Yhdysvaltain valmisruokien punnitus- ja pakkauslinja: Neljä reseptiä, 40 tarjotinta/min

Valmisruokien valmistaminen kioskeille ja noutoruokakanaville vaatii enemmän kuin pelkkää ruoan täyttämistä tarjottimille. Jokaisen tarjottimen on sisällettävä oikea määrä nuudeleita, lihaa, vihanneksia ja kastiketta, samalla kun esillepanon ja suurten tilausmäärien tuotantonopeuden on oltava riittävä.

Yhdysvaltalainen valmisruokavalmistaja otti yhteyttä Smart Weighiin saadakseen automatisoidun valmisruokien punnitus- ja pakkauslinjan. Asiakkaan tarkoituksena oli tuottaa useita aasialaistyylisiä valmisruokia jopa 40 tarjottimen minuutin tavoitenopeudella.

Vaaditun järjestelmän piti automatisoida paitsi ainesosien punnitus ja tarjottimien täyttö, myös tarjottimien sulkeminen, painon tarkastus, jäähdytys, laatikoiden pakkaaminen ja lavaus.

Toisin kuin yhden tuotteen täyttösovelluksessa, tässä projektissa käytettiin useita kypsennettyjä ainesosia, joilla oli hyvin erilaiset käsittelyominaisuudet. Smart Weigh suunnitteli siksi linjan asiakkaan todellisten reseptien ympärille sen sijaan, että olisi käyttänyt yhtä vakiotäyttökonetta jokaiselle ainesosalle.

Projektin vaatimukset ja valmisruokareseptit

Alkuperäinen projekti käsitti neljä valmisruokareseptiä. Vaikka useiden tuotteiden kokonaispaino oli sama, kunkin ainesosan paino ja suhde vaihtelivat huomattavasti.

Pelkän lopullisen pellin painon hallinta ei riittäisi näissä resepteissä.

Esimerkiksi tarjotin voi painaa 255 grammaa, mutta sisältää liikaa nuudeleita ja liian vähän kanaa. Lopullinen paino näyttäisi oikealta, mutta tuote ei vastaisi tarkoitettua reseptiä, hintaa tai ruokailukokemusta.

Siksi linjan piti annostella jokainen pääraaka-aine erikseen ennen valmiin tarjottimen lopullista tarkistusta.

Asiakkaan tärkeimpiin vaatimuksiin kuuluivat:

• Jopa 40 valmista tarjotinta minuutissa
• Erillinen annostelu nuudeleille, lihalle, vihanneksille ja kastikkeelle
• Yhteensopivuus useiden valmisruokareseptien kanssa
• Vähemmän riippuvuutta manuaalisesta punnituksesta ja kauhomisesta
• Lopullinen pakkauspainon tarkastus
• Integroitu jäähdytys ja toissijainen pakkaus
• Automaattinen laatikoiden pakkaus, sulkeminen ja lavaus

Miksi moniainesosaisten valmisruokien automatisointi on vaikeaa

Kypsennetyt ruoat eivät käyttäydy kuin kuivat, vapaasti valuvat tuotteet. Niiden kosteus, tahmeus, muoto ja lämpötila vaikuttavat suoraan ruokintaan, punnitukseen ja ulostukseen.

Keitetyt nuudelit voivat mennä päällekkäin ja sotkeutua, jolloin useat säikeet voivat liikkua yhteen yhdeksi massaksi. Keitetty riisi sisältää kosteutta ja tärkkelystä, jotka voivat aiheuttaa siltojen muodostumista tai tuotteen kertymistä. Keitetyt vihannekset, kuten parsakaali, ovat kookkaita ja epäsäännöllisen muotoisia, kun taas kana, jauheliha ja naudanliha vaihtelevat kooltaan ja pinnaltaan.

Kastike tuo mukanaan toisen haasteen, koska se on annosteltava tarkasti saastuttamatta tarjottimen sulkemisaluetta.

