Veie- og pakkelinje for ferdigmat i USA: Fire oppskrifter med 40 brett/min

Å produsere ferdigretter for nærbutikker og grab-and-go-butikker krever mer enn å fylle mat i brett. Hvert brett må inneholde riktig mengde nudler, kjøtt, grønnsaker og saus, samtidig som man opprettholder en jevn presentasjon og en produksjonshastighet som passer for store bestillinger.

En amerikansk produsent av ferdigmat henvendte seg til Smart Weigh for en automatisert veie- og pakkelinje for ferdigmat. Kunden planla å produsere flere ferdigretter i asiatisk stil med en målhastighet på opptil 40 brett per minutt.

Det nødvendige systemet automatiserte ikke bare veiing av ingredienser og fylling av brett, men også forsegling av brett, vektinspeksjon, kjøling, eskepakking, kartongpakking og palletering.

I motsetning til en fyllemaskin for ett enkelt produkt, involverte dette prosjektet flere kokte ingredienser med svært forskjellige håndteringsegenskaper. Smart Weigh designet derfor linjen rundt kundens faktiske oppskrifter i stedet for å bruke én standard fyllemaskin til hver ingrediens.

Prosjektkrav og ferdigmatoppskrifter

Det første prosjektet dekket fire ferdigmatoppskrifter. Selv om flere produkter hadde samme totalvekt, varierte vekten og forholdet mellom hver ingrediens betydelig.

Å bare kontrollere den endelige vekten på brettene ville ikke være nok for disse oppskriftene.

For eksempel kan et brett nå 255 gram, men inneholde for mange nudler og for lite kylling. Den endelige vekten vil virke riktig, men produktet vil ikke oppfylle den tiltenkte oppskriften, kostnaden eller spiseopplevelsen.

Linjen måtte derfor porsjonere hver hovedingrediens separat før en endelig kontroll av det ferdige brettet ble utført.

Kundens hovedkrav inkluderte:

• Opptil 40 ferdige brett per minutt
• Separat porsjonskontroll for nudler, kjøtt, grønnsaker og saus
• Kompatibilitet med flere ferdigmatoppskrifter
• Redusert avhengighet av manuell veiing og utmåling
• Endelig inspeksjon av pakket vekt
• Integrert kjøling og sekundærpakning
• Automatisk pakking, forsegling og palletering av kasser

Hvorfor det er vanskelig å automatisere ferdigretter med flere ingredienser

Tilberedt mat oppfører seg ikke som tørre, frittflytende produkter. Fuktigheten, klebrigheten, formen og temperaturen påvirker direkte fôring, veiing og utmating.

Kokte nudler kan overlappe og floke seg, noe som fører til at flere tråder beveger seg sammen som én masse. Kokt ris inneholder fuktighet og stivelse som kan forårsake brodannelse eller produktoppbygging. Kokte grønnsaker som brokkoli er klumpete og uregelmessige, mens kylling, kjøttdeig og storfekjøtt varierer i størrelse og overflatetilstand.

Saus introduserer en annen utfordring fordi den må dispenseres nøyaktig uten å forurense forseglingsområdet for brettet.

Å bruke én konvensjonell fyllemaskin for alle disse ingrediensene ville gjøre det vanskelig å opprettholde både porsjonsnøyaktighet og produksjonshastighet. Smart Weigh matchet i stedet hver ingrediens med et passende veie- eller porsjoneringssystem.

Denne ingrediensspesifikke konfigurasjonen gir også kunden større kontroll over oppskriften. Når man for eksempel bytter fra kylling lo mein til kylling pad thai, kan målvektene for nudler, kjøtt, grønnsaker og saus justeres individuelt.

Smart Weighs automatiserte pakkeløsning for ferdigmat

Den komplette linjen kombinerer dedikerte veiesystemer for ferdigmat med sekvensiell brettfylling og automatisering ved slutten av linjen.

Dedikert porsjonering for forskjellige tilberedte matvarer

En porsjonsmaskin for kokt ris ble inkludert for risbaserte måltider. Selv om de fire første oppskriftene hovedsakelig inneholder nudler, gir denne modulen produsenten fleksibilitet til å legge til risboller og andre ferdigmat-SKU-er i fremtiden.

Tilpassede flerhodevektere håndterer kokte nudler, kjøtt og grønnsaker uavhengig. Hvert system er konfigurert i henhold til flytegenskaper, stykkestørrelse og målporsjon av ingrediensen.

