Tren Otomasi Pengemasan Makanan di 2022

Ditulis oleh para ahli di Emerson .

Kenyamanan makanan dan minuman dalam kemasan terus mendorong pertumbuhan industri ini. Faktanya, pasar makanan kemasan AS diperkirakan akan tumbuh pada tingkat pertumbuhan tahunan gabungan sebesar 4,1% dari tahun 2021 hingga 2028. Otomatisasi proses pengemasan makanan telah membantu perusahaan memenuhi permintaan dan memastikan makanan kemasan segar untuk pelanggan.

Salah satu teknologi utama yang digunakan dalam otomatisasi pengemasan makanan adalah pneumatik. Teknologi pneumatik, termasuk katup pneumatik dan aktuator udara, bersih, andal, dan mudah dirawat. Kemajuan terbaru dalam desain higienis, keamanan alat berat, dan efisiensi energi produk pneumatik adalah beberapa tren terbesar pada tahun 2022 dalam otomatisasi pengemasan.

Desain Higienis

Dalam pengemasan makanan dan minuman, komponen yang digunakan dalam mesin pengemasan harus memenuhi peraturan ketat untuk kontak makanan dan tahan terhadap prosedur pencucian berulang. Sistem katup terbaru, seperti yang digunakan dalam aplikasi pengemasan vakum, memiliki kelas perlindungan tertinggi dan sejumlah fitur hemat biaya yang memudahkan pembersihan.

Secara tradisional, sistem katup memerlukan kabinet atau penutup lain untuk melindungi komponen sensitif dari lingkungan aplikasi yang basah atau keras. Meskipun lemari baja tahan karat memberikan perlindungan yang diperlukan, harganya bisa mahal. Sistem katup saat ini adalah produk pencucian bebas kabinet yang telah dirancang khusus untuk menawarkan tingkat perlindungan yang sama sekaligus meningkatkan kinerja silinder – tanpa biaya tambahan untuk penutup. Ini meningkatkan waktu respons dan meningkatkan penghematan energi dalam aplikasi pengemasan karena lebih sedikit udara terkompresi yang dibutuhkan untuk setiap siklus katup. Memiliki saluran udara tekan yang lebih pendek dari katup ke silinder sama dengan volume yang lebih sedikit untuk diisi dan dibuang, sehingga meningkatkan kinerja silinder.

Sistem katup ini dirancang agar mudah dibersihkan dan dibuat dari bahan yang kuat dan higienis yang tahan terhadap bahan kimia agresif dan tekanan tinggi yang digunakan dalam proses pencucian. AVENTICS Emerson ^TM Seri CL03 Clean Line Valve System, misalnya, tidak memiliki sambungan atau celah dan menggunakan komponen baja tahan karat dan polimer yang sesuai untuk pencucian bertekanan tinggi menggunakan bahan kimia agresif.

CL03 juga telah mendapatkan peringkat IP69K, kelas perlindungan tertinggi. Produk yang mencapai peringkat ini memberikan perlindungan dari debu dan cairan pencuci suhu dan tekanan tinggi, menjadikannya ideal untuk aplikasi pengemasan dan pemrosesan makanan di mana mesin harus disanitasi secara menyeluruh. Ini juga menggunakan pelumas NSFH1 (food grade).

Selain desainnya yang higienis, sistem katup terbaru sangat dapat dikonfigurasi agar sesuai dengan kebutuhan setiap aplikasi dan kompatibel dengan berbagai protokol komunikasi. Beberapa pemasok sistem katup memiliki alat konfigurasi online yang memudahkan insinyur desain untuk mengakses gambar CAD, skema, nomor komponen, dan komponen terkait dengan cepat. Banyak yang dapat dikombinasikan dengan aktuator pneumatik; CL03 dapat digabungkan dengan ICS Seri AVENTICS Emerson dan Silinder Seri M dalam aplikasi pencucian.

Keamanan Mesin

Untuk peralatan yang memerlukan perawatan, ada tren yang berkembang di antara perusahaan CPG (barang kemasan konsumen) untuk menerapkan berbagai bentuk keselamatan fungsional, paling sering mengikuti ISO 13849. Baik itu LOTO (lockout/tagout) lengkap, atau penerapan " pengecualian servis kecil", metode paling umum untuk membuat komponen pneumatik "aman", adalah melepaskan energi pneumatik. Komponen yang lebih disukai untuk menerapkan "fungsi keselamatan" ini, adalah katup buang pengaman yang berlebihan (digambarkan di bawah), yang dapat menjadi bagian dari rakitan persiapan udara yang mengalirkan udara terkompresi ke mesin, atau bagian dari mesin.

