CC BY
9
Продолжаем публикацию цикла статей, посвященных инженерному обеспечению новейшей прогрессивной технологии производства напитков. Предыдущие статьи опубликованы в № 4, 5, 6 за 2008г. и в № 1, 2, 3, 4 за 2009 г.
УДК 621.798
Прогрессивная концепция поточных линий упаковывания напитков в ПЭТ
Б. Н. Федоренко, д-р техн. наук, проф.
Московский государственный университет пищевых производств
Известно [1], что строение технологического потока(линии)определяется типом связей между смежными операциями. При этом можно выделить следующие виды технологических потоков:
• с жесткой связью между всеми смежными операциями: в таких потоках продолжительность каждой операции должна быть одинаковой или кратной продолжительности ведущей операции (рис. 1, а);
• с полужесткой связью: в таких потоках функционируют группы смежных операций с жесткой связью, а между собой эти группы соединены гибкими связями в виде операций накопления или хранения, например в промежуточных бункерах, сборниках, ветвях конвейеров и пр. (рис. 1, б);
• с нежесткой (гибкой) связью: в таких потоках операции накопления или хранения бывают между всеми технологическими операциями (рис. 1, в).
Таким образом, один из признаков технического совершенства идеального технологического пото-
Ключевые слова:
технологические потоки; розлив напитков; фасование; укупорка; жизненный цикл оборудования
ка — наличие в нем жестких связей между всеми технологическими операциями.
Необходимость применения в технологическом потоке гибких связей обусловлено несовершенством технологий и оборудования, нестабильностью свойств исходного сырья и полуфабрикатов, отсутствием оборудования с требуемыми техническими характеристиками и пр.
На современных предприятиях по производству напитков функционируют преимущественно технологические потоки (линии) с полужесткой связью.
Переход к жестким связям между отдельными смежными технологическими операциями стал возможен благодаря созданию нового прогрессивного оборудования на основе принципа агрегатиро-
-Н 1 1 1 1 а □ т 1 1
-И 1 1 1 1 б □ т 1 1 ^
-И 1 1 1 1 в □ ш 1 1
жесткая связь гибкая связь
Рис. 1. Схема строения технологических потоков с различными связями: а — жесткой; б — полужесткой; в — нежесткой
ПИ
НАПИТКИ
6•2009
42
вания, в соответствии с которым в единый блок объединяют (т. е. размещают на одной раме с общим приводом, пультом управления и пр.) две или более машины, предназначенные для одновременного последовательного осуществления смежных технологических операций. Агрегатирование оборудования обеспечивает сокращение производственных площадей, снижение энергозатрат, уменьшение эксплуатационных расходов, сокращение обслуживающего персонала, сокращение протяженности транспортировки продукта между смежными операциями, улучшение производственной санитарии и повышение микробиологической безопасности продукта.
В промышленности находят эффективное применение агрегаты, например очистительно-сортировочный агрегат ОСА для обработки ячменя в солодовенном производстве.
Но особенно эффективно использование агрегатов в линиях упаковывания напитков, поскольку важнейшая задача современных технологий и оборудования — сохранение потребительских свойств и увеличение сроков хранения напитков. Для обеспечения этого требования особое значение имеет быстрота укупорки после наполнения бутылки, что, в частности, может быть обеспечено за счет минимизирования расстояния между фасовочной и укупорочной машинами — сокращения его настолько, насколько это технически возможно. При этом самый простой и очевидный способ сокращения перемещения бутылок между стадиями наполнения и укупоривания — агрегатирование фасовочной и укупорочной машин в единый блок, т.е. обеспечение между этими машинами жесткой связи, при которой обе машины работают синхронно в одинаковом темпе.
Различные разновидности таких агрегатов (моно- и триблоки), не требующих накопителей между смежными технологическими операциями, также давно и успешно применяют в поточных линиях упаковывания напитков.
Но вот создание целой поточной линии без накопителей из-за технического несовершенства применяемого оборудования до недавнего
времени было недостижимой инженерной задачей.
Впервые в мире такая линия фасования и упаковывания напитков в ПЭТ-бутылки была создана в компании KRONES (г. Нойтраублинг, Германия). Специалисты компании нашли новый подход к решению этой технической задачи, соединив в линию два агрегата — ЕщоЬ1ос Ь и ЕщоЬ1ос D.
В первом объединены машины для выполнения четырех функций «мокрой» части технологической линии — изготовления ПЭТ-бутылок, их наполнения, укупоривания и эти-кетирования, а во втором — машины для финишных функций «сухой» ее части — упаковки готовой продукции и паллетизации.
Передовая техническая концепция на основе сервоприводов предусматривает возможность (при необходимости техобслуживания или переоснащения) функционирования всех модулей Ergobloc Ь автономно. При неполадках в одном из них электронная система управления в контролируемом режиме автоматически отсоединяет соответствующий модуль, а после устранения причины сбоя в работе обратное подсоединение модуля возможно также без снижения скорости линии.
Новейшая прогрессивная линия на основе блоков Ergobloc Ь и Ег-gobloc D экспонировалась в сентябре на международной специализированной выставке DRINKTEC-2009 (рис. 2).
Сегодня уже недостаточен тривиальный перевод инноваций в плоскость обычных машинных технологий. При разработке современной техники необходимо учитывать множество сопутствующих обстоятельств ее функционирования на производстве. Поэтому компания KRONES разрабатывает оборудование в соответствии с передовой концепцией ENVIRO, обеспечивающей лучшее инженерное решение в результате многомерного охвата не только техники и технологии, но и экономики, эргономики и экологии.
Концепция ENVIRO полностью оправдала себя, поскольку способствует созданию современной интеллектуальной техники — высокоэффективной, экономичной, надежной и экологичной. Такая
Рис. 2. Новейшая поточная линия фасования и упаковывания напитков в ПЭТ-бутылки, включающая ErgobLoc L с функциональным обеспечением «мокрой» части и ErgobLoc D с функциональным обеспечением «сухой» части технологического потока
Рис. 3. Изменение стоимости жизненного цикла оборудования в период его эксплуатации: а — прогрессивное высокоэффективное и экономичное оборудование, созданное в соответствии с концепцией ENVIRO; б — традиционное оборудование
техника позволяет предприятиям по производству напитков в значительной мере в течение всего периода эксплуатации оборудования обеспечить эффективное потребление энергетических и сырьевых ресурсов, благодаря чему сократить свои эксплуатационные расходы и снизить стоимость жизненного цикла оборудования, которая становится одним из важнейших критериев при выборе оборудования.
Анализ функционирования технологического оборудования различных производителей показал, что, несмотря на более высокую продажную цену оборудования, отличающегося более высоким техническим совершенством (повышенными технологической эффективностью, экономичностью, надежностью и т. п.), стоимость его жизненного цикла оказывается
существенно меньше, что в итоге делает это оборудование более экономически выгодным (рис. 3). Это обусловлено сокращением простоев благодаря повышенной надежности оборудования и снижению эксплуатационных расходов, причем не только на энергопотребление, но и на запчасти и техническое обслуживание.
И совсем не случайно более опытные специалисты, имеющие обширную практику при работе с различными видами оборудования, заглядывая вперед, выбирают технически более совершенное оборудование, которое к тому же оказывается намного долговечнее.
ЛИТЕРАТУРА
1. Федоренко Б. Н. Пивоваренная инженерия. — СПб.: Профессия, 2009. &
6 • 2009
43
