Tehtalna in pakirna linija za ameriške pripravljene obroke: Štirje recepti s 40 pladnji/min

Priprava že pripravljenih obrokov za trgovine z živili in prodajne kanale za hitro prehrano zahteva več kot le polnjenje hrane v pladnje. Vsak pladenj mora vsebovati pravilno količino rezancev, mesa, zelenjave in omake, hkrati pa mora ohranjati dosledno predstavitev in hitrost proizvodnje, primerno za naročila velikih količin.

Ameriški proizvajalec pripravljene hrane se je obrnil na podjetje Smart Weigh za avtomatizirano linijo za tehtanje in pakiranje pripravljenih jedi. Stranka je načrtovala proizvodnjo več pripravljenih jedi v azijskem slogu s ciljno hitrostjo do 40 pladnjev na minuto.

Potreben sistem je moral avtomatizirati ne le tehtanje sestavin in polnjenje pladnjev, temveč tudi zapiranje pladnjev, pregled teže, hlajenje, pakiranje v škatle, zaboje in paletiranje.

Za razliko od polnjenja enega samega izdelka je ta projekt vključeval več kuhanih sestavin z zelo različnimi lastnostmi ravnanja. Smart Weigh je zato linijo zasnoval glede na dejanske recepte strank, namesto da bi za vsako sestavino uporabil en standardni polnilni stroj.

Zahteve projekta in recepti za pripravljene obroke

Začetni projekt je zajemal štiri recepte za že pripravljene obroke. Čeprav je imelo več izdelkov enako skupno težo, sta se teža in razmerje posameznih sestavin precej razlikovala.

Nadzor samo končne teže pladnja za te recepte ne bi bil dovolj.

Na primer, pladenj lahko doseže 255 gramov, hkrati pa vsebuje preveč rezancev in premalo piščanca. Končna teža bi se zdela pravilna, vendar izdelek ne bi ustrezal predvidenemu receptu, ceni ali izkušnji prehranjevanja.

Linija je zato morala vsako glavno sestavino ločeno odmeriti, preden je opravila končni pregled dokončanega pladnja.

Glavne zahteve stranke so vključevale:

• Do 40 pripravljenih pladnjev na minuto
• Ločen nadzor porcij za rezance, meso, zelenjavo in omako
• Združljivost z več recepti za že pripravljene jedi
• Zmanjšana odvisnost od ročnega tehtanja in zajemanja
• Končni pregled teže pakiranih izdelkov
• Integrirano hlajenje in sekundarna embalaža
• Samodejno pakiranje, zapiranje in paletiranje škatel

Zakaj je težko avtomatizirati pripravljene obroke z več sestavinami

Kuhana hrana se ne obnaša kot suhi, sipki izdelki. Njena vlažnost, lepljivost, oblika in temperatura neposredno vplivajo na hranjenje, tehtanje in odvajanje.

Kuhani rezanci se lahko prekrivajo in zapletajo, zaradi česar se več pramenov premakne skupaj v eno maso. Kuhan riž vsebuje vlago in škrob, ki lahko povzročita premoščanje ali kopičenje izdelka. Kuhana zelenjava, kot je brokoli, je obsežna in nepravilne oblike, medtem ko se piščanec, mleto meso in govedina razlikujejo po velikosti in stanju površine.

Omaka predstavlja še en izziv, saj jo je treba natančno odmeriti, ne da bi pri tem onesnažili tesnilno površino pladnja.

Uporaba enega običajnega polnilnega stroja za vse te sestavine bi otežila vzdrževanje tako natančnosti porcij kot hitrosti proizvodnje. Smart Weigh je namesto tega vsaki sestavini prilagodil ustrezen sistem za tehtanje ali porcijo.

Ta konfiguracija, specifična za sestavine, stranki omogoča tudi večji nadzor nad receptom. Pri prehodu s piščančjega Lo Meina na piščančji Pad Thai je na primer mogoče individualno prilagoditi ciljno težo rezancev, mesa, zelenjave in omake.

Rešitev za avtomatizirano pakiranje pripravljenih obrokov podjetja Smart Weigh

Celotna linija združuje namenske sisteme za tehtanje kuhane hrane z zaporednim polnjenjem pladnjev in avtomatizacijo na koncu linije.

Namensko porcioniranje za različna kuhana živila

Za obroke na osnovi riža je bil vključen stroj za porcioniranje kuhanega riža. Čeprav štirje začetni recepti večinoma vsebujejo rezance, ta modul proizvajalcu omogoča fleksibilnost pri dodajanju riževih skled in drugih artiklov pripravljenih jedi v prihodnosti.

Večglave tehtnice po meri ločeno obdelujejo kuhane rezance, meso in zelenjavo. Vsak sistem je konfiguriran glede na pretočne značilnosti, velikost kosov in ciljni delež sestavine.

