Автоматизированное оборудование для производства шоколада – критерии выбора и краткий обзор линий

Автоматизация кондитерского предприятия существенно улучшает качество продукции и увеличивает скорость производства. С помощью цифровизации/роботизации процессы выполняются и контролируются точнее; регулируется температура и время смешивания ингредиентов (например, шоколадной основы). Только последнее уже способствует выходу более однородного высококачественного продукта. Автоматизация сокращает риск ошибок, допускаемых человеком, оптимизирует расход сырья, повышает постоянство и стабильность продукта от партии к партии. При этом скорость технологических процессов всегда остаётся высокой, от загрузки ингредиентов до упаковки. Это позволяет увеличить объёмы производства и снизить затраты, что в свою очередь улучшает конкурентоспособность товаров на рынке.

Какие автоматизированные решения применяют на шоколадных фабриках?

Ещё в учебнике 1940-х гг., «Технология кондитерского производства», его автор Рапопорт А.Л. (1881-1951) указал на то, что «автоматизация контроля удешевит стоимость самого производства, убыстрит процесс контроля, повысит дисциплину персонала, обслуживающую производственную аппаратуру, и повысит качество выпускаемой продукции». Прошло более 80 лет. На шоколадных фабриках России, Европы, США, Азии всё активнее применяются различные виды оборудования с разной степенью автоматизации. Это отдельные установки (мельницы, плавильные котлы и т.п.)  или линии полного цикла.

Умные коншы для разогрева какао-массы с системами контроля температуры помогают следить за процессами темперирования, что обеспечивает готовому шоколаду:

• твёрдость структуры;
• стойкость к плавлению;
• однородность текстуры без зернистости;
• глянцевый блеск без жирного или сахарного налёта, белых полос и пятен.

В свою очередь автоматические системы смешивания и дозирования ингредиентов гарантируют однородность массы и точность рецептуры. А упаковочные высокоскоростные машины выполняют рутинную работу по оборачиванию шоколадных плиток или конфет в фольгу и бумагу. При этом динамичные процессы никак не вредят целостности продукта и его презентабельной внешности, что подтверждают системы контроля качества. Они способны обнаруживать всевозможные дефекты, такие как неравномерное заполнение, трещины, сколы или другие недостатки, помогая предотвратить выпуск низкосортной продукции.

Поэтому автоматизация кондитерских фабрик очень важна, в первую очередь, для качественного улучшения работы, более быстрых темпов производства, сокращения простоев, а самое важное – устранения человеческих ошибок. При этом фабрики не сокращают штаты сотрудников, – людей переводят на новые участки работы тех же линий, которые появляются постоянно. Поэтому многие предприятия в мире охотно переходят на инновационные методы работы, в том числе и в нашей стране, сохраняя ценных сотрудников.

Рекордным инвестиционным вложением последних лет в российское кондитерское дело стал проект установки новой линии по переработке какао-бобов на фабрике «Рот Фронт». Это самый крупный автоматизированный комплекс в Европе. Он обошёлся группе компаний «Объединённые кондитеры» в 1,3 млрд руб. С июля 2019 года здесь производят полуфабрикаты:

• какао-масло;
• какао тёртое;
• какао-порошок.

А в марте 2021 на фабрике «Рот Фронт» запустили линию по выпуску инновационного для рынка продукта – «сложного» шоколада девяти наименований с начинками и посыпкой (шариками, карамелью) брендов «Алёнка» и «Бабаевский». Ежегодные объёмы продукции 3.6 т, что в пересчёте на потребительский формат около 40 млн шоколадных плиток. Холдинг «Объединённые кондитеры» каждый год тратит на автоматизированное оборудование своих фабрик от 700 млн до 2 млрд руб.

Согласно исследования «Смарт Консалт», прогноз развития рынка шоколада и шоколадной продукции в России является весьма благоприятным. В период с 2022 по 2026 гг. ожидается сдержанное наращивание объёмов производства и потребления. (Источник: РБК).

Какие недостатки связаны с внедрением автоматизированного оборудования на производстве шоколада?

Внедрение роботизированного технологического парка потребует серьёзных инвестиций, связанных с покупкой, установкой и настройкой оборудования. В свою очередь сложность сервисных работ и ремонта автоматизированных систем влечёт привлечение специалистов для регулярного технического обслуживания. Если отдельная машина или комплексная линия выйдет из строя, то предстоит нести дополнительные издержки на покупку новых деталей для замены, срок поставки которых прямо влияет на время простоя.

Некоторое автоматизированное оборудование менее гибкое, чем ручной труд. Поэтому технику сложнее адаптировать к изменениям процесса производства или выпуску новых продуктов. Кроме всего перечисленного, для управления дорогим роботизированным оборудованием потребуется персонал высокой квалификации. Он должен знать, как правильно программировать процессы и быть готовым решать возникающие проблемы. На обучение потребуется время.

