2022년 식품 포장 자동화 동향

에머슨의 전문가가 작성 .

포장 식품 및 음료의 편리함은 이 산업의 성장을 계속 주도하고 있습니다. 실제로, 미국 포장 식품 시장은 2021년부터 2028년까지 연평균 4.1%의 성장률로 성장할 것으로 예상됩니다. 식품 포장 공정의 자동화는 기업이 수요를 따라잡고 포장 식품이 고객에게 신선함을 보장하는 데 도움이 되었습니다.

식품 포장 자동화에 사용되는 주요 기술 중 하나는 공압입니다. 공압 밸브 및 공기 액추에이터를 포함한 공압 기술은 깨끗하고 안정적이며 유지 관리가 쉽습니다. 공압 제품의 위생 설계, 기계 안전 및 에너지 효율성의 최신 발전은 포장 자동화의 2022년 가장 큰 트렌드 중 일부입니다.

위생적인 디자인

식품 및 음료 포장에서 포장 기계에 사용되는 구성 요소는 식품 접촉에 대한 엄격한 규정을 충족하고 반복되는 세척 절차를 견딜 수 있도록 견고해야 합니다. 진공 포장 응용 분야에 사용되는 것과 같은 최신 밸브 시스템은 가장 높은 보호 등급과 청소를 쉽게 해주는 여러 가지 비용 절감 기능을 갖추고 있습니다.

전통적으로 밸브 시스템에는 습하거나 열악한 적용 환경에서 민감한 구성 요소를 보호하기 위해 캐비닛이나 기타 인클로저가 필요했습니다. 스테인리스 스틸 캐비닛은 필요한 보호 기능을 제공하지만 비용이 많이 들 수 있습니다. 오늘날의 밸브 시스템은 인클로저의 추가 비용 없이 실린더 성능을 향상시키면서 동일한 수준의 보호를 제공하도록 특별히 설계된 캐비닛이 없는 세척 제품입니다. 이는 밸브의 각 주기에 필요한 압축 공기가 적기 때문에 포장 응용 분야에서 응답 시간을 개선하고 에너지 절약을 증가시킵니다. 밸브에서 실린더까지의 압축 공기 라인이 짧으면 채우고 배기할 부피가 줄어들어 실린더 성능이 향상됩니다.

이 밸브 시스템은 세척이 용이하도록 설계되었으며 세척 공정에서 사용되는 공격적인 화학 물질과 고압을 견딜 수 있는 견고하고 위생적인 ​​재료로 제작되었습니다. 에머슨의 AVENTICS ^TM 예를 들어 시리즈 CL03 클린 라인 밸브 시스템은 접합부나 틈이 없으며 공격적인 화학 물질을 사용하는 고압 세척에 적합한 스테인리스강 부품과 폴리머를 사용합니다.

CL03은 또한 최고 보호 등급인 IP69K 등급을 획득했습니다. 이 등급을 획득한 제품은 먼지와 고온 고압 세척액으로부터 보호하므로 기계를 철저히 소독해야 하는 포장 및 식품 가공 분야에 이상적입니다. 또한 NSFH1(식품 등급) 윤활제를 사용합니다.

최신 밸브 시스템은 위생적인 ​​설계 외에도 각 응용 분야의 요구 사항에 맞게 구성할 수 있으며 광범위한 통신 프로토콜과 호환됩니다. 일부 밸브 시스템 공급업체에는 설계 엔지니어가 CAD 도면, 회로도, 부품 번호 및 관련 구성요소에 신속하게 액세스할 수 있는 온라인 구성 도구가 있습니다. 많은 것이 공압 액추에이터와 결합될 수 있습니다. CL03은 세척 애플리케이션에서 Emerson의 AVENTICS 시리즈 ICS 및 시리즈 M 실린더와 결합될 수 있습니다.

기계 안전

유지 보수가 필요한 장비의 경우 CPG(소비자 포장 제품) 회사에서 다양한 형태의 기능 안전을 구현하는 추세가 증가하고 있으며 가장 일반적으로 ISO 13849를 준수합니다. 완전한 LOTO(잠금/태그아웃)이든, “ 공압 부품을 "안전"하게 만드는 가장 일반적인 방법인 사소한 서비스 예외"는 공압 에너지를 방출하는 것입니다. 이 "안전 기능"을 구현하는 데 선호되는 구성 요소는 중복 안전 배기 밸브(아래 그림 참조)로, 압축 공기를 기계 또는 기계 섹션에 공급하는 공기 준비 어셈블리의 일부일 수 있습니다.

