Průtokoměry pomáhají potravinářským společnostem dosáhnout efektivní výroby.

V potravinářském průmyslu efektivní výroba neznamená pouze zvýšení kapacity a snížení nákladů, ale souvisí také s dodržováním stability kvality produktu a zajištěním bezpečnosti potravin. S rozvojem potravinářského průmyslu ve velkém měřítku a standardizací tradiční výrobní modely založené na manuálních zkušenostech již nestačí ke splnění požadavků moderních podniků. Automatizovaná zařízení, jako jsou průtokoměry, kvantitativní řídicí boxy a datalogery, se stala klíčovou podporou pro podniky, které usilují o přesnou kontrolu a efektivní výrobu. Tento článek se zaměří na cestu k dosažení efektivní výroby v potravinářských podnicích, zdůrazní aplikační scénáře, výběr typů a důležitost průtokoměrů, stejně jako roli, způsob použití a klíčové výhody kvantitativních řídicích boxů a datalogerů, čímž odhalí klíčovou hodnotu automatizovaných zařízení v efektivní potravinářské výrobě.

1. Scénáře použití výrobků a typy využití, a které komponenty vyžadují průtokoměry.

Potravinářské zpracování je složitý a různorodý proces, který zahrnuje přepravu a řízení kapalných materiálů na několika stupních, od předběžného zpracování surovin a zpracování polo-výrobků až po balení konečných výrobků. Jako jedna z klíčových surovin v potravinářském zpracování má stabilita a přesnost toku kapalin přímý vliv na kvalitu výrobků a efektivitu výroby. Průtokoměry, jako klíčová zařízení pro měření toku kapalin, jsou široce využívány v různých scénářích potravinářského zpracování, přičemž se jejich typy použití a umístění liší v závislosti na konkrétních aplikacích.

1.1 Hlavní scénáře použití výrobků

Aplikační scénáře průtokoměrů v potravinářském průmyslu lze rozdělit podle druhů zpracovávaných produkty a technologických kroků:

• Scénáře zpracování nápojů : zahrnující výrobní procesy pitné vody, sycených nápojů, ovocných šťáv, čajových nápojů, mléčných výrobků atd., zahrnující dopravu a dávkování kapalin, jako je voda, ovocná šťáva, sirup, mléko a oxid uhličitý.

• Zpracování omáček : včetně výroby produktů, jako je sójová omáčka, ocet, kuchyňské víno, omáčka z chilli, rajčatová omáčka, zahrnující dávkování a přepravu kapalin, jako je fermentační kapalina, slanina, cukerný roztok, olej a extrakt z koření.

• Zpracování obilovin a olejů : zahrnující zpracování produktů, jako je jedlé oleje, rýže a mouka, zahrnující měření a řízení kapalin, jako je surový olej, rafinovaný olej, voda a pára.

• Zpracování polotovarů : včetně výroby produktů, jako jsou instantní nudle, zmrazené knedlíky a salámy, zahrnující dopravu a dávkování kapalin, jako je těsto, náplně, oleje, slanina a kořeněné omáčky.

• Scénáře zpracování mléka : zahrnují výrobu produktů jako je mléko, jogurt a sýr, a zahrnují měření a dávkování kapalin, jako je čerstvé mléko, mléčná tekutina, násev kultury, cukerný roztok a stabilizátor.

1.2 Klasifikace typů použití průtokoměrů

Na základě principu měření a typu použitelných kapalin lze průtokoměry běžně používané ve zpracování potravin rozdělit do několika hlavních typů, mezi které patří objemové průtokoměry, průtokoměry diferenčního tlaku, elektromagnetické průtokoměry a vířivé průtokoměry. Různé typy průtokoměrů se liší přesností měření, použitelným médiem a požadavky na instalaci, proto musí být vhodný typ vybrán na základě konkrétního aplikačního scénáře.

1.3 Komponenty vyžadující průtokoměry v jednotlivých fázích zpracování

Bez ohledu na scénář zpracování potravin, jakýkoli proces zahrnující dopravu, dávkování a množstevní přidávání kapalných materiálů vyžaduje použití průtokoměrů pro řízení toku. Konkrétní aplikace zahrnují především následující klíčové fáze:

• Fáze vstupu surovin : Když skladovny surovin přepravují kapalné suroviny do dílen na zpracování, například přívod pitné vody při výrobě lahvované vody, doprava ovocného pytle při výrobě nápojů nebo přívod syrového oleje při výrobě jedlých olejů, je nutné přesně měřit množství použitých surovin pomocí průtokoměrů, aby nedošlo k plýtvání nebo nedostatku surovin.

