2020-06-17
Besser als die Chargenproduktion: Warum Sie mit der In-Line-Saftproduktion Geld sparen werden
Säfte, Nektare und stille Getränke (JNSD) werden herkömmlich mit Chargenproduktionslösungen hergestellt. Für Chargenproduktionslinien ist jedoch häufig viel Ausrüstung erforderlich und die Einrichtung für die Herstellung mehrerer Produkte ist komplex. Auch die präzise Dosierung der Zutaten ist problematisch. Mit kontinuierlicher In-Line-Produktion können Sie diese Herausforderungen bewältigen und dank erhöhter Effizienz Geld sparen.
Früher war die Chargenproduktion für die Hersteller von Säften, Nektaren und stillen Getränken attraktiv. Mit der Chargenproduktion kann die gewünschte Menge eines Getränks (wie etwa Orangensaft) leicht erreicht und die Produktion dann auf ein anderes Produkt (wie etwa Apfelsaft, Pfirsichnektar usw.) umgestellt werden.
Es sind jedoch auch einige Herausforderungen mit der Chargenproduktion verbunden. Erstens erfordert Chargenproduktion deutlich mehr Ausrüstung, obwohl die Anfangsinvestition geringer ist als bei der kontinuierlichen oder In-Line-Produktion. Im Gegensatz zu einer einzigen Anlage, mit der alle Produkte hergestellt werden, ist der Platzbedarf der Chargenproduktion deutlich höher. Insbesondere wird für jedes Produkt ein eigener Puffertank samt jeweiliger Zusatzausrüstung benötigt.
Verluste bei Produktwechseln
Zweitens führen die für die Chargenproduktion typischen häufigen Produktwechsel zu erheblichem Produktverlust. Bei jedem Chargenwechsel gehen Restmengen des fertigen Produkts während der Umstellung verloren. Auch der Reinigungsbedarf ist hoch, da mehr Anlagenteile gereinigt werden müssen, was zudem den Verbrauch an Wasser und Reinigungsmitteln erhöht.
Drittens ist die Handhabung der Zutaten bei der Chargenproduktion nicht sehr flexibel. Sobald die Zutaten gemischt sind, können sie nicht einfach geändert oder angepasst werden. Infolgedessen sind die Hersteller gezwungen, im gesamten Bereich der Rezeptspezifikationsgrenzen zu arbeiten, um sicherzustellen, dass sie den erforderlichen Mindestwert für eine bestimmte Zutat erreichen. Dies wirkt sich sowohl auf die Kosten als auch die produzierte Menge aus.
Für viele mit dem Chargenverfahren arbeitende Hersteller gehört die Handhabung der Zutaten zu einer großen Herausforderung. Aber es gibt eine Lösung: In-Line-Mischen. Ein Inline- oder kontinuierliches Liniendesign ermöglicht eine präzisere Zutatendosierung, da das System die Dosiermengen während des Prozesses kontinuierlich anpasst.
Vorteile eines kontinuierlichen Systems
„Das Mischen in Chargen erfordert, dass Sie die gesamte Bandbreite der Spezifikationsgrenzen für Zutaten ausschöpfen, um das definierte Qualitätsniveau zu gewährleisten, und das braucht seine Zeit. Mit kontinuierlichem Mischen sind Sie viel schneller am Ziel, und es ist viel einfacher, präziser zu arbeiten, da das System ständig misst und reguliert“, erklärt Andreas Rueppell, Manager für Linienlösungen im Bereich Getränke bei Tetra Pak. „Damit lassen sich die Sollwerte dichter an die untere Spezifikationsgrenze führen, ohne dass wir wertvolle Zeit verlieren.”
Er ergänzt, dass „In-Line-Mischen eine maximale Rohstoffausnutzung ermöglicht.” „Eine präzisere Kontrolle der Zutaten ermöglicht eine effizientere Produktion bei reduziertem Rohstoffverbrauch und somit eine höhere Qualität des Endprodukts.”