Стоит сказать, что государство оказывает поддержку кондитерским предприятиям в части приобретения дорогостоящего оборудования. С 2014 года существует множество программ финансирования и субсидирования в рамках национальных программ импортозамещения. А с 2022 года этот пакет помощи сильно расширен. Поэтому главный недостаток, которым выступают серьёзные инвестиции, – может быть оперативно решён.

Кондитерская фабрика «Алкион» (Тульская область) получила в МСП Лизинг, дочерней структуре Корпорации МСП, льготное лизинговое финансирование на сумму 50 млн рублей и приобрела автоматическую линию формования шоколадных изделий и вспомогательное оборудование для производства шоколада. (Источник: Vedomosti.ru, от 01.09.2023 г).

Какие особенности безопасности и обслуживания следует учитывать при использовании автоматизированного оборудования?

К работе с автоматизированным оборудованием необходимо допускать обученный персонал. Сотрудники должны знать правила безопасности, а также умело пользоваться системами защиты, чтобы предотвратить возможность травмирования при эксплуатации или обслуживании оборудования.

Предстоит научиться управлять рисками:

• Разрабатывать меры по управлению нештатными ситуациями для предотвращения аварий. Например, путём установки систем аварийной остановки или автоматического отключения оборудования при обнаружении неисправностей. Не менее важно для безопасности планировать и проводить регулярное техническое обслуживание оборудования для предотвращения возможных поломок и снижения риска непредвиденных простоев в производстве.
• Потребуется быть готовым к защите цифровых систем от возможных вирусов, которые могут проникнуть в систему управления с новыми программами или через интернет. Для этого придётся внедрять различные меры безопасности, такие как: сетевые фаерволы, антивирусные программы и регулярное обновление программного обеспечения. По статистике, более половины (53 %) случаев кибератак оказывали влияние на стабильное функционирование предприятий промышленного сектора (источник: Anti-Malware – независимый информационно-аналитический центр).

Пример кибератаки на промышленность: Во 2-м квартале 2022 г произошла крупная атака злоумышленников Gonjeshke Darande на три иранских сталелитейных завода. В результате были нарушены технологические процессы производства, а на одном из заводов злоумышленникам удалось обрушить ковш с жидким чугуном, что вызвало пожар в цехе.

Необходимо делать резервное копирование данных. Создавать и обновлять файлы, хранящиеся на жёстких дисках автоматизированного оборудования. Это предотвратит потерю информации в случае сбоя или поломки.

Какие факторы необходимо учитывать при выборе автоматизированного оборудования для кондитерской фабрики?

При выборе автоматизированного оборудования для кондитерской фабрики необходимо учитывать:

• Факторы предприятия.
• Факторы оборудования.

Комплексный подход позволит купить технологический парк, который будет соответствовать площади и отпускной мощности энергии. А вместе с этим удовлетворит спрос в регионе.  

Факторы кондитерского предприятия:

• Водоснабжение.
• Энергоснабжение.
• Число сотрудников.
• Базовое оборудование и особенности продукции.
• Количество производственных зон, постов и участков.
• Планировочное решение и размеры зон, участков и постов.
• Система организации работы и требования к оборудованию.

Перечисленные условия могут быть дополнены другими пунктами, в зависимости от масштаба фабрики и объёмов выпускаемой продукции.

Факторы кондитерского оборудования:

• Специализация машин. Важно проанализировать технические возможности оборудования, такие как: точность контроля температуры, скорость смешивания и дозирования, качество упаковки и другие параметры, соответствие которым позволит достичь требуемого уровня качества выпускаемой продукции.
• Возможность интеграции с существующими производственными процессами. Специалисты фабрики, которые понимают текущие процессы производства, помогут выбрать оборудование, которое хорошо интегрируется с уже существующими системами и машинами на предприятии.
• Техническая поддержка. Важно учитывать наличие обновления программ и поддержки со стороны производителя, чтобы персонал фабрики мог оперативно внедрять новые IT-технологии и эффективно использовать парк оборудования.
• Стоимость эксплуатации. Необходимо проанализировать не только стоимость приобретения оборудования, но и затраты на его установку, обслуживание, обучение персонала и потенциальные расходы на запасные части или ремонт.
• Соответствие стандартам. Кондитерское оборудование должно иметь сертификаты безопасности и качества продукции, а также отвечать локальным и международным требованиям, чтобы минимизировать риски брака и обеспечить соответствие нормам.

Учитывая эти факторы выбор автоматизированного оборудования будет более обоснованным и позволит эффективно улучшить качество продукции на шоколадной фабрике.

Кондитерская фабрика ESSEN (ТМ «Махеевъ») запустила в 2021 году три новых линии, которые суммарно увеличили производительность на 3 тонны в час. Людям здесь стало комфортнее работать, потому что сахар, мука, какао-порошок, патока, сухие молочные продукты, – подаются на производство автоматически.

Обзор оборудования

Для наглядности предлагаем небольшой обзор автоматизированных машин и линий, с кратким описанием и основными характеристиками.

Шкаф для темперирования шоколада QT500

Модель QT500 представляет собой стационарный автоматизированный агрегат камерного типа со вспомогательными механизмами. Предназначен для эксплуатации на кондитерских комбинатах, специализирующихся на массовом выпуске шоколада или изделий, комбинированных с шоколадом. Выпускается в трёх модификациях. Цифровое обозначение «500» указывает на производительность (кг/ч).