• Míchání ingrediencí : Jedna z klíčových fází potravinářského zpracování, která vyžaduje míchání různých tekutých surovin v přesných poměrech. Například při výrobě nápojů se míchá sirup, voda a ovocná šťáva, a při výrobě omáček se směšuje solanka, cukerný roztok a kvasná tekutina. Ve všech případech je nutné pomocí průtokoměrů sledovat průtok každé suroviny v reálném čase, aby byly zajištěny přesné proporce.

• Ohřev/chlazení : Některé procesy v potravinářství vyžadují ohřev párou nebo chlazení studenou vodou pro kontrolu teploty během procesu, například sterilizaci mléčných výrobků, sterilizaci konzervovaných potravin nebo pasteurizaci nápojů. Pro měření průtoku páry nebo chladicí vody jsou zapotřebí průtokoměry, které zajistí stabilní účinek ohřevu nebo chlazení a tím i kvalitu výrobku.

• Proces čištění a dezinfekce : Čištění a dezinfekce zařízení a dílen pro zpracování potravin vyžaduje použití kapalin, jako je čistá voda a desinfekční prostředky. Průtokoměry lze použít k měření množství použitého čisticího roztoku a čisté vody, ke kontrole doby a nákladů na čištění a k zajištění toho, že účinek čištění a dezinfekce splňuje normy bezpečnosti potravin.

• Proces plnění hotového výrobku : Při výrobě lahvových a konzervovaných potravin, jako je pitná voda, nápoje, sójová omáčka a mléčné výrobky, je nutné používat průtokoměry k přesnému dávkování objemu naplněného do každé lahve/plechovky, aby bylo zajištěno, že obsah výrobku odpovídá státním normám a zároveň byla zvýšena efektivita plnění.

• Ošetřování odpadních vod : Odpadní vody vznikající při zpracování potravin je třeba před vypouštěním ošetřit. Průtokoměry lze použít k měření množství vypouštěných odpadních vod a množství přidaných činidel pro úpravu, aby bylo zajištěno, že úprava odpadních vod splňuje platné normy a požadavky na ochranu životního prostředí.

2. Jaký typ průtokoměru byl použit?

Různé scénáře a procesy zpracování potravin mají odlišné požadavky na fyzikální vlastnosti (např. viskozitu, teplotu a korozivnost), rozsah průtoku a měřicí přesnost proudícího média. Proto jsou zapotřebí různé typy průtokoměrů. Následující text podrobně popisuje typy průtokoměrů používané v jednotlivých fázích a kritéria pro jejich výběr na základě konkrétních aplikačních scénářů:

2.1 Běžně používané průtokoměry ve scénářích zpracování nápojů

• Elektromagnetické měřiče průtoku jsou široce používány pro měření průtokové rychlosti vodivých kapalin, jako je voda, ovocná šťáva a sirup. Mezi jejich výhody patří vysoká přesnost měření, náchylnost k změnám viskozity a teploty kapaliny a absence pohyblivých částí uvnitř potrubí, což z nich činí méně náchylné ke zanášení a splňující hygienické požadavky na potraviny. Například ve fázi dopravy surové vody při výrobě balené vody elektromagnetické průtokoměry přesně měří průtokovou rychlost pitné vody a poskytují tak datovou podporu pro následné procesy filtrace a dezinfekce. Ve fázi přípravy ingrediencí u ovocných nápojů mohou elektromagnetické průtokoměry sledovat průtokovou rychlost koncentrátu ovocné šťávy a sirupu v reálném čase a zajistit tak přesné dodržení poměrů. Jsou také vhodné pro mléčné kapaliny a scénáře vyžadující přesné měření hmotnostní průtokové rychlosti. Například při výrobě mléčných nápojů mohou elektromagnetické průtokoměry přímo měřit hmotnostní průtokovou rychlost mléka, čímž se vyhne chybám objemového průtoku způsobeným změnami teploty a tlaku a zaručí stabilní poměry nutričních složek výrobku.

• Vortexový přílivový měřič : Slouží k měření průtoku plynu oxidu uhličitého. Například při výrobě sycených nápojů může vířivý průtokoměr přesně změřit průtok oxidu uhličitého vstupujícího do nápoje, řídit obsah plynu v nápoji a zajistit tak chuť a kvalitu výrobku.

