2022 Voedselverpakkingsautomatisering Trends: Efficiëntie en Versheid Verbeteren

Geschreven door de specialisten van Emerson.

Een van de primaire technologieën die in voedselverpakkingsautomatisering gebruikt wordt, is pneumatica. Pneumatische technologie, inclusief pneumatische kleppen en luchtactuators, is schoon, betrouwbaar en gemakkelijk te onderhouden. De nieuwste vooruitgang in hygiënisch ontwerp, machinesveiligheid en energie-efficiëntie van pneumatische producten zijn enkele van de grootste trends in verpakkingsautomatisering in 2022.

Hygiënisch Ontwerp

In voedsel- en drankenverpakking moeten de componenten die in verpakkingsmachines gebruikt worden, voldoen aan strenge voorschriften voor voedselcontact en robuust zijn om bestand te zijn tegen herhaalde spoelprocedures. De nieuwste kleppensystemen, zoals die gebruikt in vacuümverpakkingsapplicaties, hebben de hoogste beschermingsklasse en een aantal kostenbesparende functies die reinigen makkelijk maken.

Traditioneel vereisten kleppensystemen kabinets of andere behuizingen om gevoelige componenten te beschermen tegen natte of harde toepassingsomgevingen. Hoewel roestvrijstalen kabinets de benodigde bescherming bieden, kunnen ze duur zijn. Vandaag de dag zijn kleppensystemen cabinet-vrije spoelproducten die specifiek ontworpen zijn om hetzelfde beschermingsniveau te bieden terwijl de cylinderprestaties verbeteren – zonder de extra kosten van een behuizing. Dit verbetert reactietijden en verhoogt energiebesparing in verpakkingsapplicaties door minder gecomprimeerde lucht nodig te hebben voor elke cyclus van de klep. Kortere gecomprimeerde-luchtleidingen van de klep naar de cylinder betekenen minder volume om te vullen en te onttrekken, wat de cylinderprestaties verbetert.

Deze kleppensystemen zijn ontworpen voor gemakkelijke reiniging en vervaardigd uit robuuste, hygiënische materialen die agressieve chemicaliën en hoge drukken in spoelprocessen kunnen weerstaan. Emerson's AVENTICS™ Series CL03 Clean Line Kleppensysteem heeft bijvoorbeeld geen naden of gaten en gebruikt roestvrijstalen componenten en polymeren die geschikt zijn voor hogedrukspoelen met agressieve chemicaliën.

De CL03 heeft ook een IP69K-beoordeling verdiend, de hoogste beschermingsklasse. Producten die deze beoordeling behalen, bieden bescherming tegen stof en hoge temperatuur- en drukspoelvloeistoffen, wat ze ideaal maakt voor verpakkings- en voedselverwerkingsapplicaties waar machines grondig gesanitiseerd moeten worden. Het gebruikt ook NSFH1 (voedselgraad) smering.

Naast hun hygiënische ontwerpen zijn de nieuwste kleppensystemen hoog configureerbaar om aan de behoeften van elke toepassing te voldoen en compatibel met een breed scala aan communicatieprotocollen. Sommige kleppensysteemleveranciers hebben online configuratietools die het voor ontwerpingenieurs gemakkelijk maken om snel toegang te krijgen tot CAD-tekeningen, schema's, artikelnummers en gerelateerde componenten. Vele kunnen gecombineerd worden met pneumatische actuators; de CL03 kan gekoppeld worden met Emerson's AVENTICS Serie ICS en Serie M Cylinders in spoeltoepassingen.

Machinesveiligheid

Voor apparatuur die onderhoud vereist, is er een groeiende trend bij CPG (consumentenverpakte goederen) bedrijven om diverse vormen van functionele veiligheid te implementeren, meest courantly voldoend aan ISO 13849. Of het nu een complete LOTO (lockout/tagout) is, of implementatie van de "minor servicing exception", de meest voorkomende methode om pneumatische componenten "veilig" te maken, is het vrijgeven van de pneumatische energie. Het voorkeurscomponent om deze "veiligheidsfunctie" te implementeren, is een redundante veiligheidsuitlaatklep (hieronder afgebeeld), die onderdeel kan zijn van een luchtbereidingsassemblage die de gecomprimeerde lucht naar een machine of sectie van een machine voedt.

