การศึกษากรณี: เครื่องละลายน้ําเหลวอาหารขนาดใหญ่ ปรับปรุงการผลิตอาหารเหลวในระดับอุตสาหกรรม
ในภาคการแปรรูปอาหารอุตสาหกรรม การผลิตผลิตสินค้าที่ระบายน้ําเหลวขนาดใหญ่ เช่น นมจากพืชเพื่อการค้าและอาหารสํารองของนม ใช้อุปกรณ์ทําเอมูลซีฟิชั่นความจุสูงเพื่อสมดุลผลผลิต, ความสม่ําเสมอของผลิตภัณฑ์และความปลอดภัยของอาหาร การศึกษากรณีนี้สืบค้นวิธีการที่เครื่องผสมน้ําเหลวอาหารขนาดใหญ่แก้ไขปัญหาที่สําคัญในการผลิตอุตสาหกรรมเพิ่มความมั่นคงของน้ํายาเรือนกระจก ระหว่างชุดมวล, เพิ่มประสิทธิภาพการดําเนินงานอย่างต่อเนื่อง และรับประกันความสอดคล้องกับมาตรฐานความปลอดภัยอาหารอุตสาหกรรมโดยไม่เสี่ยงคุณภาพสินค้า
ประวัติ
สถานที่นี้เชี่ยวชาญในการผลิตผลิตภัณฑ์อาหารที่ระดับอุตสาหกรรมของผลิตภัณฑ์อาหารที่ระดับเหลว, จําหน่ายแบรนด์รายย่อยและผู้ให้บริการอาหารที่มีผลิตต่อวันตั้งแต่ 5 ถึง 10 เมตรกลม.เส้นทางสินค้าหลักของมันรวมถึงนมจากพืชที่มั่นคง, ผักหญ้าและมะเขือเทศ), ผักผักผักผักผักผักผักผักผักผักผักผักผักผักผักผักผักผักผักผักผักผักผักผักผักผักผักผักผักผักผักผักผักผักผักผักผักผักผักผักผักผักผักผักผักผักผักผักผักผักผักผักผักผักผักผักผักผักผักผักผักผักผักผักผักผักผักผักผักผักอุปกรณ์นี้ใช้เครื่องผสมผสานแบบครึ่งอัตโนมัติ และเครื่องผสมผสานชุดเล็กที่เชื่อมต่อกันเป็นชุดการจัดตั้งที่แตกแยกนี้มีปัญหาในการจัดการกับการแปรรูปวัสดุแท้ในปริมาณสูง ส่งผลให้เกิดปัญหาซ้ํา ๆ ในเรื่องของความสามารถในการปรับขนาด ความเหมือนกันของชุดและประสิทธิภาพในการปฏิบัติงาน
ปัญหา
สถานที่นี้เผชิญกับปัญหาหลักห้าประการ ในการปรับขนาดการผลิตอาหารระบายน้ําเหลว
- ความไม่มั่นคงของเอมูลชั่นในชุดมวล: อีมูลฟิเซอร์ชุดขนาดเล็กที่เชื่อมต่อกันในชุดไม่สามารถบรรลุการปรับปรุงน้ําฝรั่งแบบเรียบร้อยในปริมาณขนาดใหญ่ (1,000 ลิตรต่อชุด) ซึ่งส่งผลให้ความมั่นคงของเอมูลชั่นไม่สม่ําเสมอที่มี 12-15% ของชุดแสดงให้เห็นถึงการแยกระยะหรือการชําระดินภายใน 2 สัปดาห์หลังจากการบรรจุโดยเฉพาะฉบับน้ํานมจากพืชแสดงความคล่องตัวที่แตกต่างกัน ทําให้ลูกค้าร้องเรียนเกี่ยวกับเนื้อเยื่อของผลิตภัณฑ์ที่ไม่สอดคล้อง
- ความสามารถในการปรับขนาดและอุปสรรคการผลิต: การตั้งตั้งแบบครึ่งอัตโนมัติจําเป็นต้องเปลี่ยนชุดบ่อย ๆ (ทุก 2-3 ชั่วโมง) และการถ่ายทอดวัสดุด้วยมือระหว่างเครื่องผสมและเครื่องขีดน้ํามันเวลาทํางานต่อเนื่องที่จํากัดนี้ 6-8 ชั่วโมงต่อวัน, สร้างอุปกรณ์ขัดขวางที่ป้องกันการอํานวยความสะดวกในการตอบสนองความต้องการรายย่อยที่เพิ่มขึ้น.