2.2 Běžně používané průtokoměry v procesech zpracování kořeněných omáček

• Objemový průtokoměr (eliptický ozubený kola) : Uplatnění při měření průtoku viskózních kořeněných omáček. Eliptický ozubený kola určuje průtok na základě počtu otáček kol, které jsou proudem kapaliny poháněny. Nabízí vysokou přesnost měření, není ovlivněn změnami viskozity kapaliny, má jednoduchou konstrukci a snadnou údržbu. Ve stádiu přepravy fermentačního media i plnění hotového produktu při výrobě sójové omáčky umožňuje eliptický ozubený kola přesně měřit průtok a tím zajišťovat stabilní kvalitu výrobku.

• Elektromagnetické měřiče průtoku slouží k měření průtokové rychlosti vodivých kapalin, jako je solanka a cukerné roztoky. Například ve fázi míchání ingrediencí při výrobě chilli omáčky mohou elektromagnetické průtokoměry měřit průtokovou rychlost solanky a cukerných roztoků, aby zajistily přesné poměry ingrediencí; při výrobě octa mohou elektromagnetické průtokoměry sledovat průtokovou rychlost roztoků organických kyselin vznikajících během fermentace, čímž kontrolují parametry fermentačního procesu.

2.3 Běžně používané průtokoměry v provozech zpracování obilovin a olejů

• Objemové průtokoměry (průtokoměry s eliptickými ozubenými koly) : Vhodné pro měření průtoku olejových kapalin, jako je surová ropa a rafinovaný olej. Elipsové tokoměry nabízejí výhody, jako je vysoká přesnost měření, silné odolnosti proti rušení a dlouhá životnost. Mohou pracovat za vyšších teplot a tlaků, což je činí vhodnými pro dálkovou dopravu a dávkování olejových kapalin ve zpracování obilovin a olejů. Například při rafinaci potravinářských olejů mohou elipsové tokoměry přesně měřit přívod surového oleje a odtok rafinovaného oleje a poskytovat přesná data pro kalkulaci nákladů.

• Vortexový přílivový měřič : Používá se k měření průtoku páry. Například při ohřevu a sušení ve zpracování obilovin a olejů může vířivý tokoměr měřit průtok páry, řídit teplotu a dobu ohřevu a zajistit, aby obsah vlhkosti výrobků z obilovin a olejů splňoval normy.

2.4 Běžně používané průtokoměry ve scénářích zpracování polotovarů

• Elektromagnetické měřiče průtoku slouží k měření průtokové rychlosti vodivých kapalin, jako je těsto, slanina a omáčky. Například při procesu dopravy těsta při výrobě instantních nudlí mohou elektromagnetické průtokoměry sledovat průtok těsta v reálném čase, aby kontrolovaly tloušťku a kvalitu tvaru nudlí; při přípravě náplně pro zmrazené knedlíky mohou elektromagnetické průtokoměry měřit průtok surovin, jako je olej a slanina, a tak zajišťovat chuť a aroma náplně.

2.5 Běžně používané průtokoměry při čištění odpadních vod

Elektromagnetické měřiče průtoku jsou běžně používány k měření průtoku odpadních vod při čištění odpadních vod z potravinářské výroby, protože mají výhody, jako je vysoká odolnost proti korozi, široký rozsah měření a nezávislost na turbulenci odpadních vod. Při dávkování čisticích přípravků lze přesně regulovat množství přidávaných látek, čímž se zajišťuje účinnost čištění odpadních vod.

3. Význam průtokoměrů v různých aplikacích

Jako „průtokové oči“ ve zpracování potravin jsou průtokoměry důležité v různých aplikacích, zejména při zajišťování kvality produktu, zvyšování výrobní efektivity, snižování výrobních nákladů, zajištění bezpečnosti potravin a splňování požadavků na ochranu životního prostředí. Konkrétně:

3.1 Zpracování nápojů: Zajištění stabilní chuti a kvality

Chuť a kvalita nápojových produktů úzce souvisí s parametry, jako jsou poměry surovin a obsah sycení. Při výrobě ovocných šťáv může nepřesné řízení toku koncentrátu ovocné šťávy a sirupu vést k nerovnováze ve sladkosti a kyselosti, čímž se ovlivní chuť. U výroby sycených nápojů mohou kolísání toku oxidu uhličitého způsobit nedostatečné nebo nadměrné sycení, což snižuje konkurenceschopnost produktu. Průtokoměry prostřednictvím přesného měření toku v reálném čase zajistí stabilní poměry surovin a kontrolovatelný obsah sycení, čímž zaručují konzistentní chuť a kvalitu nápojových produktů. Navíc během procesu plnění lahví mohou průtokoměry přesně regulovat objem náplně každé lahve, čímž zabrání stížnostem na trhu a ekonomickým ztrátám kvůli nedodržení stanoveného obsahu.

