2022年の食品包装自動化のトレンド

エマーソンの専門家によって書かれた 。

パッケージ化された食品および飲料の利便性は、この業界の成長を牽引し続けています。実際、米国のパッケージ食品市場は、2021年から2028年まで年平均成長率4.1％で成長すると予測されています。食品パッケージプロセスの自動化により、企業は需要に対応し、パッケージ食品が顧客にとって新鮮であることを確認できます。

食品包装の自動化で使用される主要な技術の1つは、空気圧です。空気圧バルブやエアアクチュエータを含む空気圧技術は、クリーンで信頼性が高く、メンテナンスが簡単です。空気圧製品の衛生設計、機械の安全性、エネルギー効率の最新の進歩は、パッケージングの自動化における2022年の最大のトレンドの一部です。

衛生的なデザイン

食品および飲料の包装では、包装機械で使用されるコンポーネントは、食品との接触に関する厳しい規制を満たし、繰り返しの洗浄手順に耐える堅牢性を備えている必要があります。真空包装アプリケーションで使用されているような最新のバルブシステムは、最高の保護クラスと、クリーニングを容易にする多くのコスト削減機能を備えています。

従来、バルブシステムでは、敏感なコンポーネントを濡れたまたは過酷なアプリケーション環境から保護するために、キャビネットまたはその他のエンクロージャが必要でした。ステンレス鋼のキャビネットは必要な保護を提供しますが、高価になる可能性があります。今日のバルブシステムは、エンクロージャーの追加コストなしで、シリンダーのパフォーマンスを向上させながら、同じレベルの保護を提供するように特別に設計されたキャビネットフリーのウォッシュダウン製品です。これにより、バルブの各サイクルに必要な圧縮空気が少なくなるため、応答時間が改善され、パッケージングアプリケーションのエネルギー節約が向上します。バルブからシリンダーまでの圧縮空気ラインを短くすると、充填および排気する量が少なくなり、シリンダーのパフォーマンスが向上します。

これらのバルブシステムは、簡単に洗浄できるように設計されており、洗浄プロセスで使用される攻撃的な化学物質や高圧に耐えることができる堅牢で衛生的な材料で作られています。エマーソンのAVENTICS ^TM たとえば、シリーズCL03クリーンラインバルブシステムには、継ぎ目や隙間がなく、強力な化学薬品を使用した高圧洗浄に適したステンレス鋼のコンポーネントとポリマーを使用しています。

CL03は、最高の保護クラスであるIP69Kレーティングも獲得しています。この定格を達成する製品は、ほこりや高温高圧の洗浄液からの保護を提供し、機械を完全に消毒する必要がある包装および食品加工アプリケーションに最適です。また、NSFH1（食品グレード）潤滑剤を使用しています。

最新のバルブシステムは、衛生的な設計に加えて、各アプリケーションのニーズに合わせて高度に構成可能であり、幅広い通信プロトコルと互換性があります。一部のバルブシステムサプライヤは、設計エンジニアがCAD図面、回路図、部品番号、および関連コンポーネントにすばやく簡単にアクセスできるようにするオンライン構成ツールを持っています。多くは空気圧アクチュエータと組み合わせることができます。 CL03は、ウォッシュダウンアプリケーションでエマソンのAVENTICSシリーズICSおよびシリーズMシリンダーと組み合わせることができます。

機械の安全性

メンテナンスが必要な機器については、CPG（日用消費財）企業の間で、さまざまな形式の機能安全を実装する傾向が高まっています。最も一般的にはISO 13849に準拠しています。完全なLOTO（ロックアウト/タグアウト）であるか、「空気圧コンポーネントを「安全」にするための最も一般的な方法である「マイナーサービスの例外」は、空気圧エネルギーを解放することです。この「安全機能」を実装するための好ましいコンポーネントは、冗長安全排気バルブ（下の写真）であり、圧縮空気を機械または機械のセクションに供給する空気準備アセンブリの一部にすることができます。

リスク評価によって決定されるように、そのような定期的な機器の侵入の大部分は、機器を安全にするためにカテゴリ3のPLd安全ソリューションを必要とします。カテゴリ3のPLdソリューションでは、安全機能を完了するために冗長回路が必要です。 RSEVは、冗長バルブと診断カバレッジ（スプール位置の監視など）を使用してこの安全性評価を達成し、圧縮空気の形で蓄積されたエネルギーが確実に排出されるようにします。安全ゲートなどのデバイスがトリガーされると、2つの安全出力がRSEVに送信されます。 1つのバルブが故障した場合でも、冗長バルブは安全機能を完了します。診断カバレッジによりアラームが発生するため、操作を再開する前に障害に対処するためのアクションを実行できます。

AVENTICSシリーズ652およびシリーズ653空気準備ソリューションで利用可能なEmersonのRSEVなどの一部の冗長安全弁には、ソフトスタート機能が組み込まれています。起動時に、この機能は完全に開く前に、最終システム圧力の60〜70％の減少率で充填されます。アクチュエータがホーム/スタート位置に移動するときの圧力/力のゆっくりとした蓄積は、コンポーネントや機器の損傷を防ぎます。

エネルギー効率

脱炭素化は、食品および飲料を含むほぼすべての業界で引き続きトレンドとなっています。エネルギー消費量の削減は包装会社にとって非常に優先度が高く、CPGメーカーは施設でのエネルギー使用をより適切に管理する方法を模索しています。その結果、多くの人が新しい機械を装備し、既存の機械に気流センサーを後付けしています。

圧縮空気の消費は、パッケージングアプリケーションでの重要なエネルギー使用源です。検出されず、対処されないままにされると、圧縮空気の漏れはかなりの量のエネルギーとお金を浪費する可能性があります。圧縮空気の流れをリアルタイムで継続的に監視する空気流センサーは、オペレーターが漏れを早期に検出して対処するのに役立ち、エネルギー損失を最小限に抑え、持続可能性を向上させます。

センサーは、圧力、温度、質量流量、体積流量、流速、総質量、総体積、エネルギーなどのプロセスパラメーターを継続的に測定することにより、オペレーターが空気消費量とエネルギー使用量を追跡するのに役立ちます。オペレーターは、収集したデータを使用して、リークなどの潜在的な問題が発生する前に特定して対処できます。漏れを防ぐことで、施設はダウンタイムとコストを削減しながらエネルギー効率を向上させることができます。

エアフローセンサーは、デジタルトランスフォーメーションの過程のどの時点でも、あらゆる規模の施設に適しています。エマソンのAVENTICSシリーズAF2センサーなどの一部の気流センサーを使用すると、オペレーターはマシンレベルでデータを確認でき、施設はクラウドに接続せずに収集したデータを自社のITネットワーク内に保持できます。施設は、センサーをゲートウェイに接続して、追加の洞察にアクセスすることもできます。デジタルトランスフォーメーションの経験があるエアフローコントロールバルブメーカーは、施設が個々のニーズと目標に最も適したものを決定するのに役立ちます。

より高いレベルのパフォーマンス

食品包装の自動化における最新のトレンドにより、包装会社は、自社の製品ラインの機械が最高の機械の安全性、エネルギー効率、および衛生基準を確実に満たす機会を得ることができます。

このレベルのパフォーマンスを実現する空気圧技術の詳細については、https：//www.emerson.com/en-us/industries/automation/food-beverageにアクセスするか、JHFosterの専門家にお問い合わせください。