Linka na váženie a balenie hotových jedál v USA: Štyri recepty s výkonom 40 tácok/min

Výroba hotových jedál pre samoobsluhy a maloobchodné siete s rýchlym občerstvením si vyžaduje viac než len plnenie potravín do tácok. Každá tácka musí obsahovať správne množstvo rezancov, mäsa, zeleniny a omáčky, pričom sa musí zachovať konzistentná prezentácia a rýchlosť výroby vhodná pre veľké objemy objednávok.

Americký výrobca hotových jedál oslovil spoločnosť Smart Weigh so žiadosťou o automatizovanú linku na váženie a balenie hotových jedál. Zákazník plánoval vyrábať niekoľko hotových jedál v ázijskom štýle s cieľovou rýchlosťou až 40 podnosov za minútu.

Požadovaný systém musel automatizovať nielen váženie surovín a plnenie tácok, ale aj uzatváranie tácok, kontrolu hmotnosti, chladenie, balenie do krabíc, prepraviek a paletizáciu.

Na rozdiel od plnenia jedného produktu tento projekt zahŕňal niekoľko varených surovín s veľmi odlišnými manipulačnými vlastnosťami. Spoločnosť Smart Weigh preto navrhla linku podľa skutočných receptov zákazníka namiesto použitia jedného štandardného plniaceho stroja na každú surovinu.

Požiadavky na projekt a recepty na hotové jedlá

Počiatočný projekt zahŕňal štyri recepty na hotové jedlá. Hoci niekoľko produktov malo rovnakú celkovú hmotnosť, hmotnosť a pomer jednotlivých ingrediencií sa značne líšili.

Kontrola iba konečnej hmotnosti plechu by pre tieto recepty nestačila.

Napríklad, tácka môže dosiahnuť 255 gramov, ale obsahovať priveľa rezancov a príliš málo kuracieho mäsa. Konečná hmotnosť by sa zdala správna, ale produkt by nespĺňal zamýšľaný recept, cenu alebo chuťový zážitok.

Linka preto musela porciovať každú hlavnú ingredienciu samostatne pred vykonaním záverečnej kontroly kompletného podnosu.

Medzi hlavné požiadavky zákazníka patrilo:

• Až 40 hotových plechov za minútu
• Samostatná kontrola porcií pre rezance, mäso, zeleninu a omáčku
• Kompatibilita s viacerými receptami hotových jedál
• Znížená závislosť od manuálneho váženia a naberania
• Konečná kontrola hmotnosti baleného tovaru
• Integrované chladenie a sekundárne balenie
• Automatické balenie, uzatváranie a paletizácia krabíc

Prečo je ťažké automatizovať viaczložkové hotové jedlá

Uvarené potraviny sa nesprávajú ako suché, sypké produkty. Ich vlhkosť, lepivosť, tvar a teplota priamo ovplyvňujú kŕmenie, váženie a vyprázdňovanie.

Uvarené rezance sa môžu prekrývať a zamotávať, čo spôsobuje, že niekoľko vlákien sa spojí do jednej hmoty. Uvarená ryža obsahuje vlhkosť a škrob, ktoré môžu spôsobiť premostenie alebo hromadenie produktu. Uvarená zelenina, ako je brokolica, je objemná a nepravidelná, zatiaľ čo kuracie mäso, mleté ​​mäso a hovädzie mäso sa líšia veľkosťou a stavom povrchu.

Omáčka predstavuje ďalšiu výzvu, pretože sa musí dávkovať presne bez kontaminácie tesniacej plochy tácky.

Použitie jedného konvenčného plniaceho stroja na všetky tieto ingrediencie by sťažilo udržanie presnosti porcií aj rýchlosti výroby. Spoločnosť Smart Weigh namiesto toho priradila ku každej ingrediencii vhodný systém váženia alebo porciovania.

Táto konfigurácia špecifická pre jednotlivé ingrediencie tiež poskytuje zákazníkovi väčšiu kontrolu nad receptom. Napríklad pri zmene z kuracieho Lo Mein na kuracie Pad Thai je možné individuálne upraviť cieľovú hmotnosť rezancov, mäsa, zeleniny a omáčky.

Automatizované riešenie balenia hotových jedál od spoločnosti Smart Weigh

Kompletná rada kombinuje špecializované systémy váženia varených jedál so sekvenčným plnením tácok a automatizáciou konca linky.

Špeciálne porciovanie pre rôzne varené jedlá

Pre jedlá na báze ryže bol súčasťou balenia aj porciovací stroj na varenú ryžu. Hoci štyri pôvodné recepty obsahovali prevažne rezance, tento modul dáva výrobcovi flexibilitu pridávať v budúcnosti misky s ryžou a ďalšie položky hotových jedál.

