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

Proizvodnja gotovih jela za trgovine mješovitom robom i maloprodajne kanale za brzu dostavu zahtijeva više od punjenja hrane u pladnjeve. Svaki pladanj mora sadržavati točnu količinu rezanaca, mesa, povrća i umaka, uz održavanje dosljedne prezentacije i brzine proizvodnje prikladne za velike narudžbe.

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

Potreban sustav trebao je automatizirati ne samo vaganje sastojaka i punjenje ladica, već i brtvljenje ladica, kontrolu težine, hlađenje, pakiranje u kutije, kutije i paletiziranje.

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

Zahtjevi projekta i recepti za gotova jela

Početni projekt obuhvaćao je četiri recepta za gotova jela. Iako je nekoliko proizvoda imalo istu ukupnu težinu, težina i omjer svakog sastojka znatno su se razlikovali.

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

Na primjer, pladanj bi mogao doseći 255 grama, a sadržavati previše rezanaca i premalo piletine. Konačna težina bi se činila točnom, ali proizvod ne bi odgovarao predviđenom receptu, cijeni ili iskustvu konzumacije.

Linija je stoga morala zasebno porcirati svaki glavni sastojak prije konačne provjere dovršenog pladnja.

Glavni zahtjevi kupca uključivali su:

• Do 40 gotovih pladnjeva u minuti
• Odvojena kontrola porcija za rezance, meso, povrće i umak
• Kompatibilnost s više recepata za gotova jela
• Smanjena ovisnost o ručnom vaganju i grabljenju
• Završna inspekcija pakirane težine
• Integrirano hlađenje i sekundarno pakiranje
• Automatsko pakiranje, zatvaranje i paletiziranje kutija

Zašto je teško automatizirati gotova jela s više sastojaka

Kuhana hrana se ne ponaša kao suhi, sipki proizvodi. Njihova vlaga, ljepljivost, oblik i temperatura izravno utječu na hranjenje, vaganje i pražnjenje.

Kuhani rezanci mogu se preklapati i zapetljati, uzrokujući da se nekoliko niti pomiče 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.

Umak predstavlja još jedan izazov jer se mora precizno dozirati bez kontaminacije područja brtvljenja pladnja.

Korištenje jednog konvencionalnog stroja za punjenje za sve ove sastojke otežalo bi održavanje točnosti porcija i brzine proizvodnje. Smart Weigh je umjesto toga svaki sastojak uskladio s odgovarajućim sustavom vaganja ili porcioniranja.

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 prilagoditi.

Smart Weighovo automatizirano rješenje za pakiranje gotovih obroka

Kompletna linija kombinira namjenske sustave za vaganje kuhane hrane sa sekvencijalnim punjenjem pladnjeva i automatizacijom na kraju linije.

Namjensko porcioniranje za različita kuhana jela

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

Prilagođene višeglave vage neovisno rukuju kuhanim rezancima, mesom i povrćem. Svaki sustav konfiguriran je prema karakteristikama protoka, veličini komada i ciljanom dijelu sastojka.

Odvojeni sustav vaganja kuhanog mesa posebno je važan za kontrolu troškova. Piletina i govedina obično su sastojci više vrijednosti, pa nepotrebno prepunjavanje može značajno povećati gubitak proizvoda na tisućama pladnjeva.

Sekvencijalno punjenje ladice

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

Tipičan redoslijed punjenja je sljedeći:

1. Prazne posude ulaze u transporter za punjenje.
2. U svaki pladanj se porcionira kuhana riža ili rezanci.
3. Dodaje se potrebna porcija kuhanog mesa.
4. Kuhano povrće se važe i puni.
5. Umak se dozira prema odabranom receptu.
6. Gotov pladanj se premješta do stroja za zatvaranje pladnjeva.

Ovaj sekvencijalni raspored drži sastojke odvojeno prije punjenja i omogućuje bolju kontrolu nad njihovim položajem unutar ladice. Također pomaže u stvaranju dosljednije prezentacije u maloprodaji.

Integrirani punilo za umak može mijenjati postavku doziranja ovisno o receptu. Na primjer, za pileći Lo Mein potrebno je 43 grama umaka, dok je za goveđi Lo Mein s brokulom potrebno 57 grama.

Od zatvaranja ladica do robotskog paletiziranja

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

Svaka zatvorena ladica zatim prolazi kroz kontrolnu vagu. Njena je svrha identificirati dovršena pakiranja koja su izvan dopuštenog raspona konačne težine. To osigurava završni sloj inspekcije nakon što su pojedinačni sastojci već porcionirani.

Kontrolna vaga ne zamjenjuje kontrolu razine sastojaka. Moguće je da je ukupna težina točna, dok je omjer mesa, rezanaca i povrća pogrešan. Zbog toga pojedinačno porcioniranje i konačna kontrola težine obavljaju dvije različite funkcije u liniji.