Yhden perinteisen täyttökoneen käyttäminen kaikille näille ainesosille vaikeuttaisi sekä annostarkkuuden että tuotantonopeuden ylläpitämistä. Smart Weigh sen sijaan sovitti jokaisen ainesosan sopivaan punnitus- tai annostelujärjestelmään.

Tämä ainesosakohtainen kokoonpano antaa asiakkaalle myös paremman reseptin hallinnan. Esimerkiksi vaihdettaessa Chicken Lo Meinistä Chicken Pad Thaihin, nuudelien, lihan, vihannesten ja kastikkeen tavoitepainoja voidaan säätää erikseen.

Smart Weigh'n automaattinen valmisruokien pakkausratkaisu

Täydellinen linja yhdistää kypsennetyn ruoan punnitusjärjestelmät peräkkäiseen tarjottimien täyttöön ja linjan lopun automatisointiin.

Eri kypsennettyjen ruokien oma annostelu

Riisipohjaisia ​​aterioita varten oli mukana keitetyn riisin annostelukone. Vaikka neljä alkuperäistä reseptiä sisältävät pääasiassa nuudeleita, tämä moduuli antaa valmistajalle joustavuutta lisätä riisikulhoja ja muita valmisruokien tuoteyksiköitä tulevaisuudessa.

Räätälöidyt monipäiset vaa'at käsittelevät kypsennettyjä nuudeleita, lihaa ja vihanneksia itsenäisesti. Jokainen järjestelmä konfiguroidaan virtausominaisuuksien, palakoon ja ainesosan tavoiteosuuden mukaan.

Erillinen kypsennetyn lihan punnitusjärjestelmä on erityisen tärkeä kustannusten hallinnan kannalta. Kana ja naudanliha ovat yleensä arvokkaampia ainesosia, joten tarpeeton ylitäyttö voi merkittävästi lisätä tuotteen hävikkiä tuhansilla tarjottimilla.

Peräkkäinen tarjottimen täyttö

Annostelun jälkeen ainekset annostellaan tarjottimille askel kerrallaan.

Tyypillinen täyttöjärjestys on:

1. Tyhjät tarjottimet tulevat täyttökuljettimelle.
2. Keitetty riisi tai nuudelit annostellaan jokaiselle tarjottimelle.
3. Tarvittava kypsennetty lihaosa lisätään.
4. Kypsennetyt vihannekset punnitaan ja täytetään.
5. Kastike annostellaan valitun reseptin mukaan.
6. Valmis tarjotin siirtyy tarjottimen sulkemiskoneeseen.

Tämä peräkkäinen järjestely pitää ainekset erillään ennen täyttöä ja tarjoaa paremman hallinnan niiden sijainnista alustalla. Se auttaa myös luomaan yhtenäisemmän vähittäismyyntiesittelyn.

Integroitu kastikkeen täyttölaite voi muuttaa annosteluasetustaan ​​reseptin mukaan. Esimerkiksi kana-lo mein vaatii 43 grammaa kastiketta, kun taas naudanliha-parsakaali-ruoalle tarvitaan 57 grammaa.

Lokeroiden sulkemisesta robottipohjaiseen paletointiin

Kun kaikki ainekset on täytetty, tarjottimen sulkemiskone sulkee pakkauksen jatkokäsittelyä ja jakelua varten.

Jokainen suljettu tarjotin kulkee sitten tarkistusvaa'an läpi. Sen tarkoituksena on tunnistaa valmiit pakkaukset, jotka jäävät sallitun lopullisen painoalueen ulkopuolelle. Tämä tarjoaa viimeisen tarkastuskerroksen sen jälkeen, kun yksittäiset ainesosat on jo annosteltu.

Tarkastusvaaka ei korvaa ainesosatason valvontaa. Kokonaispaino voi olla oikea, mutta lihan, nuudeleiden ja vihannesten suhde on väärä. Tästä syystä yksittäisillä annosteluilla ja loppupainon tarkastuksella on linjassa kaksi eri tehtävää.

Suljetut tarjottimet siirtyvät sitten jäähdytysjärjestelmään. Jäähdytysaika ja -lämpötila voidaan konfiguroida elintarviketurvallisuusprosessin, ateriareseptin, tarjottimen muodon ja pakkausvaatimusten mukaan.