Sebagaimana ditentukan oleh penilaian risiko, sebagian besar dari serangan peralatan reguler semacam itu memerlukan solusi keamanan PLd Kategori 3 untuk membuat peralatan aman. Solusi PLd kategori 3 membutuhkan sirkuit redundan untuk melengkapi fungsi keselamatan. RSEV mencapai peringkat keamanan ini dengan menggunakan katup redundan dan cakupan diagnostik (misalnya, pemantauan posisi spul) untuk memastikan bahwa energi yang tersimpan dalam bentuk udara terkompresi habis. Ketika perangkat seperti gerbang pengaman dipicu, dua keluaran keselamatan dikirim ke RSEV. Jika satu katup gagal, katup redundan masih akan menyelesaikan fungsi keselamatan. Cakupan diagnostik akan membunyikan alarm sehingga tindakan dapat diambil untuk mengatasi kegagalan sebelum melanjutkan operasi.

Beberapa katup pengaman redundan, seperti RSEV dari Emerson yang tersedia dengan solusi Persiapan Udara AVENTICS Seri 652 dan Seri 653, memiliki fungsi mulai lunak bawaan. Saat start-up, fungsi ini mengisi pada tingkat pengurangan 60 – 70% dari tekanan sistem akhir sebelum membuka sepenuhnya. Penumpukan tekanan/kekuatan yang lambat, saat aktuator bergerak ke posisi awal/awal, mencegah kerusakan pada komponen dan peralatan.

Efisiensi Energi

Dekarbonisasi terus menjadi tren di hampir setiap industri, termasuk makanan dan minuman. Mengurangi konsumsi energi merupakan prioritas yang sangat tinggi bagi perusahaan pengemasan, dan produsen CPG sedang mencari cara untuk mengontrol penggunaan energi dengan lebih baik di fasilitas mereka. Akibatnya, banyak yang melengkapi mesin baru dan memasang kembali mesin yang ada dengan sensor aliran udara.

Konsumsi udara terkompresi merupakan sumber penggunaan energi yang signifikan dalam aplikasi pengemasan. Jika dibiarkan tidak terdeteksi dan tidak ditangani, kebocoran udara terkompresi dapat membuang sejumlah besar energi dan uang. Sensor aliran udara yang terus memantau aliran udara terkompresi secara real time dapat membantu operator mendeteksi dan mengatasi kebocoran lebih awal, meminimalkan kehilangan energi, dan meningkatkan keberlanjutan.

Dengan terus mengukur parameter proses, termasuk tekanan, suhu, laju aliran massa, laju aliran volumetrik, kecepatan aliran, massa total, volume total, dan energi, sensor dapat membantu operator melacak konsumsi udara dan penggunaan energi. Operator kemudian dapat menggunakan data yang dikumpulkan untuk menemukan dan mengatasi masalah potensial, seperti kebocoran, sebelum terjadi. Dengan mencegah kebocoran, fasilitas dapat meningkatkan efisiensi energi sekaligus mengurangi waktu henti dan biaya.

Sensor aliran udara cocok untuk fasilitas dengan ukuran berapa pun, di titik mana pun dalam perjalanan transformasi digitalnya. Beberapa sensor aliran udara, seperti Sensor AF2 Seri AVENTICS Emerson, memungkinkan operator melihat data di tingkat alat berat dan memungkinkan fasilitas untuk menyimpan data yang dikumpulkan dalam jaringan TI mereka sendiri tanpa terhubung ke cloud. Fasilitas juga dapat menghubungkan sensor ke gateway untuk mengakses wawasan tambahan. Produsen katup kontrol aliran udara yang berpengalaman dalam transformasi digital dapat membantu fasilitas memutuskan apa yang paling sesuai untuk kebutuhan dan tujuan masing-masing.

Tingkat Performa Lebih Tinggi

Tren terbaru dalam otomatisasi pengemasan makanan memberi perusahaan pengemasan peluang untuk memastikan bahwa alat berat di lini mereka memenuhi standar keamanan, efisiensi energi, dan higienis alat berat tertinggi.

Untuk informasi lebih lanjut tentang teknologi pneumatik yang memungkinkan pencapaian tingkat kinerja ini, kunjungi https://www.emerson.com/en-us/industries/automation/food-beverage atau hubungi pakar di JH Foster.