Det separate veiesystemet for tilberedt kjøtt er spesielt viktig for kostnadskontroll. Kylling og storfekjøtt er vanligvis ingredienser med høyere verdi, så unødvendig overfylling kan øke produktavsløringen betydelig på tvers av tusenvis av brett.

Sekvensiell brettfylling

Etter porsjonering legges ingrediensene i brettene ett trinn om gangen.

En typisk fyllingssekvens er:

1. Tomme brett går inn i fylletransportbåndet.
2. Kokt ris eller nudler porsjoneres i hvert brett.
3. Den nødvendige porsjonen med stekt kjøtt tilsettes.
4. Kokte grønnsaker veies og fylles.
5. Sausen tilberedes i henhold til den valgte oppskriften.
6. Det ferdige brettet flyttes til brettets forseglingsmaskinen.

Denne sekvensielle ordningen holder ingrediensene adskilt før fylling og gir bedre kontroll over plasseringen deres inne i brettet. Det bidrar også til å skape en mer konsistent detaljhandelspresentasjon.

Den integrerte sausfylleren kan endre doseringsinnstillingen med oppskriften. For eksempel krever kylling lo mein 43 gram saus, mens storfekjøtt og brokkoli krever 57 gram.

Fra brettforsegling til robotpalletering

Etter at alle ingrediensene er fylt, lukker brettforseglingsmaskinen pakken for nedstrøms håndtering og distribusjon.

Hvert forseglede brett går deretter gjennom en kontrollvekt. Hensikten er å identifisere ferdige pakker som faller utenfor det tillatte sluttvektområdet. Dette gir et siste inspeksjonslag etter at de enkelte ingrediensene allerede er porsjonert.

Kontrollvekten erstatter ikke kontroll av ingrediensnivå. Det er mulig at totalvekten er riktig, mens forholdet mellom kjøtt, nudler og grønnsaker er feil. Av denne grunn utfører individuell porsjonering og endelig vektkontroll to forskjellige funksjoner i linjen.

De forseglede brettene går deretter inn i kjølesystemet. Kjøletid og -temperatur kan konfigureres i henhold til mattrygghetsprosessen, måltidsoppskriften, brettformatet og krav til emballasje nedstrøms.

Når måltidene er avkjølt, går de til boksemaskinen og automatiseringsseksjonen på slutten av linjen, som inkluderer:

• Automatisk kassereiser
• Delta robotkassepakkesystem
• Automatisk forseglingsmaskin for kasser
• Robotisk palleteringsmaskin

Kasseoppretteren former forsendelseskassene automatisk. Delta-roboten plukker og laster de eskefulle ferdigrettene i hver koffert i henhold til ønsket pakkemønster. Kassene forsegles deretter og overføres til palleteringsstasjonen.

Dette forhindrer at sekundæremballasje blir en flaskehals. Å øke hastigheten på brettfyllingen ville gi begrenset verdi hvis operatørene fortsatt måtte forme kasser manuelt, laste hver eske og stable de ferdige kassene på paller.

Designet for opptil 40 brett per minutt

Den komplette veie- og pakkelinjen for ferdigmat ble designet for en målhastighet på opptil 40 brett per minutt, tilsvarende en nominell produksjon på opptil 2400 brett per time.

Å nå denne produksjonen krever mer enn å velge en brettforsegler som er klassifisert for 40 brett per minutt. Hver oppstrøms og nedstrøms seksjon må operere innenfor samme produksjonssyklus.

Nudel-, kjøtt-, grønnsaks- og sausfyllestasjonene må fullføre porsjonene sine uten å forsinke brettene. Kjøle-, boks- og kartongpakkingsseksjonene må også håndtere den innkommende produksjonen uten at produktene hoper seg opp.

Faktisk produksjonskapasitet kan variere i henhold til:

• Utvalgte oppskrifter og ingrediensegenskaper
• Antall ingredienser i hver skuff
• Individuelle målvekter
• Skuffdimensjoner og romoppsett
• Nødvendig fyllingssekvens
• Avkjølingstid
• Produktpåfyll
• Rengjørings- og sanitærprosedyrer
• Oppskrifts- og emballasjeendringer

Av denne grunn evaluerer Smart Weigh hele produksjonsflyten i stedet for å presentere maksimalhastigheten til én enkelt maskin som resultatet for hele linjen.