위험 평가에 의해 결정된 바와 같이, 이러한 정기적인 장비 침입의 상당 부분은 장비를 안전하게 만들기 위해 카테고리 3 PLd 안전 솔루션이 필요합니다. 카테고리 3 PLd 솔루션은 안전 기능을 완료하기 위해 이중화 회로가 필요합니다. RSEV는 이중화 밸브와 진단 범위(예:스풀 위치 모니터링)를 사용하여 압축 공기 형태로 저장된 에너지가 소진되도록 함으로써 이 안전 등급을 달성합니다. 안전 게이트와 같은 장치가 트리거되면 두 개의 안전 출력이 RSEV로 전송됩니다. 하나의 밸브가 고장나더라도 이중화 밸브는 여전히 안전 기능을 완료합니다. 진단 범위는 경보를 발생시켜 작동을 재개하기 전에 오류를 해결하기 위한 조치를 취할 수 있습니다.

AVENTICS Series 652 및 Series 653 공기 준비 솔루션과 함께 사용할 수 있는 Emerson의 RSEV와 같은 일부 이중화 안전 밸브에는 소프트 스타트 기능이 내장되어 있습니다. 시작 시 이 기능은 완전히 열리기 전에 최종 시스템 압력의 60~70% 감소된 비율로 채워집니다. 액츄에이터가 홈/시작 위치로 이동할 때 압력/힘이 천천히 증가하여 구성 요소 및 장비의 손상을 방지합니다.

에너지 효율성

탈탄소화는 식음료를 포함한 거의 모든 산업에서 계속해서 추세입니다. 에너지 소비를 줄이는 것은 포장 회사의 최우선 과제이며 CPG 제조업체는 시설에서 에너지 사용을 더 잘 제어할 수 있는 방법을 찾고 있습니다. 결과적으로 많은 사람들이 새로운 기계를 장착하고 기존 기계에 기류 센서를 장착하고 있습니다.

압축 공기 소비는 포장 응용 분야에서 에너지 사용의 중요한 원천입니다. 감지되지 않고 해결되지 않으면 압축 공기 누출로 인해 상당한 에너지와 비용이 낭비될 수 있습니다. 압축 공기 흐름을 실시간으로 지속적으로 모니터링하는 공기 흐름 센서는 작업자가 누출을 조기에 감지하고 해결하여 에너지 손실을 최소화하고 지속 가능성을 개선하는 데 도움이 될 수 있습니다.

압력, 온도, 질량 유량, 체적 유량, 유속, 총 질량, 총 부피 및 에너지를 포함한 프로세스 매개변수를 지속적으로 측정함으로써 센서는 작업자가 공기 소비 및 에너지 사용을 추적하는 데 도움이 될 수 있습니다. 그런 다음 운영자는 수집된 데이터를 사용하여 누출과 같은 잠재적인 문제를 발생하기 전에 찾아 해결할 수 있습니다. 누출을 방지함으로써 시설은 가동 중단 시간과 비용을 줄이는 동시에 에너지 효율성을 향상시킬 수 있습니다.

기류 센서는 디지털 혁신 여정의 어느 시점에서든 모든 규모의 시설에 적합합니다. 에머슨의 AVENTICS 시리즈 AF2 센서와 같은 일부 기류 센서를 사용하면 운영자가 기계 수준에서 데이터를 볼 수 있고 시설에서 클라우드에 연결하지 않고도 자체 IT 네트워크 내에서 수집된 데이터를 유지할 수 있습니다. 시설은 또한 센서를 게이트웨이에 연결하여 추가 통찰력에 액세스할 수 있습니다. 디지털 혁신 경험이 있는 기류 제어 밸브 제조업체는 시설이 개별 요구와 목표에 가장 적합한 것을 결정하는 데 도움을 줄 수 있습니다.

높은 수준의 성능

식품 포장 자동화의 최신 트렌드는 포장 회사에 자사 라인의 기계가 최고의 기계 안전, 에너지 효율성 및 위생 기준을 충족하도록 보장할 수 있는 기회를 제공합니다.

이러한 수준의 성능을 가능하게 하는 공압 기술에 대한 자세한 내용은 https://www.emerson.com/en-us/industries/automation/food-beverage를 방문하거나 JH Foster의 전문가에게 문의하십시오.