- ความทนทานของอุปกรณ์และค่ารักษาที่สูง: เอมูลฟายเซอร์ชุดเล็กที่ทํางานในภาระที่สูง (เพื่อตอบสนองความต้องการขนาดใหญ่) มีการเสื่อมสภาพที่เร่งรัดของสตาเตอร์-โรเตอรสานและซีล จําเป็นต้องบํารุงรักษาทุก 1-2 สัปดาห์โดยมีเวลาหยุดทํางานที่ไม่ได้วางแผน คิดเป็น 15% ของจํานวนชั่วโมงการผลิตทั้งหมดค่าชิ้นส่วนสํารองและค่าแรงงาน ค่าใช้จ่ายในการดําเนินงานสูงขึ้นมาก
- ความสอดคล้องในระดับอุตสาหกรรมและความเสี่ยงของการติดเชื้อ: การโอนวัสดุด้วยมือและการออกแบบอุปกรณ์ที่แตกแยกทําให้เกิดความเสี่ยงของการติดเชื้อข้ามระหว่างชุดการขาดโครงการบันทึกพาราเมตรที่บูรณาการ และโปรโตคอลการทําความสะอาดแบบอัตโนมัติทําให้มันยากที่จะตอบสนองมาตรฐานความปลอดภัยอาหารอุตสาหกรรมสําหรับการติดตามและความสะอาดการทดสอบเชื้อไวรัสบางครั้งพบว่ามีเศษเหลือในระดับต่ํา จําเป็นต้องประมวลผลชุดใหม่
- การควบคุมอุณหภูมิในการแปรรูปปริมาณสูง: การผสมผสานวัสดุในปริมาณขนาดใหญ่ทําให้เกิดความร้อนในพื้นที่ที่สําคัญ (อุณหภูมิเพิ่มขึ้น 10-15 °C) แม้กระทั่งกับระบบเย็นพื้นฐานสารผสมผสานธรรมชาติ, วิตามิน) ใน 8-10% ของชุด, การเปลี่ยนแปลงโปรไฟล์รสชาติและการลดค่าอาหาร การกระจายอุณหภูมิแบบเรียบร้อยในชุด 1,000 ลิตร + เป็นไปไม่ได้กับการตั้งปัจจุบัน
การแก้ไข: การนํามาใช้เครื่องละลายน้ําเหลวอาหารแบบต่อเนื่องขนาดใหญ่
เพื่อแก้ไขความท้าทายในการปรับขนาดและคุณภาพเหล่านี้ โรงงานได้ลงทุนในเครื่องปรับน้ําเหลวอาหารแบบต่อเนื่องขนาดใหญ่ที่มีความเข้มข้นสูงอุปกรณ์มีระบบบูรณาการที่ปรับปรุงให้เหมาะสมกับการผลิตอาหารเหลวขนาดใหญ่, โดยมีคุณสมบัติและฟังก์ชันสําคัญ เช่น
- สร้างอาคารและศักยภาพในระดับอุตสาหกรรม: ถังที่มีขนาด 5,000 ลิตรที่มีส่วนสัมผัสจากสแตนเลส SUS316L (ภายในเคลือบกระจก, Ra ≤ 0.6μm) เพื่อทนต่อการแปรรูปขนาดสูงอย่างต่อเนื่องระบบการหมักยาวต่อเนื่องรองรับการผ่านของ 20-30 เมตรคิวบ / ชั่วโมงการกําจัดความช้าในการเปลี่ยนชุด