Viachlavové váhy na mieru manipulujú s uvarenými rezancami, mäsom a zeleninou nezávisle. Každý systém je konfigurovaný podľa charakteristík toku, veľkosti kusov a cieľovej porcie ingrediencie.

Samostatný systém váženia vareného mäsa je obzvlášť dôležitý pre kontrolu nákladov. Kuracie a hovädzie mäso sú zvyčajne hodnotnejšie zložky, takže zbytočné preplnenie môže výrazne zvýšiť straty produktu na tisíckach tácok.

Sekvenčné plnenie zásobníka

Po porciovaní sa ingrediencie postupne ukladajú do zásobníkov.

Typická postupnosť plnenia je:

1. Prázdne tácky vstupujú do plniaceho dopravníka.
2. Do každého tácky sa porciuje uvarená ryža alebo rezance.
3. Pridá sa požadovaná porcia uvareného mäsa.
4. Uvarená zelenina sa odváži a naplní.
5. Omáčka sa dávkuje podľa zvoleného receptu.
6. Hotová miska sa presunie do uzatváracieho stroja na misky.

Toto sekvenčné usporiadanie udržiava ingrediencie oddelené pred plnením a poskytuje lepšiu kontrolu nad ich polohou v tácke. Taktiež pomáha vytvoriť konzistentnejšiu prezentáciu v maloobchode.

Integrovaný plnič omáčky dokáže meniť dávkovanie v závislosti od receptu. Napríklad kuracie Lo Mein vyžaduje 43 gramov omáčky, zatiaľ čo hovädzie mäso s brokolicou vyžaduje 57 gramov.

Od uzatvárania tácok po robotickú paletizáciu

Po naplnení všetkých ingrediencií uzatvára stroj na balenie misiek balenie pre následnú manipuláciu a distribúciu.

Každý zapečatený podnos potom prechádza kontrolnou váhou. Jej účelom je identifikovať kompletné balenia, ktoré nespadajú do povoleného konečného hmotnostného rozsahu. To poskytuje finálnu kontrolnú vrstvu po tom, čo sú jednotlivé ingrediencie už porciované.

Kontrolná váha nenahrádza kontrolu hladiny surovín. Je možné, že celková hmotnosť je správna, ale pomer mäsa, rezancov a zeleniny je nesprávny. Z tohto dôvodu individuálne porciovanie a konečná kontrola hmotnosti plnia v linke dve rôzne funkcie.

Utesnené tácky potom vstupujú do chladiaceho systému. Čas a teplotu chladenia je možné nakonfigurovať podľa procesu bezpečnosti potravín, receptúry jedla, formátu tácky a následných požiadaviek na balenie.

Po vychladnutí sa jedlá presunú do boxovacieho stroja a sekcie automatizácie na konci linky, ktorá zahŕňa:

• Automatický montér puzdier
• Systém balenia do krabíc robotom Delta
• Automatický stroj na zatváranie krabíc
• Robotický paletizačný stroj

Zostavovač prepravných kartónov automaticky formuje prepravné kartóny. Robot Delta vyberá a nakladá hotové jedlá v krabiciach do každého kartóna podľa požadovaného baliaceho vzoru. Krabice sa potom utesnia a prenesú na paletizačnú stanicu.

Vďaka tomu sa sekundárne balenie nestane úzkym hrdlom. Zvýšenie rýchlosti plnenia tácok by malo obmedzenú hodnotu, ak by operátori stále museli manuálne formovať škatule, nakladať každú škatuľu a stohovať hotové škatule na palety.

Navrhnuté pre až 40 zásobníkov za minútu

Kompletná linka na váženie a balenie hotových jedál bola navrhnutá pre cieľovú rýchlosť až 40 podnosov za minútu, čo zodpovedá nominálnemu výkonu až 2 400 podnosov za hodinu.

Dosiahnutie tohto výkonu si vyžaduje viac než len výber baličky tácok s výkonom 40 tácok za minútu. Každá predná aj následná sekcia musí fungovať v rámci rovnakého výrobného cyklu.

Plniace stanice na rezance, mäso, zeleninu a omáčky musia dokončiť svoje porcie bez zdržania tácok. Sekcie chladenia, balenia do krabíc a prepraviek musia tiež zvládnuť prichádzajúci výstup bez toho, aby sa produkty hromadili.

Skutočná výrobná kapacita sa môže líšiť v závislosti od:

• Vybrané recepty a charakteristiky ingrediencií
• Počet ingrediencií v každej miske
• Individuálne cieľové váhy
• Rozmery zásobníka a rozloženie priehradiek
• Požadované poradie plnenia
• Čas chladenia
• Doplnenie produktov
• Postupy čistenia a dezinfekcie
• Zmeny receptúr a balenia

Z tohto dôvodu systém Smart Weigh vyhodnocuje celý výrobný tok, a nie prezentuje maximálnu rýchlosť jedného jednotlivého stroja ako výstup celej linky.