Ločen sistem tehtanja kuhanega mesa je še posebej pomemben za nadzor stroškov. Piščanec in govedina sta običajno sestavini višje vrednosti, zato lahko nepotrebno prepolnjevanje znatno poveča izgubo izdelkov na tisočih pladnjih.

Zaporedno polnjenje pladnja

Po porciji se sestavine postopoma odlagajo v pladnje.

Tipično zaporedje polnjenja je naslednje:

1. Prazni pladnji vstopijo v polnilni transporter.
2. V vsak pladenj se porcijsko naloži kuhan riž ali rezanci.
3. Doda se zahtevana količina kuhanega mesa.
4. Kuhano zelenjavo stehtamo in napolnimo.
5. Omaka se dozira po izbranem receptu.
6. Dokončan pladenj se premakne do stroja za zapiranje pladnjev.

Ta zaporedna razporeditev ohranja sestavine ločene pred polnjenjem in omogoča boljši nadzor nad njihovim položajem znotraj pladnja. Prav tako pomaga ustvariti bolj dosledno predstavitev v maloprodaji.

Integrirano polnilo za omako lahko spreminja nastavitev doziranja glede na recept. Na primer, za piščančji lo mein potrebujete 43 gramov omake, za govedino z brokolijem pa 57 gramov.

Od tesnjenja pladnjev do robotskega paletiranja

Ko so vse sestavine napolnjene, stroj za zapiranje pladnjev zapre embalažo za nadaljnje ravnanje in distribucijo.

Vsak zaprti pladenj nato gre skozi kontrolno tehtnico. Njen namen je prepoznati dokončane pakete, ki ne presegajo dovoljenega končnega območja teže. To zagotavlja končno kontrolno plast, potem ko so posamezne sestavine že porciirane.

Kontrolna tehtnica ne nadomešča nadzora ravni sestavin. Možno je, da je skupna teža pravilna, medtem ko je razmerje med mesom, rezanci in zelenjavo napačno. Zaradi tega individualno porciiranje in končni pregled teže v liniji opravljata dve različni funkciji.

Zaprti pladnji nato vstopijo v hladilni sistem. Čas in temperaturo hlajenja je mogoče nastaviti glede na postopek varnosti živil, recepturo obroka, obliko pladnja in zahteve glede embalaže.

Ko se obroki ohladijo, se premaknejo v stroj za pakiranje in oddelek za avtomatizacijo na koncu linije, ki vključuje:

• Avtomatski montažer zabojev
• Sistem za pakiranje robotskih škatel Delta
• Avtomatski stroj za zapiranje škatel
• Robotski stroj za paletiranje

Monter zabojev samodejno oblikuje transportne zaboje. Robot Delta pobere in naloži zapakirane pripravljene obroke v vsak zaboj v skladu z zahtevanim vzorcem pakiranja. Zaboji se nato zaprejo in prenesejo na postajo za paletizacijo.

S tem se prepreči, da bi sekundarna embalaža postala ozko grlo. Povečanje hitrosti polnjenja pladnjev bi prineslo omejeno vrednost, če bi morali operaterji še vedno ročno oblikovati škatle, nalagati vsako škatlo in zlagati končane škatle na palete.

Zasnovano za do 40 pladnjev na minuto

Celotna linija za tehtanje in pakiranje pripravljenih jedi je bila zasnovana za ciljno hitrost do 40 pladnjev na minuto, kar ustreza nominalni zmogljivosti do 2400 pladnjev na uro.

Za doseganje te zmogljivosti je potrebno več kot le izbira tesnilnega stroja za pladnje, ki je zmogljiv za 40 pladnjev na minuto. Vsak predhodni in zahodni del morata delovati v istem proizvodnem ciklu.

Polnilnice za rezance, meso, zelenjavo in omake morajo dobaviti svoje porcije brez zavlačevanja pladnjev. Oddelki za hlajenje, pakiranje v škatle in zaboje morajo prav tako obvladovati vhodne izdelke, ne da bi se pri tem kopičili izdelki.

Dejanska proizvodna zmogljivost se lahko razlikuje glede na:

• Značilnosti izbranih receptov in sestavin
• Število sestavin v vsakem pladnju
• Posamezne ciljne teže
• Dimenzije pladnja in razporeditev predalov
• Zahtevano zaporedje polnjenja
• Čas hlajenja
• Dopolnitev izdelkov
• Postopki čiščenja in sanitacije
• Spremembe receptov in embalaže

Zaradi tega Smart Weigh ocenjuje celoten proizvodni tok in ne predstavlja največje hitrosti posameznega stroja kot izhod celotne linije.

Zakaj se je stranka odločila za Smart Weigh

Stranka je cenila več kot le ceno ali specifikacije posameznih strojev. Pomemben del odločitve o nakupu je bila sposobnost načrtovanja, integracije in podpore celotne proizvodne linije.

