飲料生產(chǎn)線自動(dòng)化趨勢

在市場供需關(guān)系中，當(dāng)消費(fèi)者對(duì)某一產(chǎn)品產(chǎn)生興趣與需求，供不應(yīng)求將會(huì)給生產(chǎn)企業(yè)帶來可觀的利潤。如今飲料行業(yè)普遍已經(jīng)意識(shí)到，消費(fèi)者對(duì)更健康的功能性飲料正迸發(fā)出前所未有的熱情和需求。對(duì)生產(chǎn)企業(yè)來說，生產(chǎn)線的高度自動(dòng)化不僅可以應(yīng)對(duì)疫情所影響的勞動(dòng)力資源減少的現(xiàn)狀，還可以確保高水平的生產(chǎn)率和盈利能力，高速高效的把握住市場機(jī)遇。

克朗斯作為全球領(lǐng)先的灌裝設(shè)備供應(yīng)商，其北美分公司的高級(jí)控制系統(tǒng)工程師還在不斷將生產(chǎn)數(shù)據(jù)與自動(dòng)化結(jié)合，構(gòu)成一個(gè)更高效的生產(chǎn)線。比如，在生產(chǎn)線中通過動(dòng)態(tài)監(jiān)控，使用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析設(shè)備狀態(tài)，更準(zhǔn)確的計(jì)算應(yīng)該在何時(shí)進(jìn)行設(shè)備維護(hù)。而不需通過說明書刻板的維護(hù)時(shí)間，進(jìn)行沒有必要或亡羊補(bǔ)牢似的定期維護(hù)。這減少了停機(jī)時(shí)間和維護(hù)成本，同時(shí)提高了設(shè)備壽命和生產(chǎn)能力。

在這種監(jiān)測提醒模式下，用戶的生產(chǎn)流程更加簡潔，自動(dòng)化程度的提高一方面可以簡化生產(chǎn)線中的人員操作環(huán)節(jié)，完成更可靠，更安全的制造過程。一方面當(dāng)企業(yè)需要擴(kuò)充生產(chǎn)線的時(shí)候，這種直觀的處理系統(tǒng)可以縮短培訓(xùn)時(shí)間，加快新員工的入職的過程。這些先進(jìn)的技術(shù)，尤其是復(fù)雜的數(shù)據(jù)收集和分析能力，正在為制造商最大限度的提高產(chǎn)量，縮短停機(jī)時(shí)間，減少人為錯(cuò)誤。

艾默生自動(dòng)化公司目前著眼于塑料焊接與組裝環(huán)節(jié)的自動(dòng)化，他們發(fā)現(xiàn)客戶對(duì)于塑料焊接的自動(dòng)化要求，已經(jīng)不僅僅是傳統(tǒng)的，但是需要人員監(jiān)測和調(diào)試的焊接能力。而是一個(gè)流程更自動(dòng)化的，能夠參照數(shù)據(jù)對(duì)焊縫進(jìn)行分析和自我調(diào)整的自動(dòng)化設(shè)備。這需要借助PLC 編程完成自動(dòng)的信息采集、處理、分析和控制，通過編程和系統(tǒng)監(jiān)控，在塑料焊接的過程中開發(fā)出完美的密封焊縫，并且將閃光或其他的焊接缺陷減少至最低。這才是現(xiàn)在生產(chǎn)企業(yè)所需要的新的加工自動(dòng)化設(shè)備。

克朗斯設(shè)備

此外，消費(fèi)者對(duì)于高營養(yǎng)成分，低防腐劑的需求，已經(jīng)影響了健康飲料的加工方式。功能性飲料近兩年還有一個(gè)新的分類，就是打開瓶蓋才混合營養(yǎng)成分的飲料，為了在不需要冷藏的情況下保證營養(yǎng)物質(zhì)的高功效，干營養(yǎng)物必須與瓶中的液體保持分離。營養(yǎng)物質(zhì)的加工和添加過程變得更加重要，廠家在包裝的環(huán)節(jié)也開始創(chuàng)新，使用了新型的自動(dòng)熱熔螺旋蓋技術(shù)。艾默生自動(dòng)化公司為此開發(fā)了一套新的自動(dòng)化系統(tǒng)，使用帶有精密伺服驅(qū)動(dòng)的SW300旋轉(zhuǎn)焊接系統(tǒng)，可以將圓形熱塑密封件融化后，把營養(yǎng)物質(zhì)密封在瓶蓋內(nèi)。消費(fèi)者只需要在擰動(dòng)瓶蓋時(shí)刺破密封膜，讓營養(yǎng)物質(zhì)與液體混合即可飲用。這種即時(shí)混合產(chǎn)品正開始受到消費(fèi)者和市場的接納，需求上升的同時(shí)給生產(chǎn)和包裝商帶來了生產(chǎn)線全面自動(dòng)化的壓力，艾默生公司正是在此看到了市場的潛能。

艾默生自動(dòng)熱熔螺旋蓋技術(shù)

食品飲料加工設(shè)備市場包括飲料、酒精飲料和乳制品設(shè)備，2021 年全球食品和飲料加工設(shè)備市場估值為583億美元，預(yù)計(jì)到2026 年將達(dá)到760 億美元，復(fù)合年增長率為5.5%。這是基于對(duì)乳制品和功能飲料飲料的需求計(jì)算的。隨著需求的上漲，此類設(shè)備的市場也會(huì)在未來幾年高速增長。尤其在亞太新興地區(qū)，隨著經(jīng)濟(jì)的逐步增長和收入水平的提高，消費(fèi)者對(duì)包裝食品和即食食品的要求也越來越高，這可以帶領(lǐng)整個(gè)設(shè)備市場產(chǎn)生增長。

