Tren Otomatisasi Kemasan Makanan 2022: Meningkatkan Efisiensi dan Kesegaran
Ditulis oleh para ahli dari Emerson.
Kemudahan makanan dan minuman kemasan terus mendorong pertumbuhan di industri ini. Faktanya, pasar makanan kemasan AS diprediksi akan tumbuh dengan tingkat pertumbuhan tahunan komposit sebesar 4,1% dari 2021 hingga 2028. Otomatisasi proses kemasan makanan telah membantu perusahaan untuk mengejar permintaan dan memastikan makanan kemasan tetap segar bagi pelanggan.
Salah satu teknologi utama yang digunakan dalam otomatisasi kemasan makanan adalah pneumatik. Teknologi pneumatik, termasuk katup pneumatik dan aktuator udara, bersih, andal, dan mudah dirawat. Kemajuan terbaru dalam desain higienis, keselamatan mesin, dan efisiensi energi produk pneumatik adalah beberapa tren terbesar dalam otomatisasi kemasan tahun 2022.
Desain Higienis
Dalam kemasan makanan dan minuman, komponen yang digunakan dalam mesin kemasan harus memenuhi regulasi yang ketat untuk kontak makanan dan tahan lama untuk menahan prosedur pencucian berulang. Sistem katup terbaru, seperti yang digunakan dalam aplikasi pengemasan vakum, memiliki kelas perlindungan tertinggi dan sejumlah fitur hemat biaya yang membuat pembersihan mudah.
Secara tradisional, sistem katup membutuhkan lemari atau penutup lain untuk melindungi komponen sensitif dari lingkungan aplikasi basah atau kasar. Meskipun lemari stainless steel memberikan perlindungan yang diperlukan, mereka dapat mahal. Sistem katup saat ini adalah produk pencucian tanpa lemari yang dirancang khusus untuk menawarkan tingkat perlindungan yang sama sambil meningkatkan kinerja silinder — tanpa biaya tambahan dari penutup. Ini meningkatkan waktu respons dan menghemat energi dalam aplikasi kemasan karena membutuhkan udara terkompresi yang lebih sedikit untuk setiap siklus katup. Garis udara terkompresi yang lebih pendek dari katup ke silinder berarti volume yang lebih sedikit untuk diisi dan dihembuskan, meningkatkan kinerja silinder.
Sistem katup ini dirancang untuk pembersihan yang mudah dan dibangun dari bahan yang kuat dan higienis yang dapat menahan kimia agresif dan tekanan tinggi yang digunakan dalam proses pencucian. AVENTICSTM Series CL03 Clean Line Valve System dari Emerson, misalnya, tidak memiliki persimpangan atau celah dan menggunakan komponen stainless steel dan polimer yang sesuai untuk pencucian tekanan tinggi menggunakan kimia agresif.
CL03 juga telah mendapatkan rating IP69K, kelas perlindungan tertinggi. Produk yang mencapai rating ini memberikan perlindungan dari debu dan cairan pencucian suhu dan tekanan tinggi, membuatnya ideal untuk aplikasi kemasan dan pengolahan makanan di mana mesin harus disanitasi secara menyeluruh. Ini juga menggunakan pelumas NSFH1 (grade makanan).
Selain desain higienis mereka, sistem katup terbaru sangat dapat dikonfigurasi untuk cocok dengan kebutuhan setiap aplikasi dan kompatibel dengan berbagai protokol komunikasi. Beberapa pemasok sistem katup memiliki alat konfigurasi online yang memudahkan insinyur desain untuk dengan cepat mengakses gambar CAD, skema, nomor bagian, dan komponen terkait. Banyak dapat digabungkan dengan aktuator pneumatik; CL03 dapat dipasangkan dengan Silinder AVENTICS Series ICS dan Series M dari Emerson dalam aplikasi pencucian.
