社會對食品的衛(wèi)生和質(zhì)量要求與日俱增;與之相對的是,當前肉制品加工正面臨嚴重的人員短缺問題,找到合適的員工正變得愈加困難。那么,引入自動化解決方案會,要看是否能幫助肉制品生產(chǎn)商擺脫當前困境嗎。根據(jù)相關數(shù)據(jù)顯示,目前機器人在肉制品行業(yè)中的應用程度仍非常有限。
食品工業(yè)的蓬勃發(fā)展,讓生產(chǎn)商們必須生產(chǎn)更新鮮、誘人的產(chǎn)品才能吸引消費者的眼球。與電氣與電子產(chǎn)品行業(yè)、金屬與化工業(yè)及塑料工業(yè)等行業(yè)相比,食品行業(yè)整體的自動化程度仍然較低。
相關數(shù)據(jù)顯示,全球每年售出的機器人中,僅約3%供于食品工業(yè),而增速更快的汽車領域,每年則可售出約100,000個工業(yè)機器人。
食品行業(yè)自動化程度提高的主要難點在于所加工的肉制品屬于天然、精致的產(chǎn)品品類,且具有易變質(zhì)的特質(zhì)。這意味著所有包裝工藝都必須嚴格根據(jù)產(chǎn)品的形狀、特性進行定制,在絕大多數(shù)情況下,實現(xiàn)標準化流程,可能性幾乎為零。
自動化或為大勢所趨
一般而言,當產(chǎn)量上升時,企業(yè)主通常需要使用更多的設備、建設更大的生產(chǎn)基地、雇用更多的員工執(zhí)行包括檢查在內(nèi)的各項工作。
而如今,企業(yè)主的痛點在于愈加困難地找到合適的員工——尤其對于吸引力較小或重復性較高的職位更是如此。眼下,大小公司都面臨著同樣的問題:在確保滿足肉制品高效生產(chǎn)的同時,如何保證其成本效益。
事實上,人員緊缺并非是促使公司努力提高自動化水平的唯一因素——因激烈的市場競爭而逐漸增加的人力的成本及最低工資勞務保障制度亦對此項決策影響巨大。
讓我們把目光轉向另一面,由EFSA(歐洲食品安全局)、FDA(美國食品和藥物管理局)和IFS食品標準共同制定的全球食品安全倡議已成為食品制造商公認的審核食品生產(chǎn)的標準。
由此可見,在我們對產(chǎn)品的貨架期、可追溯性及產(chǎn)品貼標等要求與日俱增的同時,對食品的衛(wèi)生標準也越加嚴格。
一方面市場對食品尤其是肉制品的質(zhì)量要求在不斷提升,另一方面人工成本也在不斷增加。僅2000年至2015年,人工成本就已上升了160%;然后,食品的銷售價格只能在有限的范圍內(nèi)略向上調(diào)整,種種矛盾都導致了巨大的落差。
自動化應用落地困局
自動化可謂是應對所有挑戰(zhàn)的有效方法之一,即使是肉制品和香腸等高值產(chǎn)品,也可從產(chǎn)品進料、填料延伸至包裝檢測及生產(chǎn)線末端的二次包裝及碼垛等,集成一站式自動化解決方案。
但是只有在自動化程度滿足公司需求,且在經(jīng)濟上可行時,自動化才有落地的可能。更為重要的是,自動化的核心優(yōu)勢在于其可以更大程度上降低人為因素在生產(chǎn)過程中的造成的影響。但遺憾的是,需要雇用人數(shù)較多的工位往往并非是集成自動化組件的理想位置。
使用自動化檢測解決方案對生產(chǎn)實現(xiàn)可靠的監(jiān)控
眾所周知,產(chǎn)品在出廠前必須經(jīng)過可靠的異物檢查及貼標檢測。具體來說,需要檢測包裝的肉制品是否存在異物;是否已在包裝中裝入正確數(shù)量的產(chǎn)品及產(chǎn)品是否被正確放置于包裝中。
貼標亦是如此。如標簽是否被貼放在正確的位置,條形碼是否清晰可辨且包含所有相關的生產(chǎn)信息等,都是產(chǎn)品在出廠前需要進行檢測的環(huán)節(jié),確保只有合格的包裝才能進入零售端進行流通。
自動檢測系統(tǒng)快速、準確、可靠地執(zhí)行無疑是優(yōu)質(zhì)的解決方案。作為貼標檢測專家,莫迪維克可以提供一站式包裝、貼標、檢測解決方案。還可直接集成至包裝生產(chǎn)線中,也可以設計為獨立的解決方案。常用的檢測系統(tǒng)包括了簡單的傳感器、條形碼讀取器、視覺傳感器和智能攝像系統(tǒng)。
為上下游工藝流程提供更多選擇
自動化的回報在包裝機上下游工藝上,更是體現(xiàn)的淋漓盡致。在大多數(shù)情況下,這些重復性勞作,是違背人體工學的困難任務。
例如將肉制品裝入包裝中,再將一級包裝裝入二級包裝中,最后將箱子堆疊于托盤上等操作。需要注意的是,即使這些工藝雖然非常適合自動化操作。但如果產(chǎn)品本身為天然原材料時,仍需要一定程度的靈活性。
值得一提的是,切片產(chǎn)品的包裝程序尤為適合自動化。包裝線內(nèi)各種不同類型的機械手可更有效、更衛(wèi)生的生產(chǎn)過程中處理產(chǎn)品。對于易于變質(zhì)的肉制品,目前來說,人為因素仍是較大的衛(wèi)生安全隱患。