Jäähdytettyinä ateriat siirtyvät laatikkokoneeseen ja linjan lopun automaatio-osastolle, johon kuuluvat:

• Automaattinen kotelon kokoaja
• Delta-robottikoteloiden pakkausjärjestelmä
• Automaattinen kotelointikone
• Robottipaletointikone

Laatikon kokooja muodostaa kuljetuslaatikot automaattisesti. Delta-robotti poimii ja lastaa laatikoitetut valmisruoat jokaiseen laatikkoon vaaditun pakkauskuvion mukaisesti. Laatikot suljetaan ja siirretään lavausasemalle.

Tämä estää toissijaisen pakkausmateriaalin muodostumisen pullonkaulaksi. Alustan täyttönopeuden lisääminen tarjoaisi vain vähän lisäarvoa, jos käyttäjien pitäisi edelleen muodostaa laatikot manuaalisesti, lastata jokainen laatikko ja pinota valmiit laatikot lavoille.

Suunniteltu jopa 40 tarjottimelle minuutissa

Täydellinen valmisruokien punnitus- ja pakkauslinja suunniteltiin jopa 40 tarjottimen minuutin tavoitenopeudelle, mikä vastaa jopa 2 400 tarjottimen nimelliskapasiteettia tunnissa.

Tämän tuoton saavuttaminen vaatii enemmän kuin 40 tarjottimen minuutissa kapasiteetille tarkoitetun tarjotinpakkauskoneen valitsemisen. Jokaisen ylä- ja alavirran osan on toimittava saman tuotantosyklin sisällä.

Nuudeli-, liha-, vihannes- ja kastiketäyttöasemien on täytettävä annoksensa viivyttämättä tarjottimia. Jäähdytys-, laatikointi- ja pakkausosastojen on myös käsiteltävä saapuvat tuotteet ilman, että tuotteet kasaantuvat.

Todellinen tuotantokapasiteetti voi vaihdella seuraavien tekijöiden mukaan:

• Valittu resepti ja ainesosien ominaisuudet
• Ainesosien määrä kussakin tarjottimessa
• Yksilölliset tavoitepainot
• Lokeron mitat ja lokeroiden asettelu
• Vaadittu täyttöjärjestys
• Jäähdytysaika
• Tuotetäydennys
• Siivous- ja desinfiointimenettelyt
• Reseptien ja pakkausten muutokset

Tästä syystä Smart Weigh arvioi koko tuotantovirran sen sijaan, että esittäisi yhden yksittäisen koneen maksiminopeuden koko linjan tuotoksena.

Miksi asiakas valitsi Smart Weigh -punnituksen

Asiakas arvioi yksittäisten koneiden hintaa tai teknisiä tietoja enemmän. Kyky suunnitella, integroida ja tukea koko tuotantolinjaa oli tärkeä osa ostopäätöstä.

Kokemusta korkean automaation ratkaisuista

Smart Weigh voisi tarjota pitkälle automatisoidun ratkaisun, joka kattaa kypsennetyn ruoan punnituksen, peräkkäisen tarjottimien täytön, sulkemisen, tarkastuksen, jäähdytyksen, laatikoiden pakkaamisen ja lavaamisen.

Teknisten keskustelujen aikana Smart Weigh -tiimi tarkasteli reseptejä, ainesosien ominaisuuksia ja tavoitepainoja erikseen. Mahdolliset pullonkaulat tunnistettiin ennen lopullisen laitekokoonpanon ehdottamista.

Asiakas näki tästä viestintäprosessista, että Smart Weighillä oli käytännön kokemusta monimutkaisista, useita ainesosia sisältävistä elintarvikesovelluksista – ei pelkästään tavallisista pakkauskoneista.

Todistetut onnistuneet projektit

Smart Weigh on toteuttanut lukuisia punnitus- ja pakkausprojekteja kypsennetyille elintarvikkeille, tahmeille tuotteille ja moniainesosa-aterioille.