3.2 Zpracování kořenění: Zajištění souladu chuti a bezpečnosti se standardy

Chuť kořenidel má velmi specifické a stálé požadavky. Například slanost sojové omáčky, kyselost octa nebo ostrost chilli omáčky závisí vždy na přesném poměru surovin. Během fermentace sojové omáčky ovlivňuje řízení průtokové rychlosti slaniny přímo efekt fermentace a slanost sojové omáčky; při výrobě chilli omáčky má řízení průtoku oleje a kořenící omáčky vliv na chuť produktu a jeho trvanlivost. Průtokoměry přesným měřením toku jednotlivých tekutých surovin zajišťují, že poměr ingrediencí odpovídá technologickým požadavkům, čímž zaručují stálost chuti kořenidla. Navíc použití průtokoměrů předchází plýtvání náklady způsobenému nadměrným přidáním surovin a zároveň zabraňuje degradaci kvality produktu kvůli nedostatku surovin, a tak zajišťuje soulad kořenidel s potravinářskými bezpečnostními normami.

3.3 Scénář zpracování obilovin a olejů: Zvyšování efektivity a zajištění bezpečnosti produktů

Při zpracování obilovin a olejů vyžaduje doprava a ohřev olejových kapalin přesnou regulaci průtoku. U rafinace ropy rotační průtokoměry přesně měří přívod ropy a odtok rafinovaného oleje, čímž usnadňují kalkulaci nákladů a plánování výroby. Ve fázi ohřevu a sušení vířivé průtokoměry zajistí, že obsah vlhkosti produktů z obilovin a olejů splňuje normy, čímž předcházejí plísním a kazení kvůli nadměrné vlhkosti a zajišťují bezpečnost produktů. Dále použití průtokoměrů umožňuje automatizovanou dopravu olejových kapalin, nahrazuje tradiční ruční operace, zvyšuje výrobní efektivitu, snižuje lidské chyby a snižuje pracovní zátěž.

3.4 Scénář zpracování polotovarů: Zajištění kvality tvarování a kontinuity výroby

Výroba polotovarů se zpravidla provádí na nepřetržitých montážních linkách, přičemž stabilní řízení toku je klíčové pro zajištění nepřerušované výroby. U výroby instantních nudlí mohou kolísání toku těsta způsobit nerovnoměrnou tloušťku nudlí a jejich lámání, což ovlivňuje vzhled a kvalitu výrobku a dokonce může vést k výpadku výrobní linky. U přípravy náplní zmrazených pelmenů mohou nestabilní průtoky surovin, jako je olej a slaná voda, způsobit nerovnoměrný obsah vlhkosti v náplni, čímž se negativně ovlivní účinek obtáčení a textura pelmenů. Průtokoměry sledují a řídí tok kapalin v reálném čase, čímž zajišťují nepřetržitost a stabilitu výrobního procesu, snižují výrobní prostoji způsobené kolísáním toku a zvyšují výrobní efektivitu. Současně přesné řízení toku umožňuje vyhnout se plýtvání surovinami a snížit výrobní náklady.

3.5 Scénář čištění odpadních vod: splnění požadavků na ochranu životního prostředí a snížení nákladů na čištění

S čím dál přísnějšími environmentálními předpisy se míra dodržování předpisů při čištění odpadních vod u podniků zpracovávajících potraviny stává klíčovou pro jejich přežití a rozvoj. V procesu čištění odpadních vod elektromagnetické průtokoměry poskytují přesné měření průtoku odpadních vod, čímž poskytují datovou podporu pro úpravu provozních parametrů a zajišťují, že upravené odpadní vody splňují požadavky na vypouštění. Ve fázi dávkování chemikálií umožňují přesnou kontrolu dávky, čímž se vyhne plýtvání náklady nadměrným dávkováním a zabraňuje nedostatečnému ošetření kvůli nedostatečné dávce. Použití průtokoměrů pomáhá podnikům nejen splňovat environmentální požadavky a vyhýbat se pokutám, ale také snižuje náklady na čištění odpadních vod a zvyšuje úroveň jejich ekologického rozvoje.