Laut Rueppell können Safthersteller allein durch das Umstellen auf In-Line-Mischen jährlich bis zu oder mehr als 250.000 Euro an Zutatenkosten einsparen. „Höhere Präzision und Genauigkeit beim Handhaben von Zutaten ist der Schlüssel zur Produktionsoptimierung bei gleichzeitigem Einhalten aller erforderlichen Produktvorgaben.”
Dies senkt die Herstellungskosten und gewährleitet zugleich die Einheitlichkeit und Qualität der Produkte.
Effizienz durch Präzision
Diese Vorteile sind dank der hohen Präzision moderner In-Line-Mischer erreichbar. Im Wesentlichen kombiniert der In-Line-Mischer mehrere Flüssigkeitsströme – zum Beispiel Wasser, Sirup und Konzentrat – zu einem Gesamtstrom, der mehrmals pro Sekunde überwacht wird, um sicherzustellen, dass die Rezepturvorgaben eingehalten werden. Falls eine Abweichung festgestellt wird, korrigiert der Mischer diese automatisch, um den Prozess aufrecht zu erhalten.
Auch die Produktverluste sind geringer. Produktverluste entstehen in der Regel während der Anlaufphase, bei Unterbrechungen und bei Umstellungen. Beim In-Line-System werden die undefinierten Mischphasen aus jedem Modul am Ende der Produktion komplett durch eine intelligente Rezeptsteuerung im Prozess zurückgewonnen. Von der Formulierung bis hin zum Prozessende entstehen keine Produktverluste. Darüber hinaus werden auch die Produktionszeit verkürzt, der Reinigungsaufwand reduziert und die Auswirkungen des Produktionsprozesses auf die Umwelt verringert.
„Minimierte Produktverluste während der Anlaufphase und beim Produktwechsel sind ein fantastischer Vorteil des In-Line-Mischens. Die üblichen Produktverluste werden auf buchstäblich Null bzw. ein absolutes Minimum reduziert.“ So Rueppell. „In einem herkömmlichen Mischverfahren können durch Mischphasen jährlich leicht 100.000 Liter vermarktbares Produkt verloren gehen. Das von Tetra Pak erhaltene Marktfeedback zeigt, dass In-Line-Mischen jährlich bis zu 28.000 Euro reine Rohstoffkosten einspart. Die nicht verloren gegangene Produktmenge ist dabei noch nicht einberechnet.”
Weniger Anlagenstillstand, weniger Reinigung
Das Umstellen auf In-Line-Mischen erhöht zudem die Betriebseffizienz, da die Anlagen im Vergleich zum Chargenverfahren ohne Stillstandzeiten in Betrieb sind. Darüber hinaus reduziert der geringere Reinigungsbedarf kontinuierlicher Linien die Ausfallzeit sowie den Verbrauch an Wasser und Reinigungsmitteln.
„Im Chargenverfahren kann jeweils nur ein Produkt hergestellt werden. Dieser Prozess muss beendet sein, bevor die Herstellung eines anderen Produkts aus einem anderen Tank eingeleitet werden kann. „Das ist nicht effizient“, sagt Rueppell.
Nehmen wir als Beispiel einen Safthersteller, der seine Mischkapazität erhöhen möchte. Anstatt in drei weitere Tanks für die Chargenlinie zu investieren, ist auch der Erwerb eines kontinuierlichen Mischers möglich. In-Line-Mischer beanspruchen weniger Platz als Tanks. Die Kapazität kann also ohne Anlagenerweiterung und somit kostensparend gesteigert werden.
„Kontinuierliches Mischen löst so viele Probleme bei der Getränkeproduktion“, sagt Rueppell. „Es senkt die Betriebs- und Rohstoffkosten, steigert die Produktionseffizienz, verringert Produktverluste und sichert die Produktqualität. Für die Getränkebranche ist es ein wahrer Segen.“