Prečo si zákazník vybral Smart Weigh

Zákazník hodnotil viac než len cenu alebo špecifikácie jednotlivých strojov. Dôležitou súčasťou rozhodnutia o kúpe bola schopnosť navrhnúť, integrovať a podporovať celú výrobnú linku.

Skúsenosti s vysoko automatizovanými riešeniami

Smart Weigh by mohol poskytnúť vysoko automatizované riešenie zahŕňajúce váženie tepelne upravených potravín, postupné plnenie tácok, uzatváranie, kontrolu, chladenie, balenie do krabíc, prepraviek a paletizáciu.

Počas technických diskusií tím Smart Weigh samostatne preskúmal receptúry, charakteristiky surovín a cieľové hmotnosti. Potenciálne úzke miesta boli identifikované pred návrhom konečnej konfigurácie zariadenia.

Zákazník z tohto komunikačného procesu videl, že spoločnosť Smart Weigh má praktické skúsenosti s komplexnými potravinárskymi aplikáciami s viacerými ingredienciami – nielen so štandardnými baliacimi strojmi.

Osvedčené úspešné projekty

Spoločnosť Smart Weigh dokončila množstvo projektov váženia a balenia varených potravín, lepkavých výrobkov a viaczložkových jedál.

Tieto existujúce aplikácie preukázali schopnosť spoločnosti premeniť prispôsobený návrh na praktický výrobný systém. Pre zákazníka relevantné skúsenosti s projektom znížili investičné riziko spojené s nákupom veľkej, vysoko automatizovanej linky.

Zákazník si preto vybral skúseného systémového integrátora, namiesto toho, aby si kúpil súbor odpojených strojov od rôznych dodávateľov.

Výsledky a prevádzkové výhody

Dokončená linka poskytuje americkému výrobcovi hotových jedál niekoľko dôležitých výhod.

Konzistentnejšie pomery receptov

Rezance, mäso, zelenina a omáčka sa kontrolujú samostatne. To pomáha udržiavať požadovaný pomer ingrediencií namiesto spoliehania sa iba na celkovú hmotnosť plechu.

Znížené manuálne porciovanie

Automatické váženie a plnenie znižuje opakované manuálne naberanie, váženie a prenášanie uvarených jedál. Operátori sa môžu viac sústrediť na dodávku produktov, kontrolu kvality a dohľad nad linkou.

Lepšia kontrola rozdávania potravín

Špecializované porciovanie mäsa pomáha znižovať zbytočné preplnenie hodnotnejšími surovinami. Konzistentnejšie porcie tiež zvyšujú predvídateľnosť výpočtov nákladov na jedlo a správy receptov.

Flexibilná výroba s viacerými receptami

Jednotlivé cieľové hmotnosti je možné zmeniť pri prepínaní medzi kuracím Lo Mein, kuracím Pad Thai, rezancami Dan Dan a hovädzím mäsom s brokolicou. Modul porciovania varenej ryže podporuje aj budúce recepty na báze ryže.

Jeden integrovaný výrobný tok

Váženie surovín, plnenie tácok, uzatváranie, kontrola, chladenie, balenie do krabíc, prepraviek a paletizácia sú prepojené v rámci jedného koordinovaného systému. To znižuje manuálne presuny medzi jednotlivými výrobnými fázami a zabraňuje následnej manipulácii, ktorá by obmedzovala výkon linky.

Vybudovanie baliacej linky na hotové jedlá podľa vašich receptov

Vážiaci a baliaci stroj na hotové jedlá by sa nemal vyberať len podľa veľkosti tácky alebo celkovej hmotnosti jedla.

Správne riešenie závisí od fyzikálnych vlastností každej zložky, hmotnosti potrebnej v každej miske, postupnosti plnenia, rýchlosti výroby a procesu sekundárneho balenia.

Pre tento americký projekt spoločnosť Smart Weigh navrhla kompletnú linku na základe štyroch skutočných receptov a cieľovej rýchlosti až 40 podnosov za minútu. Finálny systém pokrýva výrobný proces od porciovania jednotlivých hotových jedál až po robotickú paletizáciu.

Na konfiguráciu podobnej baliacej linky na hotové jedlá si pripravte nasledujúce informácie:

• Recepty na hotové jedlá
• Hmotnosť každej zložky
• Vzorky alebo fotografie zložiek
• Teplota produktu počas plnenia
• Rozmery zásobníka a rozloženie priehradiek
• Požadovaný počet zásobníkov za minútu
• Požiadavky na utesnenie misky
• Proces chladenia
• Formáty maloobchodných krabíc a prepravných kartónov

Spoločnosť Smart Weigh dokáže tieto informácie použiť na vyhodnotenie každej zložky, identifikáciu možných úzkych miest vo výrobe a na vývoj prispôsobeného riešenia váženia, plnenia a balenia hotových jedál na konci výrobnej linky.