- ระบบตัดแกะพลังงานสูง: มอเตอร์ 75kW ขับเคลื่อนสตอเตอร์-โรเตอร์ความแม่นยํา (ความเร็วปรับได้ 3,000-10,000 รอบต่อนาที) ด้วยส่วนประกอบเหล็กสแตนเลสที่ทนการสกัดที่เสริมระบบผลิตแรงตัดที่เท่าเทียมกันเพื่อปรับปรุงน้ําตกลง 5-25μm ผ่านปริมาณขนาดใหญ่, รับประกันความมั่นคงของเอมูลชั่นที่คงที่
- การควบคุมอุณหภูมิและกระบวนการที่บูรณาการ: ระบบทําความเย็น/ทําความร้อนแบบมีช่องสองแบบ พร้อมการควบคุมอุณหภูมิอย่างแม่นยํา (ช่วง 5-80 °C ความแม่นยํา ± 0.5 °C)เซ็นเซอร์อุณหภูมิในเวลาจริง และวงจรผลตอบสนองอัตโนมัติป้องกันการอุ่นเกินในพื้นที่ระบบรวมกับถังทําความร้อน/ทําความเย็นของวัสดุแพร่ด้านบนเพื่อให้กระแสกระบวนการเรียบร้อย
- อัตโนมัติเต็มและการบูรณาการระบบ: การควบคุมกลางโดย PLC โดยมีอินเตอร์เฟซจอสัมผัส เชื่อมโยงกระบวนการทําเอมูลซีฟิชั่น การให้อาหารวัตถุดิบ การควบคุมอุณหภูมิและการทําความสะอาดระบบสนับสนุนการเก็บรสสูตรแบบอัตโนมัติ (100+ สูตร), การบันทึกปริมาตรอย่างต่อเนื่อง และการบูรณาการกับสายการเติมน้ําล่าง
- ระบบ CIP และระบบความปลอดภัยอุตสาหกรรม: ระบบ Clean-in-Place (CIP) ที่บูรณาการพร้อมกับกระปุกฉีดความดันสูง, การปรับปริมาณสารเคมี, และวงจรการทําความสะอาดที่ควบคุมอุณหภูมิลดเวลาทําความสะอาด 60% และกําจัดความเสี่ยงของการทําความสะอาดด้วยมือการปิดเครื่องจักรกลแบบสองแบบ วาล์วลดความดัน และระบบล็อค (ตัวอย่างเช่น การปิดระดับต่ํา, เตือนอุณหภูมิสูงเกิน) ได้รับการรับรองความเป็นไปตามมาตรฐานความปลอดภัยในอุตสาหกรรม
กระบวนการดําเนินงานประกอบด้วย การปรับขนาดระบบ การบูรณาการกับสายการผลิตที่มีอยู่ (การเก็บวัตถุดิบ, อุปกรณ์การเติม) และการฝึกพนักงานเกี่ยวกับการทํางานอัตโนมัติอุตสาหกรรมพนักงานเทคนิค ปริมาตรที่ปรับปรุงให้ดีที่สุดสําหรับการประมวลผลขนาดใหญ่: นมจากพืชถูกแปรรูปที่ 8,500 รอบ / นาที ด้วยการผ่านต่อเนื่องของ 25 เมตรคิวบต่อชั่วโมงและอุณหภูมิที่ควบคุมได้ 38 °C ในขณะที่การปรับซัลลาตจํานวนมากต้อง 7,500 รอบ / นาทีและ 28 °C เพื่อรักษาความมั่นคงและรสชาติของเอมูลชั่น.