Keselamatan Mesin
Untuk peralatan yang memerlukan pemeliharaan, ada tren yang meningkat di antara perusahaan CPG (barang dikemas konsumen) untuk mengimplementasikan berbagai bentuk keselamatan fungsional, yang paling umum mematuhi ISO 13849. Baik itu LOTO (lockout/tagout) lengkap, atau implementasi “exception servicing minor”, metode paling umum untuk membuat komponen pneumatik “aman”, adalah dengan melepaskan energi pneumatis. Komponen yang disukai untuk mengimplementasikan “fungsi keselamatan” ini adalah katup exhaust safety redundan (dilihat di bawah), yang dapat menjadi bagian dari rangkaian persiapan udara yang memberi makan udara terkompresi ke mesin, atau bagian dari mesin.
Seperti yang ditentukan oleh penilaian risiko, persentase besar insiden perlengkapan reguler memerlukan solusi keselamatan Category 3 PLd untuk membuat peralatan aman. Solusi Category 3 PLd membutuhkan sirkuit redundan untuk menyelesaikan fungsi keselamatan. RSEV mencapai rating keselamatan ini dengan menggunakan katup redundan dan cakupan diagnostik (misalnya, pemantauan posisi spool) untuk memastikan bahwa energi tersimpan dalam bentuk udara terkompresi dihembuskan. Ketika perangkat seperti gerbang safety dipicu, dua output safety dikirim ke RSEV. Jika satu katup gagal, katup redundan akan tetap menyelesaikan fungsi keselamatan. Cakupan diagnostik akan memunculkan alarm sehingga tindakan dapat diambil untuk mengatasi kegagalan sebelum melanjutkan operasi.
Beberapa katup safety redundan, seperti RSEV dari Emerson yang tersedia dengan solusi persiapan udara AVENTICS Series 652 dan Series 653, memiliki fungsi soft-start bawaan. Saat startup, fungsi ini mengisi pada tingkat 60 – 70% dari tekanan sistem akhir sebelum membuka sepenuhnya. Pengaturan tekanan/gaya yang lambat saat aktuator bergerak ke posisi home/start mencegah kerusakan pada komponen dan peralatan.
Efisiensi Energi
Deskarbonisasi terus menjadi tren di hampir setiap industri, termasuk makanan dan minuman. Mengurangi konsumsi energi adalah prioritas yang sangat tinggi untuk perusahaan kemasan, dan produsen CPG sedang mencari cara untuk lebih baik mengontrol penggunaan energi di fasilitas mereka. Akibatnya, banyak yang memasang sensor aliran udara pada mesin baru dan meretrofit mesin yang ada.
Konsumsi udara terkompresi adalah sumber penggunaan energi yang signifikan dalam aplikasi kemasan. Jika tidak terdeteksi dan tidak ditangani, kebocoran udara terkompresi dapat membuang jumlah energi dan uang yang besar. 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 volume, kecepatan aliran, total massa, total volume, dan energi, sensor dapat membantu operator melacak konsumsi udara dan penggunaan energi. Operator kemudian dapat menggunakan data yang dikumpulkan untuk menemukan dan mengatasi potensi masalah, seperti kebocoran, sebelum terjadi. Dengan mencegah kebocoran, fasilitas dapat meningkatkan efisiensi energi sambil mengurangi waktu henti dan biaya.
Sensor aliran udara cocok untuk fasilitas berukuran apa pun, pada titik mana pun dalam perjalanan transformasi digital mereka. Beberapa sensor aliran udara, seperti Sensor AVENTICS Series AF2 dari Emerson, memungkinkan operator untuk melihat data di tingkat mesin dan memungkinkan fasilitas untuk menyimpan data yang dikumpulkan dalam jaringan IT 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 individu mereka.
Tingkat Performa yang Lebih Tinggi
Tren terbaru dalam otomatisasi kemasan makanan memberikan perusahaan kemasan kesempatan untuk memastikan bahwa mesin di baris mereka memenuhi standar keselamatan mesin, efisiensi energi, dan higienis yang tertinggi.
Untuk informasi lebih lanjut tentang teknologi pneumatik yang memungkinkan pencapaian tingkat performa ini, kunjungi https://www.emerson.com/en-us/industries/automation/food-beverage atau hubungi ahli di JH Foster.