Hvorfor kunden valgte Smart Weigh

Kunden vurderte mer enn prisen eller spesifikasjonene til individuelle maskiner. Evnen til å designe, integrere og støtte hele produksjonslinjen var en viktig del av kjøpsbeslutningen.

Erfaring med høyautomatiseringsløsninger

Smart Weigh kan tilby en svært automatisert løsning som dekker veiing av ferdigmat, sekvensiell fylling av brett, forsegling, inspeksjon, kjøling, eskepakking, kartongpakking og palletering.

Under de tekniske diskusjonene gjennomgikk Smart Weigh-teamet oppskriftene, ingrediensegenskapene og målvektene separat. Potensielle flaskehalser ble identifisert før den endelige utstyrskonfigurasjonen ble foreslått.

Kunden kunne se ut fra denne kommunikasjonsprosessen at Smart Weigh hadde praktisk erfaring med komplekse matapplikasjoner med flere ingredienser – ikke bare standard pakkemaskiner.

Bevist vellykkede prosjekter

Smart Weigh har gjennomført en rekke veie- og pakkeprosjekter for ferdiglaget mat, klissete produkter og måltider med flere ingredienser.

Disse eksisterende applikasjonene demonstrerte selskapets evne til å gjøre et tilpasset forslag om til et praktisk produksjonssystem. For kunden reduserte relevant prosjekterfaring investeringsrisikoen forbundet med å kjøpe en stor, svært automatisert linje.

Kunden valgte derfor en erfaren systemintegrator i stedet for å kjøpe en samling frakoblede maskiner fra forskjellige leverandører.

Resultater og driftsfordeler

Den ferdige linjen gir flere viktige fordeler for den amerikanske ferdigmatprodusenten.

Mer konsistente oppskriftsforhold

Nudler, kjøtt, grønnsaker og saus kontrolleres separat. Dette bidrar til å opprettholde det nødvendige ingrediensforholdet i stedet for å bare stole på den totale vekten av brettene.

Redusert manuell porsjonering

Automatisk veiing og fylling reduserer repeterende manuell uthenting, veiing og overføring av ferdiglaget mat. Operatørene kan fokusere mer på produktforsyning, kvalitetskontroller og linjetilsyn.

Bedre kontroll over matutdeling

Dedikert kjøttporsjonering bidrar til å redusere unødvendig overfylling av ingredienser med høyere verdi. Mer konsistente porsjoner gjør også beregninger av matkostnader og oppskriftshåndtering mer forutsigbar.

Fleksibel produksjon av flere oppskrifter

Individuelle målvekter kan endres når man bytter mellom kylling lo mein, kylling pad thai, dan dan nudler og storfekjøtt med brokkoli. Porsjoneringsmodulen for kokt ris støtter også fremtidige risbaserte oppskrifter.

Én integrert produksjonsflyt

Veiing av ingredienser, fylling av brett, forsegling, inspeksjon, kjøling, eskepakking, kartongpakking og palletering er koblet sammen i ett koordinert system. Dette reduserer manuelle overføringer mellom separate produksjonstrinn og forhindrer at nedstrøms håndtering begrenser linjeproduksjonen.

Bygge en pakkelinje for ferdige måltider rundt oppskriftene dine

En veie- og pakkemaskin for ferdigmat bør ikke velges kun etter brettstørrelse eller totalvekt av måltidet.

Den riktige løsningen avhenger av de fysiske egenskapene til hver ingrediens, vekten som kreves i hvert brett, fyllesekvensen, produksjonshastigheten og den sekundære pakkeprosessen.

For dette amerikanske prosjektet designet Smart Weigh hele linjen rundt fire faktiske oppskrifter og en målhastighet på opptil 40 brett per minutt. Det endelige systemet dekker produksjonsprosessen fra individuell porsjonering av ferdigmat til robotpalletering.

For å konfigurere en lignende pakkelinje for ferdigmat, må du forberede følgende informasjon:

• Ferdige oppskrifter på måltider
• Vekten av hver ingrediens
• Ingrediensprøver eller bilder
• Produkttemperatur under fylling
• Skuffdimensjoner og romoppsett
• Nødvendige skuffer per minutt
• Krav til forsegling av brett
• Kjøleprosess
• Formater for butikkesker og forsendelsesesker

Smart Weigh kan bruke denne informasjonen til å evaluere hver ingrediens, identifisere mulige flaskehalser i produksjonen og utvikle en tilpasset løsning for veiing, fylling og emballasje av ferdigretter.