4. Význam používání průtokoměrů

Mimo své specifické aplikace v různých scénářích mají průtokoměry významnou a univerzální hodnotu pro celkovou výrobu a provoz podniků zpracujících potraviny, kde slouží jako klíčová záruka efektivní, přesné a bezpečné výroby. Jejich důležitost se primárně odráží v následujících aspektech:

4.1 Zajištění konzistentní kvality produktu

Stabilita kvality potravinářských výrobků je klíčová pro získání důvěry trhu. Přesná kontrola toku kapalných surovin je zásadním prvkem pro zajištění stálé kvality výrobků. Ať už se jedná o ingredience nápojů, fermentaci kořenění nebo plnění polotovarů, průtokoměry mohou sledovat a řídit množství každé kapalné suroviny v reálném čase, čímž se předejde kolísání kvality výrobků způsobenému lidskou chybou nebo výkyvy v přívodu surovin. Díky přesnému měření průtoku mohou podniky dosáhnout standardizované kontroly kvality výrobků, zajišťují konzistenci chuti, aroma a výživových složek ve všech sériích a tím zvyšují konkurenceschopnost produktů na trhu.

4.2 Zlepšení výrobní efektivity a úrovně automatizace

V tradičním zpracování potravin se měření tekutých surovin často spoléhá na manuální odhady nebo měření objemu, což je neefektivní a náchylné k chybám. Použití průtokoměrů umožňuje automatické měření toku tekutin v reálném čase, které umožňuje bezproblémovou integraci s automatickými výrobními linkami a řídicími systémy pro dosažení uzavřené regulace výrobního procesu. Například na linkě na plnění nápojů může průtokoměr předávat data o průtoku do řídicího systému v reálném čase. Řídicí systém pak automaticky upravuje rychlost dopravního čerpadla na základě přednastavených parametrů, aby zajistil stabilní průtok bez nutnosti manuálního zásahu. Tento způsob automatické regulace nejen zvyšuje výrobní efektivitu, ale také snižuje pracovní náklady a zátěž, čímž podporuje transformaci firem z tradiční ruční výroby k moderní automatizované výrobě.

4.3 Snížení výrobních nákladů a plýtvání zdroji

Přesné dávkování toku efektivně zabraňuje nadměrnému používání nebo plýtvání kapalnými surovinami. V potravinářském průmyslu představují náklady na suroviny významnou část výrobních nákladů. Nepřesná regulace toku může vést k nadměrnému přidávání surovin, což zvyšuje výrobní náklady, nebo k nedostatečnému množství surovin, což ovlivňuje kvalitu produktu a může způsobit jeho zmetkování. Přesnou kontrolou toku mohou společnosti při výrobě přesně dodržovat požadované množství surovin a minimalizovat tak odpad. Současně pomáhají průtokoměry ve spotřebě energie, například při řízení toku páry a chladicí vody, optimalizovat energetickou účinnost a snižovat energetické náklady. Dále použití průtokoměrů snižuje ztráty způsobené opracováním a zmetkováním kvůli nedostatečné kvalitě produktu, čímž dále snižuje výrobní náklady.

4.4 Zajištění bezpečnosti potravin a souladné výroby

Bezpečnost potravin je základním kamenem podniků zabývajících se zpracováním potravin. Průtokoměry hrají klíčovou roli při zajišťování bezpečnosti potravin: jednak přesným měřením množství použitých surovin lze zabránit rizikům pro bezpečnost potravin způsobeným nadměrným množstvím surovin, jako jsou například potenciální zdravotní rizika vyplývající z nadměrného přidání soli a cukru během výroby omáček; za druhé, při procesu čištění a dezinfekce průtokoměry umožňují kontrolovat množství použitých prostředků a vody, čímž zajišťují účinnost čištění a dezinfekce zařízení a provozoven, zabrání zbytkům bakterií a mikroorganismů a snižují rizika pro bezpečnost potravin. Navíc měřicí data z průtokoměrů mohou sloužit jako důležitý záznam výrobního procesu, což usnadňuje sledovatelnost kvality a inspekce orgány dozoru. Vzhledem k čím dál přísnějším předpisům v potravinářském průmyslu mohou podniky pomocí průtokoměrů splňovat regulační požadavky, dosahovat souladu s předpisy a vyhýbat se sankcím a poškození renomé značky způsobeným porušením předpisů.

4.5 Poskytnout datovou podporu pro řízení výroby a rozhodování.

Průtokoměry mohou při měření průtoku zaznamenávat a přenášet data o průtoku v reálném čase. Tato data jsou klíčová pro řízení výroby a rozhodování podniků. Analýzou dat o průtoku získaných průtokoměry mohou podniky poznat spotřebu surovin a energetickou náročnost jednotlivých výrobních fází, optimalizovat výrobní parametry a zlepšit řízení výroby. Například analýzou dat o toku surovin za různá časová období mohou podniky racionalizovat nákup a skladování surovin, aby se vyhnuly nadměrnému hromadění zásob nebo jejich nedostatku; analýzou energetického toku lze identifikovat slabá místa ve spotřebě energie a vypracovat opatření ke šetření energie a snižování nákladů. Kromě toho lze data o průtoku využít i pro kalkulaci výrobních nákladů, hodnocení výrobní efektivity a další úkoly, čímž se poskytuje vědecky podložená základna pro podnikatelská rozhodnutí.