費(fèi)斯托公司的壁掛MPA-C 閥組

盡管需求正在推動(dòng)市場，但自動(dòng)化本身也需要性能升級(jí)。一些廠家已經(jīng)開始尋找小尺寸的配件，取代原本的管道、閥門和緊湊組件。在保證性能的前提下，小尺寸可以增加部件密度，節(jié)約空間，減少管道長度，原始設(shè)備制造商可以節(jié)省資金。而且較短的管道長度也可以減少壓縮空氣的使用，并縮短循環(huán)時(shí)間，在一些生產(chǎn)工藝中這尤為重要。比如科羅拉多州的艾弗里釀酒公司，在擴(kuò)大生產(chǎn)線的同時(shí)使用了IP69K 認(rèn)證的費(fèi)斯托MPA-C 閥組，以節(jié)省占地面積并降低成本，因?yàn)樵撻y組不需要通常用于容納氣動(dòng)閥的控制柜，只需要簡單的安裝在墻壁上。

制造商為了迎合消費(fèi)者的偏好，正在采用新的加工設(shè)備以生產(chǎn)出更天然更健康的飲料，比如使用超高壓滅菌技術(shù)（HPP）加工的飲料。HPP 技術(shù)就是在密閉的超高壓容器內(nèi)，用水作為介質(zhì)對(duì)軟包裝食品等物料施以400 ～600MPa 的壓力或用高級(jí)液壓油施加以100 ～1000MPa 的壓力。從而殺死其中幾乎所有的細(xì)菌、霉菌和酵母菌，而且不會(huì)像高溫殺菌那樣造成營養(yǎng)成分破壞和風(fēng)味變化。

HPP 技術(shù)從20 世紀(jì)90 年代初開始商用，不僅可以保證食品的安全，標(biāo)簽清潔，產(chǎn)品的風(fēng)味口感和營養(yǎng)價(jià)值都不會(huì)受到影響，還將果汁的保質(zhì)期從3 至5 天延長到60至120 天。目前全球約有500 臺(tái)工業(yè)HPP 設(shè)備，在50 多個(gè)國家300 多家公司使用。經(jīng)食品藥品監(jiān)督管理局等食品安全部門批準(zhǔn)，果蔬汁、能量飲料、茶和咖啡的HPP 保鮮技術(shù)符合消費(fèi)者和制造商的高標(biāo)準(zhǔn)要求。在過去的十年中，HPP 設(shè)備呈指數(shù)增長，設(shè)備供應(yīng)商正在推出更大型的HPP 設(shè)備，以降低成本。

Juste Pressé 法國果汁品牌自創(chuàng)立起就采用HPP 技術(shù)生產(chǎn)100%的果蔬汁，公司的宗旨是天然、無加工和環(huán)保。對(duì)于果蔬汁生產(chǎn)企業(yè)來說，只有利用HPP 技術(shù)才能夠?qū)崿F(xiàn)讓果汁在幾周內(nèi)依然保持新鮮的味道，不損失維生素，并且不需要添加任何抗氧化劑。就生產(chǎn)企業(yè)來說，一方面可以將傳統(tǒng)的HPP 包裝機(jī)與工業(yè)4.0 自動(dòng)化相結(jié)合，通過自動(dòng)化系統(tǒng)提高效益，并量身定制生產(chǎn)運(yùn)行方案。一方面也可以批量使用進(jìn)而減少勞動(dòng)力成本、能源和時(shí)間，解決了人工環(huán)節(jié)可能造成的產(chǎn)品差異，同時(shí)提高生產(chǎn)線的速度和安全性。

Hiperbaric 公司的HPP 設(shè)備

絕大多數(shù)飲料制造商早已實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化生產(chǎn)，以降成本，減少用工，提高產(chǎn)量，保證產(chǎn)品口味和質(zhì)量，但現(xiàn)在這些優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)難以成為行業(yè)競爭中的優(yōu)勢。為了脫穎而出，制造商開始尋求新的生產(chǎn)加工方式，比如自動(dòng)化設(shè)備系統(tǒng)變得更加靈活，從灌裝線到榨汁機(jī)，系統(tǒng)的智能和適應(yīng)性可以使生產(chǎn)線更快的轉(zhuǎn)換運(yùn)行模式，以適應(yīng)不同的形狀和尺寸的產(chǎn)品。克朗斯還在開發(fā)更快更高效的人機(jī)界面，可在桌子和手持設(shè)備上查看集成系統(tǒng)，通過自動(dòng)化完成生產(chǎn)環(huán)節(jié)的現(xiàn)場清潔。

JBT Avure 公司的智能配料系統(tǒng)

配料混合環(huán)節(jié)也更靈活，這可以滿足日益增長的飲料創(chuàng)新需求，追上市場的更新步伐。制造商對(duì)于能夠開發(fā)復(fù)雜配方的智能系統(tǒng)更感興趣，要有能夠創(chuàng)建擴(kuò)展配方，控制跟蹤，自定義產(chǎn)品和自動(dòng)構(gòu)建數(shù)據(jù)庫的功能。同時(shí)由于對(duì)能量飲料的需求，一些干料營養(yǎng)成分的添加，是一般生產(chǎn)線上的攪拌機(jī)無法做到的，必須通過高剪均值切乳化機(jī)配合智能系統(tǒng)來完成。

如今，自動(dòng)化設(shè)備已經(jīng)成為一些飲料食品生產(chǎn)中不可取代的環(huán)節(jié)，能夠滿足消費(fèi)者對(duì)更健康，更少加工的飲料的需求。對(duì)制造者來說，高效高速生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品，通過HPP 得到更久的保質(zhì)期，能創(chuàng)造更具成本效益的健康飲料。食品飲料生產(chǎn)線的自動(dòng)化未來是光明的，具有無限潛力。