ผล และ การ ปรับปรุง
หลังจากการทดลองและการปรับปรุงกระบวนการ 4 เดือน ผสมผสมขนาดใหญ่ได้ผลิตการปรับปรุงการปรับปรุงและประสิทธิภาพในการดําเนินงานสําหรับการผลิตอุตสาหกรรม:
1การเพิ่มความมั่นคงของเอมูลชั่น ผ่านชุดมวล
ระบบตัดต่อเนื่องสูงได้รับการกระจายน้ําฝรั่งที่เท่าเทียมกัน (ขนาดเฉลี่ย: 12-20μm, CV ≤ 5%) ผ่านชุด 5,000L อัตราการแยกระยะและการชําระลงลดลงต่ํากว่า 1%ขยายอายุการใช้งานของสินค้าเป็น 4 เดือนชุดนมจากพืชรักษาความแน่นอย่างต่อเนื่อง โดยการร้องเรียนของลูกค้าเกี่ยวกับความไม่สอดคล้องของเนื้อเยื่อลดลง 90%
2ความสามารถในการผลิตขนาดใหญ่และการดําเนินงานต่อเนื่อง
การประมวลผลต่อเนื่องกําจัดการช้าในการเปลี่ยนชุด ทําให้สามารถทํางานได้ 16 ชั่วโมงต่อวัน (จาก 6-8 ชั่วโมง)ความสามารถในการผลิตต่อวันเพิ่มขึ้นถึง 25-30 เมตรคิวบิก (เพิ่มขึ้น 300%) ด้วยทีมงานหลักเดียวกันเวลาในการประมวลผลในแต่ละเมตรคิวบของผลิตภัณฑ์ลดลงเป็น 45 นาที (ลดลง 62.5%) ทําให้อํานวยการสามารถตอบสนองความต้องการรายย่อยที่เพิ่มขึ้นโดยไม่ต้องขยายพื้นที่การผลิต
3การปรับปรุงความทนทานของอุปกรณ์และลดต้นทุนในการบํารุงรักษา
ส่วนประกอบที่แข็งแกร่งต่อความทนทานกับการสวมใส่และการกระจายภาระที่ปรับปรุงได้ยืดระยะเวลาการบํารุงรักษาเป็น 3-4 เดือน (จาก 1-2 สัปดาห์) เวลาหยุดทํางานที่ไม่ได้วางแผนลดลงเป็น 2% ของจํานวนเวลาการผลิตทั้งหมดและค่ารักษาลดลง 40% ต่อปีหน่วย stator-rotor สามารถรักษาผลงานได้นานกว่า 5,000 ชั่วโมงในการทํางานต่อเนื่อง
4การปฏิบัติตามความปลอดภัยอาหารในระดับอุตสาหกรรม
ระบบ CIP ที่บูรณาการและการบันทึกปริมาตรแบบอัตโนมัติกําจัดความเสี่ยงของการติดเชื้อข้าม โดยการทดสอบทางจุลินทรีย์แสดงให้เห็นว่าไม่มีเศษเหลือระหว่างชุดความเร็ว, อัตราการให้อาหาร) ได้รับความมั่นคงในการติดตามอย่างเต็มที่สําหรับการดําเนินการผลิตแต่ละครั้ง ทําให้อุปกรณ์สามารถผ่านการตรวจสอบความปลอดภัยของอาหารอุตสาหกรรมได้โดยไม่มีความไม่ตรงกันอัตราการแปรรูปชุดลดลงจาก 8% เป็นต่ํากว่า 00.5%
5การควบคุมอุณหภูมิที่แม่นยํา และการป้องกันสารประกอบ
ระบบที่มีช่องทางสองแบบรักษาอุณหภูมิที่เท่าเทียมกันในชุดขนาดใหญ่ โดยจํากัดการเพิ่มความร้อน ≤ 3 °C ระหว่างการผสมผสมด้วยอัตราการเก็บวิตามินเพิ่มขึ้น 25% ในผลิตภัณฑ์ที่เสริมพานิลสัมผัสยืนยันว่า รสชาติของทุกชุดจะเหมือนกัน ไม่มีการเปลี่ยนแปลงที่เกิดจากความร้อน