Nämä olemassa olevat sovellukset osoittivat yrityksen kyvyn muuttaa räätälöity ehdotus käytännölliseksi tuotantojärjestelmäksi. Asiakkaalle relevantti projektikokemus vähensi suuren, pitkälle automatisoidun linjan hankintaan liittyvää investointiriskiä.

Asiakas valitsi siksi kokeneen järjestelmäintegraattorin sen sijaan, että olisi ostanut kokoelman erillisiä koneita eri toimittajilta.

Tulokset ja toiminnalliset hyödyt

Valmis linja tarjoaa useita tärkeitä etuja yhdysvaltalaiselle valmisruokavalmistajalle.

Johdonmukaisemmat reseptisuhteet

Nuudelit, liha, vihannekset ja kastike säädetään erikseen. Tämä auttaa ylläpitämään vaadittua ainesosasuhdetta sen sijaan, että luotettaisiin vain tarjottimen kokonaispainoon.

Vähentynyt manuaalinen annostelu

Automaattinen punnitus ja täyttö vähentävät kypsennettyjen elintarvikkeiden toistuvaa manuaalista kauhomista, punnitusta ja siirtoa. Käyttäjät voivat keskittyä enemmän tuotteiden toimitukseen, laaduntarkastuksiin ja linjaston valvontaan.

Ruoanjakelun parempi hallinta

Lihan annostelu auttaa vähentämään arvokkaampien ainesosien tarpeetonta ylitarjontaa. Tasapainoisemmat annostukset tekevät myös ruokakustannusten laskennasta ja reseptien hallinnasta ennustettavampaa.

Joustava monireseptituotanto

Yksittäisiä tavoitepainoja voidaan muuttaa vaihdettaessa kana-lo meinin, kana-pad thain, dan dan -nuudelien ja naudanlihan ja parsakaalin välillä. Keitetyn riisin annostelumoduuli tukee myös tulevia riisipohjaisia ​​reseptejä.

Yksi integroitu tuotantovirta

Raaka-aineiden punnitus, tarjottimien täyttö, sulkeminen, tarkastus, jäähdytys, laatikoiden pakkaaminen, pakkaus ja lavaus on yhdistetty yhteen koordinoituun järjestelmään. Tämä vähentää manuaalisia siirtoja erillisten tuotantovaiheiden välillä ja estää jatkokäsittelyä rajoittamasta linjan tuottoa.

Valmisruokien pakkauslinjan rakentaminen reseptiesi ympärille

Valmisruokien punnitus- ja pakkauskonetta ei tule valita pelkästään tarjottimen koon tai aterian kokonaispainon mukaan.

Oikea ratkaisu riippuu kunkin ainesosan fyysisistä ominaisuuksista, kunkin tarjottimen vaaditusta painosta, täyttöjärjestyksestä, tuotantonopeudesta ja toissijaisesta pakkausprosessista.

Tässä yhdysvaltalaisessa projektissa Smart Weigh suunnitteli koko linjan neljän varsinaisen reseptin ja jopa 40 tarjottimen minuutissa tavoitenopeuden ympärille. Lopullinen järjestelmä kattaa tuotantoprosessin yksittäisten kypsennettyjen ruokien annostelusta robottipohjaiseen paletointiin.

Samankaltaisen valmisruokien pakkauslinjan konfiguroimiseksi valmistele seuraavat tiedot:

• Valmisruokien reseptit
• Kunkin ainesosan paino
• Ainesosanäytteitä tai valokuvia
• Tuotteen lämpötila täytön aikana
• Lokeron mitat ja lokeroiden asettelu
• Vaaditut lokerot minuutissa
• Lokeron sulkemisvaatimukset
• Jäähdytysprosessi
• Vähittäismyyntilaatikoiden ja toimituslaatikoiden muodot

Smart Weigh voi käyttää näitä tietoja arvioidakseen jokaisen ainesosan, tunnistaakseen mahdolliset tuotannon pullonkaulat ja kehittääkseen räätälöidyn valmisaterioiden punnitus-, täyttö- ja linjan lopun pakkausratkaisun.