges asendis.

3. Koostisosade söötmine
   Riis, liha, köögiviljad ja muud tahked tooted valatakse vastavatesse kaalumisüksustesse. Söötmismeetod peab tagama piisava tootevaru ilma toitu kokku surumata või kahjustamata.

4. Sõltumatu portsjoni kaalumine
   Iga koostisosa kaalutakse vastavalt selle individuaalsele retsepti sihtmärgile. Juhtimissüsteem valib sobiva punkrikombinatsiooni ja valmistab vajaliku portsjoni väljastamiseks ette.

5. Kontrollitud mitmepunktiline täitmine
   Kohandatud kanalid suunavad iga kaalutud portsjoni kandikule. Mitme sektsiooniga kandikute puhul on kanali väljalaskeava määratud sektsiooniga joondatud, et vähendada toidu valesti paigutamist.

6. Kastme doseerimine
   Kastme, karri, salatikastme või muu vedela komponendi täitmiseks kasutatakse eraldi dosaatorit. Doseerimissüsteem valitakse viskoossuse, osakeste sisalduse ja portsjoni mahu järgi.

7. Kaalukontroll
   Valikuline kontrollkaal mõõdab valmis kandikut. Lubatud kaaluvahemikust väljapoole jäävad tooted saab enne sulgemist või kodeerimist tagasi lükata.

8. Kandikute sulgemine ja kodeerimine
   Täidetud kandikud sisenevad standardsetesse kuumtihendus-, vaakumtihendus- või modifitseeritud atmosfääriga pakkimisseadmetesse. Kuupäeva kodeerimine, sildistamine ja kontroll saab integreerida samasse tootmisvoogu.

Tehased, mis vajavad suuremat automatiseerimist, saavad ühendada peamise liini kastide pakkimise, sulgemise ja palleteerimise seadmetega. Need järgnevad süsteemid tuleks planeerida pigem valmistoodete tegeliku toodangu kui üksiku täitmismasina teoreetilise maksimaalse kiiruse järgi.

Mis määrab täitmise täpsuse ja valmis salve väljundi

Kaalumispeade või täitejaamade arv üksi ei määra liini jõudlust. Järgmistel teguritel on suurem mõju täpsusele, toote kvaliteedile ja stabiilsele väljundile.

Koostisosade omadused

Seadmete tarnija peaks saama selge teabe toote mõõtmete, kleepuvuse, õlisisalduse, täitetemperatuuri ja hapruse kohta. Samuti on vaja selgitada, kas koostisosad on eelnevalt segatud ja kui suurt kukkumiskõrgust need taluvad.

Suured lihapallid, hakitud kana ja väikesed kuubikuteks lõigatud liha võivad kõik vajada erinevaid söötmis- ja väljastusseadistusi. Õrnad köögiviljad võivad vajada madalamaid langetuskaugusi, samas kui kleepuvad tooted võivad vajada modifitseeritud punkripindu või väljastusabi.

Individuaalsed portsjoni eesmärgid

Ainult toidukorra kogukaalu esitamisest ei piisa. Iga koostisosa sihtkogus ja vastuvõetav tolerants tuleks eraldi määrata.

See on eriti oluline kallite valkude puhul. Kui liin toodab 2000 kandikut tunnis, võib isegi mõni gramm üleliigset liha igal kandikul muutuda märkimisväärseks päevaseks materjalikaoks. Sõltumatu kaalumine tagab täpsema kontrolli kallite komponentide üle, vähendamata ettenähtud riisi-, köögivilja- või kastmeportsjoneid.

Kandiku ja sektsiooni disain

Tarnija vajab tegelikku aluse näidist või detailset joonist, mis näitab selle pikkust, laiust, sügavust, äärikut ja sektsioonide paigutust. Väikeste sektsioonide puhul on vaja suuremat tühjendustäpsust kui suure ühe sektsiooniga aluse puhul.

Samuti tuleks arutada soovitud tooteesitlust. Eine, mis nõuab igas sahtlis ainult õigeid koostisosi, võib kasutada lihtsamat šahti kui see, kus valk tuleb korralikult riisi peale asetada.

Täieliku rea sünkroniseerimine

Tootmiseesmärgid tuleks väljendada valmis kandikute arvuna tunnis, mitte ainult portsjonitena minutis. Tegelikku toodangut võivad piirata kõige aeglasem koostisosade jaam, kandikute pesast väljavõtmise kiirus, konveieri indekseerimise aeg, kastmete doseerimistsükkel või kandikute sulgemismasin.