Zoals bepaald door risicoanalyses, vereist een groot percentage van dergelijke regelmatige apparatuuringrepen een Category 3 PLd veiligheidsoplossing om apparatuur veilig te maken. Category 3 PLd oplossingen hebben redundante circuits nodig om de veiligheidsfunctie te voltooien. De RSEV bereikt deze veiligheidsbeoordeling door redundante kleppen en diagnostische dekking (bijv. spoolpositiemonitoring) te gebruiken om te waarborgen dat opgeslagen energie in de vorm van gecomprimeerde lucht wordt uitgeblazen. Wanneer een apparaat zoals een veiligheidshek getriggerd wordt, worden twee veiligheidsoutputs naar de RSEV gestuurd. Zou één klep falen, dan zal de redundante klep de veiligheidsfunctie nog steeds voltooien. De diagnostische dekking zal een alarm afgeven zodat actie ondernomen kan worden om de fout op te lossen voordat de operatie hervat wordt.

Sommige redundante veiligheidskleppen, zoals de RSEV van Emerson beschikbaar met AVENTICS Serie 652 en Serie 653 Luchtbereidingsoplossingen, hebben een ingebouwde zacht-startfunctie. Bij opstart vult deze functie met een verminderde snelheid van 60-70% van de uiteindelijke systeemdruk voordat volledig open gaat. De langzame opbouw van druk/kracht, terwijl actuators naar hun home/startpositie bewegen, voorkomt schade aan componenten en apparatuur.

Energie-efficiëntie

Decarbonisatie blijft een trend in bijna elke industrie, voedsel en dranken inbegrepen. Het verminderen van energieverbruik is een zeer hoge prioriteit voor verpakkingsbedrijven, en CPG-fabrikanten zoeken naar manieren om energiegebruik in hun faciliteiten beter te controleren. Als gevolg zijn velen bezig nieuwe machines uit te rusten en bestaande machines te retrofitten met luchtstroomsensoren.

Gecomprimeerde-luchtverbruik is een significante bron van energiegebruik in verpakkingsapplicaties. Als onontdekt en onadresseerd, kunnen gecomprimeerde-luchtlekken substantiële hoeveelheden energie en geld verspillen. Luchtstroomsensoren die gecomprimeerde luchtstroom in realtime continu monitoren, kunnen operators helpen lekkages eerder te detecteren en aan te pakken, wat energieverlies minimaliseert en duurzaamheid verbetert.

Door continu procesparameters te meten, inclusief druk, temperatuur, massa-stroomsnelheid, volume-stroomsnelheid, stroomsnelheid, totale massa, totaal volume en energie, kunnen sensoren operators helpen luchtverbruik en energiegebruik bij te houden. Operators kunnen dan verzamelde data gebruiken om potentiële problemen, zoals lekkages, te lokaliseren en aan te pakken voordat ze zich voordoen. Door lekkages te voorkomen, kunnen faciliteiten de energie-efficiëntie verbeteren terwijl downtime en kosten verminderd worden.

Luchtstroomsensoren zijn geschikt voor faciliteiten van elke grootte, op elk punt in hun digitale transformatietraject. Sommige luchtstroomsensoren, zoals Emerson's AVENTICS Serie AF2 Sensor, laten operators data op machineniveau zien en stellen faciliteiten in staat om verzamelde data binnen hun eigen IT-netwerk te houden zonder verbinding met de cloud. Faciliteiten kunnen sensoren ook koppelen aan een gateway om toegang te krijgen tot extra inzichten. Luchtstroombesturingsklep-fabrikanten met ervaring in digitale transformatie kunnen faciliteiten helpen beslissen wat het meest geschikt is voor hun individuele behoeften en doelen.

Een Hoger Prestatieniveau

De nieuwste trends in voedselverpakkingsautomatisering geven verpakkingsbedrijven de kans om te waarborgen dat de machines in hun lijnen voldoen aan de hoogste machinesveiligheid, energie-efficiëntie en hygiënische standaarden.

Voor meer informatie over de pneumatische technologieën die het bereiken van dit prestatieniveau mogelijk maken, bezoek https://www.emerson.com/en-us/industries/automation/food-beverage of neem contact op met een expert bij JH Foster.