5. Funkce, použití a výhody kvantitativní řídicí skříňky.

Při zpracování potravin, včetně dávkování a plnění, není pro dosažení přesné kvantitativní kontroly dostačující pouze funkce měření průtoku průtokoměru. Kvantitativní řídicí skříňka, jako klíčové řídicí zařízení používané ve spojení s průtokoměrem, přijímá signál průtoku od průtokoměru a pomocí vestavěného řídicího algoritmu dosahuje přesné kvantitativní kontroly kapalných materiálů. Je to důležité zařízení pro zlepšení přesnosti dávkování a úrovně automatizace při zpracování potravin.

5.1 Funkce kvantitativní řídicí skříňky

• Přesná kvantitativní kontrola : Toto je základní funkce kvantitativní řídící skříňky. Skříňka může přednastavit cílové kvantitativní hodnoty a v reálném čase přijímat signály průtoku z průtokoměru. Jakmile kumulativní průtok dosáhne přednastavené hodnoty, automaticky vyšle řídicí signál pro vypnutí dávkovacího čerpadla nebo ovládacího ventilu, čímž umožní přesné dávkování nebo plnění kapalných materiálů. Například při plnění kečupu se použije přednastavená kvantitativní hodnota 500 ml na láhev. Jakmile kumulativní průtok naměřený průtokoměrem dosáhne 500 ml, kvantitativní řídící skříňka automaticky uzavře plnicí ventil, čímž zajistí přesný obsah každé lahve kečupu.

• Automatizované řízení výrobního procesu : Regulační skříň s kvantitativní kontrolou může být propojena s automatickými výrobními linkami, dopravními čerpadly, ventily a dalším zařízením, aby bylo možné dosáhnout automatické kontroly výrobního procesu. Může provádět operace kvantitativního dopravování a plnění bez nutnosti ručního zásahu, čímž zvyšuje výrobní efektivitu a snižuje lidské chyby. Například ve fázi míchání ingrediencí nápojů regulační skříň postupně ovládá spouštění a zastavování dopravních čerpadel pro různé suroviny podle přednastavených poměrů receptury, čímž umožňuje automatické dávkování a míchání více surovin.

• Sledování průtoku a alarm při poruše : Kvantitativní řídicí skříň může zobrazovat okamžitý a kumulativní průtok naměřený průtokoměrem v reálném čase, což umožňuje operátorům sledovat stav výroby. Pokud dojde k abnormálnímu kolísání průtoku nebo k překročení přednastaveného rozsahu, kvantitativní řídicí skříň automaticky vyšle varovný signál, který připomíná operátorům, aby včas odstranily závadu a zabránily problémům s kvalitou produktu nebo výrobním nehodám způsobeným abnormálním průtokem.

• Záznam dat a stopovatelnost : Některé vysoce výkonné kvantitativní řídicí skříně jsou vybaveny funkcí záznamu dat, která umožňuje zaznamenávat údaje jako čas, kvantitativní hodnotu a skutečnou rychlost průtoku každé kvantitativní operace, čímž usnadňují stopovatelnost výrobního procesu a kontrolu kvality pro podniky. Tato data lze exportovat pomocí USB flash disku nebo nahrát do podnikového správního systému prostřednictvím sítě, čímž poskytují datovou podporu pro výrobní řízení a rozhodování.

5.2 Výhody kvantitativního řízení krabice

• Vysoká kvantitativní přesnost : Kvantifikační řídicí jednotka využívá vysoce přesný řídicí algoritmus, který efektivně eliminuje měřicí chyby průtokoměru a časové zpoždění akčních členů, čímž dosahuje vysoce přesné kvantitativní regulace. Chyba dávkování je obvykle omezena na ±0,5 %, což je mnohem vyšší přesnost než u manuálního dávkování, a splňuje tak přísné požadavky potravinářského zpracování na hmotnost obsahu a poměr ingrediencí.

• Zvyšování produkční efektivity : Kvantitativní řídicí skříň automatizuje kvantitativní operace, čímž eliminuje potřebu reálného ručního dohledu a ovládání, což výrazně zvyšuje výrobní efektivitu. Například u velkoobjemových link na plnění nápojů dokáže kvantitativní řídicí skříň dosáhnout přesného plnění desítek nebo dokonce stovek lahví za minutu, což zdaleka převyšuje efektivitu ručního plnění. Současně automatizovaný provoz snižuje výrobní výpadky způsobené lidským zásahem a zajišťuje kontinuitu výrobního procesu.