QT500 представляет собой объёмный металлический шкаф из нержавеющей стали марки 304, на регулируемых по высоте ножках. Внутри рабочая камера с возвратной трубой для подачи шоколадной массы. Для эффективного терморегулирования у камеры двойные стенки, а для удобства организации процессов 2 уровня секторов (горячий сверху, холодный снизу). В верхней горячей камере шоколад распускается, под собственным весом перетекает в нижнюю камеру, где охлаждается и доводится до рабочей температуры.

Оснащается шкаф системой автоматического управления на платформе программируемого логического контроллера Siemens. Параметры программы удобно вводить в поле цветного сенсорного экрана, интерфейс «человек-машина» помогает быстро освоить порядок управления. Кнопка аварийной блокировки значительно повышает степень сохранности материальной части.  

Упаковочная машина для шоколада

Среднегабаритный полуавтоматический станок непрерывно-поточного действия. Предназначен для эксплуатации на кондитерских предприятиях по крупносерийному изготовлению шоколадных конфет с плоским дном или маленьких плиток. Поштучно упаковывает конфеты методом обжима фольгой. Фольга подаётся через систему натяжения из разматывающегося рулона.

Все детали и поверхности, которые непосредственно соприкасаются с продукцией, изготовлены из нержавеющей стали. У машины подвижные элементы конструкции, поэтому смазка выполняется централизованно, – это значительно продлевает срок эксплуатации узлов и снижает время на ежедневное техническое обслуживание.

Система управления представляет собой несложный кнопочный пульт для подачи команд на электрооборудование. Наличие кнопки аварийной блокировки существенно повышает степень безопасности материальной части.

Автоматическая линия для производства TPX800

Комплекс оборудования из основных станков и вспомогательных механизмов для производства конфет. Собран в автоматическую линию непрерывно-поточного действия для эксплуатации на крупных кондитерских комбинатах, специализирующихся на массовом производстве шоколадных конфет и батончиков с различной начинкой (орехи, ирис, карамель и т.п.).

Модельный ряд TPX800 дополняют линии TPX400 и TPX600. Все они достаточно длинные, но закольцованная конструкция существенно экономит производственную площадь. Скорость конвейера регулируется. В типовую комплектацию входит миксер, машины глазировки и посыпания орехами, туннельная печь и др. Есть охлаждающий туннель.

Модель TPX800 управляется автоматической системой на базе программируемого логического контроллера. Автоматика размещена в двух металлических шкафах.

Линия для производства шоколада с начинкой CD100

CD100 – это стационарный автоматический комплекс непрерывного действия, состоящий из основных электромеханических станков и вспомогательных механизмов. Предназначен для производства высококачественных шоколадных изделий: конфеты, плитка, двухцветная плитка, плитка с начинкой и др. За точное размещение начинки внутри шоколадного корпуса отвечает специальный дозатор.

Линия CD100 выполнена из высококачественных материалов, которые легко чистятся и обеспечивают высокую гигиену производственного процесса. Она также оснащена системой безопасности, которая предотвращает случайные травмы операторов.

В состав комплекса входят:

• Вальцеватель измельчения сырья.
• Миксер для перемешивания сухих компонентов.
• Конш для получения однородной массы путём перемешивания.  
• Насос-машина для точной разводки шоколадной массы или масла.
• Темперирующая машина с двумя секторами (горячий/холодный).
• Ротационный дозатор шоколада и крема с электронными весами.
• Охлаждающий тоннель, состоящий из модульных секций.
• Станок для наполнения начинки.
• Машина для глазирования.

Линия оснащена современной системой управления и контроля, которая позволяет операторам следить за процессами производства и настраивать параметры, такие как вес, скорость и форма конфет. Комплекс может быть интегрирован с другими линиями и оборудованием для масштабирования и оптимизации всего процесса производства шоколада.

Линия для производства шоколада глазированного в плитках CY-T

Комплекс CY-T представляет собой последовательное объединение взаимодействующих машин для нанесения шоколадной глазури. Данный тип линии адресован масштабным комбинатам полного цикла по производству кондитерских изделий, таких как: конфеты, печенье, вафли, рулеты, бисквиты и т.п. Основным агрегатом здесь является машина для глазирования, куда из объёмного внешнего бака подаётся глазурь, в том числе с добавками.

Линия оснащается системой управления на основе цифровых технологий. Ввод исходных данных (температура, давление) и отслеживание их рабочих изменений, оператор выполняет через сенсорный экран. Программируемый логический контроллер способен хранить в памяти производственные программы и выполненные операции, что позволяет не вводить одни и те же данные многократно.

Заключение

Автоматизированное оборудование является неотъемлемой частью современных шоколадных фабрик и способствует улучшению качества продукции и увеличению скорости производства. Вы можете купить перечисленные модели, и многое другое, с помощью государственных программ импортозамещения от Минэкономразвития.