Automatyzacja i robotyzacja to obecnie konieczność na wymagającym rynku mleczarskim. Bez najnowocześniejszych rozwiązań w tym zakresie trudno konkurować o coraz bardziej wymagającego klienta. Dlatego firmy zajmujące się przetwórstwem mleka na dużą skalę coraz częściej wykorzystują w swojej działalności rozwiązania Przemysłu 4.0. Dzięki temu ich produkty spełniają najwyższe normy bezpieczeństwa i higieny, a proces produkcyjny może przebiegać bez większych zakłóceń.
Rynek mleczarski to branża charakteryzująca się ogromną konkurencją. O klienta walczą tu zarówno rodzime przedsiębiorstwa, jak i wielkie międzynarodowe koncerny. Wiąże się to z koniecznością ciągłego rozwoju – zarówno wprowadzania nowych wyrobów, jak i udoskonalania tych, które już są na rynku. Niezwykle istotne jest zachowanie wysokich standardów jakości. Zwiększanie produkcji powoduje również konieczność rozwijania mocy produkcyjnych, a co za tym idzie rozbudowę parku maszynowego. Aby sprostać rosnącemu zapotrzebowaniu, konieczna jest automatyzacja produkcji. Bez nowoczesnych, wydajnych maszyn, trudno byłoby konkurować na tak wymagającym rynku, jak przetwórstwo mleka.
Bezpieczny łańcuch technologiczny
Mleko jest jednym z podstawowych produktów żywnościowych. Aby uzyskać wyrób końcowy wysokiej jakości, konieczny jest bezpieczny łańcuch technologiczny. Decydującą rolę odgrywa tu jakość i higiena. Aby ją zapewnić na jak najwyższym poziomie niezbędne jest przestrzeganie wielu zasad, zwłaszcza tych związanych z bezpieczeństwem żywności. Są to działania i uwarunkowania techniczno-organizacyjne podejmowane na wszystkich etapach produkcji i przetwórstwa spożywczego w celu zapewnienia zdrowia konsumenta. Do najważniejszych należy przestrzeganie Zasady Dobrej Praktyki Higienicznej — GHP oraz Dobrej Praktyki Produkcyjnej — GMP. Dobrą Praktykę Higieniczną definiuje się jako wszystkie działania, które muszą być podjęte i warunki higieniczne, które muszą być spełniane i kontrolowane na wszystkich etapach procesu produkcji i obrotu żywnością, aby zapewnić bezpieczeństwo żywności. Z kolei Dobra Praktyka Produkcyjna to prawidłowa realizacja procesów i czynności produkcyjnych pozwalających na wyprodukowanie wyrobów spożywczych o odpowiedniej jakości zdrowotnej. W każdym zakładzie związanym z ich produkcją, a więc również w zakładach mleczarskich, jest to podstawowa baza wyjściowa do wdrażania systemu HACCP – prostego, a jednocześnie najbardziej efektywnego i skutecznego systemu ukierunkowanego na zapewnienie bezpieczeństwa żywności. Polega on m.in. na tym, że w całym łańcuchu produkcyjnym i dystrybucji produktów spożywczych wszystkie etapy, w których może wystąpić potencjalne zagrożenie bezpieczeństwa żywności, są pod ścisłą kontrolą.
Dobre praktyki przynoszą korzyści
Higiena żywności to coś więcej niż zachowanie czystości i porządku przy produkcji mleczarskiej. Obejmuje ona wszystkie praktyki związane z ochroną wyrobów spożywczych przed zanieczyszczeniem bakteriami chorobotwórczymi oraz toksynami i ciałami obcymi. Niedbałość w zachowaniu zasad higieny skutkuje najczęściej bardzo poważnymi konsekwencjami, m.in. występowaniem zatruć pokarmowych i zachorowaniami konsumentów, zanieczyszczeniem produktów i związanymi z tym reklamacjami lub wycofywaniem ich z rynku, zwiększeniem ilości odpadów żywnościowych, niebezpieczeństwem ich zepsucia oraz koniecznością ich utylizacji. Nie bez znaczenia są także sankcje karne wynikające z niedostosowania się do wymogów prawa, zamknięcie zakładu lub ograniczenie jego produkcji, a także konieczność podejmowania dodatkowych działań w celu poprawy stanu sanitarno-higienicznego. Z tym natomiast wiążą się inwestycje w dodatkowe wyposażenie. Nawet najmniejsze skażenie produktu powoduje ogromne straty, na przykład z powodu wycofania ze sklepów całej partii produktów czy kosztowych przestojów. To wszystko wymaga dodatkowych nakładów finansowych oraz czasu i pracy ludzkiej. Dlatego też zachowanie odpowiedniej higieny w zakładzie przetwórstwa mlecznego jest tak istotne.
Wysokie wymagania
Kierunkiem rozwoju techniki mleczarskiej jest przede wszystkim higiena oraz zwrócenie szczególnej uwagi na budowę i działanie aseptyczne. Stąd też w ważnym elementem procesów takich jak separacja, homogenizacja, czy pasteryzacja, są odpowiednie czujniki.