在今年的世界食品博覽會(Anuga)及德國法蘭克福國際肉類食品加工設備展覽會(IFFA)上,莫迪維克向公眾展示了一條完整的切片&包裝生產(chǎn)線,與市場上傳統(tǒng)的包裝解決方案相比,該生產(chǎn)線的占地面積大大減少。
其結合了緊湊靈活款R 245熱成型拉伸膜包裝機,并配備有臥式裝填機用于切片產(chǎn)品裝填,操作過程衛(wèi)生且溫和。作為替代方案,可以使用高性能的機械手,將切片產(chǎn)品可靠、衛(wèi)生、高速地裝填至包裝盒/袋中。
工業(yè)機器人的另一種應用是一次拾取一個或幾個食品包裝,并以均勻或補償?shù)男问椒胖迷诙伟b箱或可重復使用的容器中。除此之外,這些二次包裝箱還可以輕松被機械手碼垛至托盤。根據(jù)生產(chǎn)車間的大小,所需的功能和所需的輸出,還可以分別配備二軸,三軸或四軸機器人和適當?shù)臋C械手系統(tǒng)。
莫迪維克衛(wèi)生設計
莫迪維克衛(wèi)生設計系列為食品包裝解決方案奠定了行業(yè)衛(wèi)生操作基準,確保衛(wèi)生性最高,以保障消費者的安全。設備所使用的材料及應用的設計,能確保食物殘渣和污垢不會粘附或可輕松去除。
它們可靈活地運用于各品類、包裝規(guī)格、重量和循環(huán)次數(shù)的產(chǎn)品,并且憑借莫迪維克衛(wèi)生設計系列可以滿足食品行業(yè)的要求。
節(jié)省人力成本&材料成本
因此,從整體上看,機械手可以在包裝工藝的許多區(qū)域接管大量任務,這些任務以前是由人來執(zhí)行的。在過程可靠性、衛(wèi)生性、效能和成本效益方面,機器人的功能性是無可爭議的。此外,借助自動化通??梢栽O計出較小的包裝,從而減少包裝材料。
與降低人員成本一樣,在包裝肉制品或香腸產(chǎn)品時,減少塑料的使用也具有積極的效果。該工藝同時也響應了市場對可回收包裝的需求——于2018年1月通過的歐盟塑料戰(zhàn)略及2019年正式生效的新德國包裝法案都旨在抵制全球塑料生產(chǎn)的大幅增長,為塑料工業(yè)引入循環(huán)經(jīng)濟,從而減少塑料消耗。
關于減少包裝材料這一主題,還有許多其他解決方案可用。重點還在于如何更好地使用先進的包裝技術,如莫迪維克真空貼體包裝及熱收縮包裝。這些包裝技術在確保包裝的穩(wěn)定性及保護功能的同時還能節(jié)省包裝材料。
什么是莫迪維克真空貼體包裝技術
莫迪維克真空貼體包裝技術應用獨特的預加熱技術,加熱板專利凹面設計,貼體膜充分接觸加熱板,延展無死角,貼合效果完美。在包裝過程中,包裝上膜如同產(chǎn)品的第二層皮膚緊緊地覆蓋在產(chǎn)品上,自然地展示產(chǎn)品的品質(zhì)、新鮮度和色澤。包裝成品3D立體,美觀新穎, 產(chǎn)品的貨架期也得以顯著延長。
高質(zhì)量的薄膜具有出色的機械性能,這意味著它們可以替代較厚的材料。莫迪維克熱收縮包裝工藝可將產(chǎn)品包裝在特殊的具有收縮性能的專用薄膜中。
薄膜的收縮性能通過與熱水的短暫收縮而被激活,特殊的膜在收縮后會緊緊地貼附在產(chǎn)品表面,但不會對產(chǎn)品造成任何擠壓,可減少傳統(tǒng)收縮包裝而產(chǎn)生的多余廢膜。兩種包裝方法都可以顯著降低材料消耗,從而降低成本。
所有產(chǎn)線組件實現(xiàn)統(tǒng)一控制
如果將所有模塊集成到機器控制中并可以通過一個控制終端進行管理,則能更大程度上在效率、過程可靠性、成本效益和操作簡便性等方面,充分挖掘高水平自動化的潛力。
在莫迪維克包裝生產(chǎn)線中,較高級別的莫迪維克線路控制鏈接包裝線中的所有組件,并將這些組件協(xié)調(diào)到ERP生產(chǎn)管理系統(tǒng)。這樣可確保以更少的人工成本,實現(xiàn)精確、可重復、透明的生產(chǎn)過程。
產(chǎn)品更換時,單個設備上的特殊參數(shù)和配置都必須進行設置,例如機械手、檢測系統(tǒng)或貼標解決方案。然而,更高級別的管理系統(tǒng)集中控制存儲的程序,并以子程序的形式鏈接各個生產(chǎn)線組件,產(chǎn)品更換時,每個組件將會收到控制面板發(fā)出的子程序,進行配置。因此,包裝過程更簡單,更快捷,更有效,只需經(jīng)過簡短培訓即可由工作人員可靠地控制包裝過程。
通常,大型自動化包裝解決方案的目標還必須是將整個系統(tǒng)的占地面積降至更低。自動化包裝系統(tǒng)不應占用比傳統(tǒng)包裝解決方案更多的空間。
如果說包裝機是自動化解決方案的一部分,那么所有自動化組件的智能集成,則是成功實現(xiàn)該目標關鍵的第一步。