• Snížení pracovních nákladů a zátěže : Tradiční kvantitativní operace vyžadují, aby operátoři sledovali průtok v reálném čase a ručně ovládali ventily nebo čerpadla, což vede k vysoké pracovní zátěži a nákladům. Automatizovaný provoz kvantitativních řídicích skříní může nahradit ruční práci, snížit počet operátorů, snížit pracovní náklady a zátěž a zabránit chybám způsobeným únavou obsluhy.

• Vysoká kompatibilita a široká uplatnitelnost : Regulační skříň s kvantitativním řízením lze použít s různými typy průtokoměrů (např. elektromagnetické průtokoměry, objemové průtokoměry, Coriolisovy hmotnostní průtokoměry atd.) a je vhodná pro různé typy kapalných materiálů (např. voda, olej, džus, omáčky atd.), čímž splňuje požadavky na kvantitativní řízení v různých fázích potravinářského zpracování. Navíc jsou nastavení parametrů flexibilní a lze je rychle upravit podle různých požadavků výrobního procesu, což zajišťuje vysokou přizpůsobivost.

• Zvyšování úrovně výrobního managementu : Funkce sledování toku a záznamu dat kvantitativní řídicí skříně pomáhají podnikům v reálném čase získat přehled o kvantitativním stavu výrobního procesu, což usnadňuje plánování výroby a kontrolu kvality. Analýzou zaznamenaných dat mohou podniky optimalizovat parametry výrobního procesu a zvyšovat přesnost výrobního managementu. Kromě toho zajišťuje funkce záznamu dat stopovatelnost výrobního procesu, což usnadňuje reakce na dozor nad kvalitou a inspekce.

6. Funkce dataloggeru

Během celého procesu zpracování potravin má stabilní řízení procesních parametrů, jako je teplota, tlak, průtok a vlhkost, přímý vliv na kvalitu a bezpečnost výrobku. Zaznamenávače dat, jako zařízení schopná reálného získávání, záznamu a ukládání různých procesních parametrů, mohou komplexně sledovat změny klíčových parametrů během výroby a poskytují tak silnou podporu pro stopovatelnost kvality, optimalizaci procesu a shodnou výrobu. Jsou důležitým nástrojem pro podniky zabývající se zpracováním potravin, které chtějí zlepšit své výrobní řízení. Jejich základní funkce se hlavně projevují v následujících oblastech:

6.1 Reálné získávání a záznam klíčových procesních parametrů

Datové logery se mohou připojovat k různým senzorům (např. snímačům teploty, tlaku, průtokoměrům a vlhkosti), aby v reálném čase zaznamenávaly klíčové procesní parametry na každém stupni zpracování potravin a ukládaly data digitálně buď ve zařízení, nebo v cloudu. Například při sterilizaci mléčných výrobků datový logger zaznamenává a ukládá parametry jako teplota sterilizace, doba sterilizace a tlak páry; při přípravě ingrediencí nápojů zaznamenává a ukládá parametry jako průtok a teplotu jednotlivých surovin; a při skladování zaznamenává a ukládá parametry jako teplotu a vlhkost skladu. Frekvence záznamu datového logeru lze upravit podle požadavků procesu, aby byly komplexně a přesně zachyceny změny parametrů a předešlo se slepým trhám v kontrole kvality způsobeným vynecháním parametrů.

6.2 Zajištění stability kvality výrobku a stopovatelnosti

Potravinářský průmysl má přísné požadavky na sledovatelnost kvality výrobků. V případě problému s kvalitou je nezbytné být schopen rychle vystopovat každou fázi výrobního procesu. Data o procesních parametrech zaznamenaná datalogy jsou základním pilířem pro sledovatelnost kvality. Analýzou dat uložených v datalogech mohou společnosti přesně rekonstruovat změny procesních parametrů během výroby produktu, určit příčinu kvalitativních problémů a včas provést nápravná opatření. Například pokud má jedna šarže nápojů abnormální chuť, lze pomocí datalogu zkontrolovat parametry jako průtok koncentrátu ovocné šťávy, průtok sirupu a teplota sterilizace během výroby této šarže, abyste zjistili, zda nedošlo k odchylkám v poměrech průtoku nebo chybnému řízení teploty. Zároveň úplné záznamy parametrů mohou prokázat, že výrobní proces společnosti splňuje normy bezpečnosti potravin, čímž posilují důvěru spotřebitelů ve výrobek.