Praktilise päevase tootmisvõimsuse hindamisel tuleb arvesse võtta ka toote täiendamist, puhastamist ja retseptide vahetamist. Suur nimikiirus ei ole eriti väärtuslik, kui sagedased katkestused takistavad kogu liini järjepidevat töötamist.

Puhastamine ja toiduohutus

Toiduvalmistamise seadmetel peaksid olema hügieenilised tootega kokkupuutuvad alad ja mugav puhastamisvõimalus. Kasulike konstruktsioonielementide hulka kuuluvad roostevabast terasest kontaktosad, eemaldatavad kaalumispunkrid, eemaldatavad tühjendusrennid ja vähendatud toidu kogunemiskohad.

Sama oluline on piisav ruum tanklate vahel. Operaatorid peavad komponente kontrollima, eemaldama ja puhastama ilma liini mitteseotud osi lahti võtmata. Nõutav puhastusmeetod tuleks enne tootmist kinnitada, sest keemiline puhastus, madalsurvepuhastus ja loputuskeskkond võivad vajada erinevaid masinakonstruktsioone.

Kuidas nutikas kaalumine mitme koostisosaga täitesüsteemi kujundab

Smart Weigh disainib iga süsteemi kliendi tegeliku retsepti järgi, selle asemel, et rakendada iga valmistoidu jaoks ühte standardset masinakonfiguratsiooni.

Protsess algab koostisosade, individuaalsete portsjonite sihtkoguste, aluse väljastamise ja vajaliku valmistoote mahutavuse määramisega. Riisi, liha, köögiviljade ja muude tahkete komponentide jaoks saab kasutada eraldi mitmepealisi kaalujaid või kohandatud portsjoniseadmeid. Seejärel saab kastme, kastme või karri jaoks integreerida vedeliku doseerimissüsteemi.

Kohandatud kanalid ja mitmekordse täitmise mehhanismid võimaldavad seadmetel töötada nii ühe- kui ka mitmekambriliste kandikutega. Täielik süsteem võib hõlmata kandikute pesast eemaldamist, toodete etteandmist, kaalumist, täitmist, kaalu kontrollimist, sulgemist, kodeerimist ja järgnevat käitlemist.

Automatiseerimine pakub mitmeid praktilisi tootmise eeliseid:

• Vähem korduvat käsitsi kaalumist ja kandikute täitmist

• Järjepidevamad vahekorrad toidukordade komponentide vahel

• Parem kontroll liha ja muude kallite koostisosade üle

• Jaotatud kandikukambrite täpsem täitmine

• Suurem tootmisvõimsus ilma käsitsi täitmise ala pideva laiendamiseta

• Salvestatud retseptiseaded tõhusamaks tootevahetuseks

• Skaleeritav baas kontrolli ja tootmisliini lõpu automatiseerimiseks

Enne lõpliku konfiguratsiooni kinnitamist on soovitatav teha tegelik toidukatsetus. Testimise ajal saab Smart Weigh hinnata toote etteandmist, kaalumise stabiilsust, tühjenduskäitumist ja aluste paigutust. See on eriti väärtuslik kleepuva riisi, õlise keedetud toidu, habraste köögiviljade ja ebakorrapäraste lihatoodete puhul, mida ei saa ainult fotode põhjal usaldusväärselt hinnata.

Sobiva pakkumise koostamiseks esitage koostisosade fotod või näidised, iga komponendi sihtkaal, aluse mõõtmed, sektsiooni paigutus ja vajalik tunnitoodang. Samuti saate vaadata Smart Weighi valmistoidu pakkimissüsteemid saadaolevate liinikonfiguratsioonide jaoks.

Korduma kippuvad küsimused

Mitme koostisosaga kandikute täitmise automatiseerimine hõlmab enamat kui mitme täitemasina paigutamist konveieri kohale. Iga koostisosa vajab sobivat kaalumis- või doseerimismeetodit, samas kui kandikute positsioneerimine, väljastusajastus ja sulgemiskiirus peavad toimima ühe koordineeritud süsteemina. Alustades päris toiduproovidest, individuaalsetest portsjonieesmärkidest, kandikute joonistest ja valmiskandikute väljundnõuetest, luuakse usaldusväärsem lahendus, mis saab tulevase tootmisnõudlusega koos kasvada.