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

Nakon hlađenja, obroci se premještaju u stroj za pakiranje i odjeljak za automatizaciju na kraju linije, koji uključuje:

• Automatski montažer kutija
• Delta robotski sustav za pakiranje kutija
• Automatski stroj za zatvaranje kutija
• Robotski stroj za paletiziranje

Monter kutija automatski oblikuje kutije za otpremu. Delta robot bira i utovaruje gotova jela u kutijama u svaku kutiju prema potrebnom uzorku pakiranja. Kutije se zatim zatvaraju i prenose na stanicu za paletizaciju.

To sprječava da sekundarno pakiranje postane usko grlo. Povećanje brzine punjenja ladica pružilo bi ograničenu vrijednost ako bi operateri i dalje morali ručno oblikovati kutije, utovarivati ​​svaku kutiju i slagati gotove kutije na palete.

Dizajnirano za do 40 pladnjeva u minuti

Kompletna linija za vaganje i pakiranje gotovih jela dizajnirana je za ciljanu brzinu do 40 pladnjeva u minuti, što je ekvivalentno nominalnom učinku do 2400 pladnjeva na sat.

Za postizanje ovog učinka potrebno je više od odabira zatvarača 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 odgađanja pladnjeva. Odjeljenja za hlađenje, pakiranje u kutije i kutije također moraju obraditi ulazni izlaz bez nakupljanja proizvoda.

Stvarni proizvodni kapacitet može varirati ovisno o:

• Karakteristike odabranog recepta i sastojaka
• Broj sastojaka u svakoj posudi
• Individualne ciljane težine
• Dimenzije ladice i raspored odjeljaka
• Potreban redoslijed punjenja
• Vrijeme hlađenja
• Dopunjavanje proizvoda
• Postupci čišćenja i dezinfekcije
• Promjene recepta i pakiranja

Zbog toga, Smart Weigh procjenjuje cijeli proizvodni tijek umjesto da prikazuje maksimalnu brzinu jednog pojedinačnog stroja kao izlaz cijele linije.

Zašto je kupac odabrao Smart Weigh

Kupac je cijenio više od cijene ili specifikacija pojedinačnih strojeva. Mogućnost projektiranja, integracije i podrške cijeloj proizvodnoj liniji bila je važan dio odluke o kupnji.

Iskustvo u rješenjima visoke automatizacije

Smart Weigh mogao bi pružiti visoko automatizirano rješenje koje obuhvaća vaganje kuhane hrane, sekvencijalno punjenje pladnjeva, brtvljenje, inspekciju, hlađenje, pakiranje u kutije, pakiranje u kutije i paletiziranje.

Tijekom tehničkih rasprava, tim Smart Weigh zasebno je pregledao recepte, karakteristike sastojaka i ciljane težine. Potencijalna uska grla identificirana su prije nego što je predložena konačna konfiguracija opreme.

Iz ovog komunikacijskog procesa kupac je mogao vidjeti da Smart Weigh ima praktično iskustvo sa složenim prehrambenim primjenama s više sastojaka - ne samo sa standardnim strojevima za pakiranje.

Dokazano uspješni projekti

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

Ove postojeće aplikacije pokazale su sposobnost tvrtke da prilagođeni prijedlog pretvori u praktičan proizvodni sustav. Za kupca, relevantno iskustvo u projektu smanjilo je investicijski rizik povezan s kupnjom velike, visoko automatizirane linije.

Kupac je stoga odabrao iskusnog sistem integratora umjesto da kupuje niz nepovezanih strojeva od različitih dobavljača.

Rezultati i operativne koristi

Završena linija pruža nekoliko važnih prednosti američkom proizvođaču gotovih obroka.

Dosljedniji omjeri recepata

Rezanci, meso, povrće i umak kontroliraju se odvojeno. To pomaže u održavanju potrebnog omjera sastojaka umjesto oslanjanja samo na ukupnu težinu pladnja.

Smanjeno ručno porcioniranje

Automatsko vaganje i punjenje smanjuju ponavljajuće ručno uzimanje, vaganje i premještanje kuhane hrane. Operateri se mogu više usredotočiti na opskrbu 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 predvidljivijima.

Fleksibilna proizvodnja s 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 pladnjeva, brtvljenje, inspekcija, hlađenje, pakiranje u kutije, pakiranje u kutije i paletiziranje povezani su unutar jednog koordiniranog sustava. To smanjuje ručne prijenose između zasebnih proizvodnih faza i sprječava da naknadna obrada ograniči proizvodnju linije.

Izgradnja linije za pakiranje gotovih jela prema vašim receptima

Stroj za vaganje i pakiranje gotovih obroka ne treba birati samo prema veličini pladnja ili ukupnoj težini obroka.

Ispravno rješenje ovisi o fizičkim karakteristikama svakog sastojka, potrebnoj težini u svakoj posudi, redoslijedu punjenja, brzini proizvodnje i procesu sekundarnog pakiranja.

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

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

• Recepti za gotova jela
• Težina svakog sastojka
• Uzorci sastojaka ili fotografije
• Temperatura proizvoda tijekom punjenja
• Dimenzije ladice i raspored odjeljaka
• Potrebni broj ladica u minuti
• Zahtjevi za brtvljenje posuda
• Proces hlađenja
• Formati maloprodajnih kutija i kutija za otpremu

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