Izkušnje z visoko avtomatiziranimi rešitvami

Pametno tehtanje bi lahko zagotovilo visoko avtomatizirano rešitev, ki bi zajemala tehtanje kuhane hrane, zaporedno polnjenje pladnjev, zapiranje, pregled, hlajenje, pakiranje v škatle, pakiranje v zaboje in paletiranje.

Med tehničnimi razpravami je ekipa Smart Weigh ločeno pregledala recepte, značilnosti sestavin in ciljne teže. Preden je bila predlagana končna konfiguracija opreme, so bila ugotovljena morebitna ozka grla.

Stranka je iz tega komunikacijskega procesa lahko videla, da ima Smart Weigh praktične izkušnje s kompleksnimi aplikacijami za živila z več sestavinami – ne le s standardnimi pakirnimi stroji.

Dokazano uspešni projekti

Smart Weigh je zaključil številne projekte tehtanja in pakiranja kuhane hrane, lepljivih izdelkov in večsestavinskih obrokov.

Te obstoječe aplikacije so pokazale sposobnost podjetja, da prilagojen predlog spremeni v praktičen proizvodni sistem. Za stranko so ustrezne projektne izkušnje zmanjšale investicijsko tveganje, povezano z nakupom velike, visoko avtomatizirane linije.

Stranka je zato izbrala izkušenega sistemskega integratorja, namesto da bi kupila zbirko nepovezanih strojev od različnih dobaviteljev.

Rezultati in operativne koristi

Dokončana linija ameriškemu proizvajalcu pripravljenih obrokov zagotavlja več pomembnih prednosti.

Bolj dosledna razmerja receptov

Rezanci, meso, zelenjava in omaka se nadzorujejo ločeno. To pomaga ohranjati zahtevano razmerje sestavin, namesto da se zanašate le na skupno težo pladnja.

Zmanjšano ročno porciiranje

Samodejno tehtanje in polnjenje zmanjšujeta ponavljajoče se ročno zajemanje, tehtanje in prenašanje kuhane hrane. Operaterji se lahko bolj osredotočijo na dobavo izdelkov, preverjanje kakovosti in nadzor linije.

Boljši nadzor nad podarjanjem hrane

Namensko porcioniranje mesa pomaga zmanjšati nepotrebno prenasičenost z bolj dragocenimi sestavinami. Bolj enakomerne porcije omogočajo tudi bolj predvidljiv izračun stroškov hrane in upravljanje receptov.

Prilagodljiva proizvodnja z več recepti

Posamezne ciljne teže je mogoče spremeniti pri preklapljanju med piščančjim lo meinom, piščančjim pad thaijem, rezanci dan dan ter govedino in brokolijem. Modul za porcijo kuhanega riža podpira tudi prihodnje recepte na osnovi riža.

En integriran proizvodni tok

Tehtanje sestavin, polnjenje pladnjev, zapiranje, pregled, hlajenje, pakiranje v škatle, pakiranje v zaboje in paletiranje so povezani v enem usklajenem sistemu. To zmanjšuje ročne prenose med ločenimi proizvodnimi fazami in preprečuje, da bi nadaljnje rokovanje omejevalo proizvodnjo linije.

Gradnja pakirne linije za pripravljene obroke okoli vaših receptov

Stroja za tehtanje in pakiranje pripravljenih obrokov ne smete izbrati le glede na velikost pladnja ali skupno težo obroka.

Pravilna rešitev je odvisna od fizikalnih lastnosti posamezne sestavine, teže, ki je potrebna v vsakem pladnju, zaporedja polnjenja, hitrosti proizvodnje in postopka sekundarnega pakiranja.

Za ta ameriški projekt je podjetje Smart Weigh zasnovalo celotno linijo na podlagi štirih dejanskih receptov in ciljne hitrosti do 40 pladnjev na minuto. Končni sistem pokriva proizvodni proces od porcij posameznih kuhanih živil do robotskega paletiranja.

Za konfiguracijo podobne linije za pakiranje že pripravljenih obrokov pripravite naslednje podatke:

• Recepti za pripravljene obroke
• Teža vsake sestavine
• Vzorci sestavin ali fotografije
• Temperatura izdelka med polnjenjem
• Dimenzije pladnja in razporeditev predalov
• Zahtevano število pladnjev na minuto
• Zahteve za tesnjenje pladnjev
• Postopek hlajenja
• Formati maloprodajnih škatel in transportnih zabojev

Smart Weigh lahko te informacije uporabi za oceno vsake sestavine, prepoznavanje morebitnih ozkih grl v proizvodnji in razvoj prilagojene rešitve za tehtanje, polnjenje in pakiranje pripravljenih obrokov na koncu linije.