6. ลดต้นทุนการผลิตต่อหน่วย
ประสิทธิภาพการปรับขนาด ค่ารักษาที่ต่ํากว่า และการลดการประมวลผลกลับนําไปสู่การลดค่าผลิตของหน่วย 22%การบริโภคพลังงานของเครื่องขีดน้ํามัน (75kW สําหรับ 25 เมตรคิวบต่อชั่วโมง) ส่งผลให้ค่าใช้จ่ายพลังงานต่อเมตรคิวบลดลง 30% เมื่อเทียบกับการตั้งชุดขนาดเล็กก่อนหน้านี้ค่าแรงงานต่อหน่วยยังลดลง 35% เนื่องจากอัตโนมัติและการดําเนินงานต่อเนื่อง
ผลลัพธ์ระยะยาวและแผนอนาคต
การนําตัวเอมูลฟิเจอร์ของอาหารเหลวขนาดใหญ่มาใช้ได้ ทําให้สถานที่นี้มีตําแหน่งเป็นผู้จําหน่ายที่น่าเชื่อถือสําหรับโซ่ค้าปลีกระดับประเทศด้วยอัตราการจัดส่งในเวลาที่ดีขึ้นจาก 85% เป็น 98% เนื่องจากความจุเพิ่มขึ้นการสั่งซื้อซ้ําจากพันธมิตรค้าปลีกเพิ่มขึ้น 40% ภายใน 6 เดือน เนื่องจากคุณภาพผลิตภัณฑ์ที่คงที่และการจําหน่ายที่ปรับขนาด
มองไปข้างหน้า โรงงานวางแผนที่จะบูรณาการตัวขีดขมกับเครื่องมือปรับปรุงกระบวนการที่ใช้พลังงาน AI เพื่อปรับปรุงการตั้งค่าพาราเมตรเพิ่มเติมขึ้นโดยใช้การเปลี่ยนแปลงวัตถุดิบในเวลาจริงนอกจากนี้ยังตั้งใจขยายสายสินค้าของตนให้รวมอาหารเหลวที่มีประสิทธิภาพในปริมาณสูง (e(เช่น น้ําดื่มที่อุดมไปด้วยโปรตีน นมพืชที่มีโปรไบโอติก) โดยใช้ความสามารถในการควบคุมที่แม่นยําของอุปกรณ์โครงการจะนําผลประโยชน์จากบันทึกข้อมูลอัตโนมัติ เพื่อนําการบํารุงรักษาแบบคาดการณ์, ลดเวลาหยุดทํางานและขยายอายุการใช้งานของอุปกรณ์
สรุป
สําหรับสถานที่แปรรูปอาหารเหลวขนาดอุตสาหกรรม เครื่องขยายความเป็นสมาธิแบบต่อเนื่องขนาดใหญ่มีความสําคัญในการแก้ปัญหาความสามารถในการปรับขนาดโดยยังคงคุณภาพและความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์กรณีนี้แสดงให้เห็นว่า เครื่องผสมน้ําเหลวอาหารขนาดใหญ่ที่มีความเข้มข้นสูง ที่ถูกสร้างมาเพื่อจุดประสงค์นี้ สามารถนํามาซึ่งการปรับปรุงการปรับปรุงในความสามารถในการผลิต, ความสม่ําเสมอของชุดและประสิทธิภาพการทํางาน
โดยการสอดคล้องความสามารถของอุปกรณ์กับความต้องการการผลิตอุตสาหกรรม เช่น การทํางานต่อเนื่อง อัตโนมัติบูรณาการและการควบคุมกระบวนการขนาดใหญ่ที่แม่นยํา, ลดต้นทุน และตอบสนองความต้องการที่เข้มงวดของห่วงโซ่การจําหน่ายปลีกและอาหารความสําเร็จของการดําเนินการนี้เน้นถึงคุณค่าของการลงทุนในอุปกรณ์ระดับอุตสาหกรรมในการขับเคลื่อนการเติบโตอย่างยั่งยืนในการผลิตอาหารขนาดใหญ่.