6.3 Optimalizujte parametry výrobního procesu za účelem zvýšení výrobní efektivity.

Datové parametry procesu výroby shromážděné zaznamenávači dat po dlouhou dobu poskytují cenný základ pro analýzu dat, který umožňuje podnikům optimalizovat své výrobní procesy. Statistickou analýzou velkého množství historických dat mohou podniky identifikovat slabá místa ve výrobním procesu, optimalizovat nastavení procesních parametrů a zlepšit efektivitu výroby a kvalitu produktů. Například analýzou vztahu mezi parametry, jako je průtok a teplota u různých šarží výroby nápojů, a chutí výrobku a jeho trvanlivostí lze určit optimální poměr surovin a parametry sterilizace za účelem zlepšení kvality produktu. Analýzou parametrů spotřeby energie (např. průtoku páry a spotřeby elektřiny) ve výrobním procesu lze optimalizovat plány využití energie a snížit výrobní náklady. Kromě toho funkce reálného monitorování zaznamenávačů dat může operátorům pomoci včas detekovat abnormální kolísání procesních parametrů, čímž se předejde zmetkovitosti výrobků a výrobním prostojům způsobeným odchylkami parametrů a zajišťuje se stabilita výrobního procesu.

6.4 Usnadnit shodnou výrobu a řešit regulační kontroly pro podniky.

V posledních letech čelil potravinářský průmysl mé země stále přísnější regulaci, která vyžaduje, aby společnosti zavedly komplexní systémy kontroly výrobních procesů a sledovatelnosti kvality. Data o procesních parametrech zaznamenaná datalogy slouží jako klíčový důkaz shodné výroby. Během regulačních kontrol mohou společnosti poskytnout úplné a přesné záznamy parametrů, čímž prokážou, že jejich výrobní procesy splňují zákon o bezpečnosti potravin a další příslušné zákony, nařízení a normy, a tak se vyhnou pokutám za neúspěšné poskytnutí platných záznamů. Například při výrobě mléčných výrobků vyžadují příslušné normy, aby firmy zaznamenávaly klíčové parametry, jako je teplota a doba sterilizace. Data z dataloggerů mohou přímo sloužit jako základ pro inspekční kontroly, čímž pomáhají firmám úspěšně projít regulačními kontrolami.

6.5 Snížit lidmi způsobené chyby při záznamech a zlepšení spolehlivosti dat

Tradiční záznam procesních parametrů závisí na ručním zápisu, který je nejen neefektivní, ale také náchylný k chybám, vynechání a zmanipulování, což činí zaručení spolehlivosti dat obtížným. Data loggery využívají automatické metody sběru a záznamu, čímž eliminují potřebu manuálního zásahu a efektivně tak předcházejí chybám při ručním záznamu, zajišťují přesnost a autentičnost dat. Navíc jsou data uložená data loggery nezničitelná, což dále zvyšuje jejich spolehlivost a poskytuje silnou podporu pro kontrolu kvality a dohledové inspekce.

7. Závěr

Efektivní výroba v podnicích zpracování potravin závisí na přesné kontrole procesů. Automatizovaná zařízení, jako jsou průtokoměry, kvantitativní řídící boxy a datalogery, které jsou klíčovými nástroji pro kontrolu procesů, hrají nepostradatelnou roli při zajištění kvality produktu, zvyšování výrobní efektivity, snižování výrobních nákladů a zabezpečení bezpečnosti potravin a provozu v souladu s předpisy. Průtokoměry poskytují základní data pro řízení průtoku na jednotlivých výrobních etapách, kvantitativní řídící boxy umožňují automatické a přesné dozování kapalných materiálů a datalogery komplexně monitorují a zaznamenávají klíčové parametry výrobního procesu. Tyto tři komponenty společně tvoří uzavřený regulační systém procesu zpracování potravin.

Na pozadí rozvoje potravinářského průmyslu směrem k rozsáhlé, standardizované a inteligentní výrobě by měly podniky plně uznat význam těchto automatizovaných zařízení. Na základě vlastních výrobních scénářů a požadavků na procesy by měly rozumně vybírat a aplikovat příslušná zařízení, čímž budou neustále zvyšovat úroveň automatizace a důkladného řízení ve svých výrobních procesech. Neustálou optimalizací konfigurace zařízení a procesních parametrů mohou podniky nejen dosáhnout efektivní výroby, ale také posílit konkurenceschopnost svých produktů na trhu, získat výhodu v rostoucí konkurenční bitvě a současně přispět k zajištění bezpečnosti potravin.