Niezwykle istotne jest to, aby posiadały one niezbędne certyfikaty, np. EHEDG lub 3A, dające gwarancję, że ich konstrukcja jest zgodna z wytycznymi higienicznymi. Ponadto ważne jest, aby były one odporne na mycie CIP/SIP. Szereg różnych adapterów umożliwia proste i higieniczne zintegrowanie w procesie.
Do zadań układów automatyki w mleczarstwie należy przede wszystkim sterowanie i kontrola pracy pomp, mieszadeł, zaworów, itp., prowadzenie pomiarów, sygnalizacja, regulacja temperatury, poziomu płynów, wartości ciśnienia, stężeń, czyli prowadzenie i kontrola całej produkcji. Każde zadanie jest realizowane zgodnie z precyzyjnie określonymi algorytmami, a przebieg procesu jest ściśle rejestrowany i archiwizowany.
Ciśnienie i temperatura pod kontrolą
Automatyzacja procesów sterowania produkcją zwiększa jakość wyrobów poprzez lepszą regulację produkcji. Komputerowo wspomagane sterowanie jakością obejmuje dwa poziomy: automatyzację pomiaru poprzez sensory, liczniki czy urządzenia pomiarowe oraz automatyzację planowania procesu kontroli i analizę wyników.
– Wśród rozwiązań ifm electronic dedykowanych branży mleczarskiej znajdują się m.in. urządzenia przeznaczone do kontroli ciśnienia w zbiornikach. Z kolei do wykrywania poziomów granicznych w zbiornikach stosuje się higieniczne czujniki poziomu granicznego LMT. Monitorują one niezawodnie poziom w zbiornikach. Ze względu na wysoką jakość obudowy wykonanej ze stali kwasoodpornej V4A i dopuszczonego do kontaktu z żywnością tworzywa sztucznego PEEK, spełniają wymagania dla obszarów sterylnych. Ustawienie fabryczne czujnika LMT100 / LMT110 do różnych rodzajów mediów, eliminuje konieczność regulacji, nawet w przypadku lepkich i kleistych produktów np. jogurtu. Właśnie tam tradycyjne wibracyjne czujniki poziomu stają się zawodne, przez co LMT staje się nieodzownym rozwiązaniem.
Natomiast, aby zagwarantować stałą jakość procesu, konieczne są czujniki temperatury. Muszą być one regularnie kalibrowane, co jest bardzo czasochłonne i kosztowne.
W czujnikach temperatury typu TAD ifm electronic zastosowano dwa różne elementy sensorowe, które kontrolują się wzajemnie podczas procesu. Umożliwia to niezawodne wykrywanie niewłaściwego działania czujnika. Dodatkowo w razie awarii jednego z elementów, proces może być kontynuowany dzięki drugiemu elementowi pomiarowemu.
W trosce o zawory
Wśród rozwiązań ifm electronic dedykowanych dla przemysłu mleczarskiego znajdują się także te przeznaczone do monitorowania zaworów, które w przemyśle spożywczym służą do zamykania przepływu, sterowania i regulacji. Są zatem podstawowymi elementami bezpieczeństwa, dokładności i niezawodności. Aby zawory mogły bezpiecznie wypełniać swoje zadania, firma ifm electronic oferuje szeroki wybór czujników zaworów do najróżniejszych zastosowań. Jest wśród nich m.in. efector valvis (typu IX5xxx), który wykrywa dokładnie pozycję zaworów grzybowych. Sygnalizuje trzy pozycje: zawór otwarty, zawór zamknięty i dowolna pozycja pośrednia.
W procesach produkcyjnych związanych z przetwórstwem mleka istotne jest także monitorowanie włazów. Indukcyjne czujniki bezpieczeństwa kategorii 4 i SIL3 odczytują bezdotykowo i bez specjalnego elementu współpracującego pokrywy ze stali nierdzewnej w zbiornikach. Do ich działania nie jest potrzebny żaden element współpracujący, np. magnes lub kodowany element aktywujący. Indukcyjny czujnik bezpieczeństwa wykrywa metale, np. VA lub ST37.
Wśród nowoczesnych rozwiązań automatyki przemysłowej stosowanych w branży mleczarskiej znajdują się również urządzenia do monitorowania hydrauliki, drgań, sygnalizacji pozycji czy wykrywania optycznego.
Niewątpliwie zakłady przetwórstwa mleczarskiego chcące sprostać rosnącym wymaganiom rynku, muszą sięgać po coraz to nowsze rozwiązania mające wpływ na wydajność produkcji oraz jakość produktów końcowych. Nowoczesne rozwiązania automatyki przemysłowej pozwalają im nie tylko na lepsze zarządzanie produkcją, ale również na jej wydajniejsze planowanie i monitorowanie, a co za tym idzie zwiększenie rentowności.
Autor artykułu: Zespół ifm electronic sp. z o.o.
