Cyfryzacja w branży spożywczej? Systemy wsparcia mycia CIP są jednym z kluczowych rozwiązań

W branży spożywczej cyfryzacja stanie się normą na wielu etapach produkcji, także w zakresie procesów mycia Clean In Place (CIP – mycie na miejscu). Dlaczego? Odpowiednie systemy wsparcia tych procesów – jak CIP Advisor od Schneider Electric - pozwalają zwiększyć efektywność produkcji nawet o 15%, a także ograniczyć wpływ na środowisko, oszczędzając do 30% zużywanej energii i zmniejszając zużycie wody oraz środków chemicznych. Finalnie, inwestycja w cyfrową obsługę CIP zwiększa także bezpieczeństwo żywności.

Sercem każdego zakładu produkującego żywność lub napoje jest system centralnego  mycia infrastruktury produkcyjnej tz.w CIP (z ang. Clean In Place). Jest to metoda polegająca na czyszczeniu chemicznym zamkniętych elementów linii technologicznych  takich jak system rur obiegowych, elementy układów filtracyjnych, czy regulacyjnych takich jak np. zawory w regularnych cyklach przy zastosowaniu odpowiednich parametrów fizyko chemicznych w regularnych odstępach czasu bez ich demontażu. Dlaczego ma ona takie znaczenie?

CIP obecnie

Typowy proces CIP wymaga zużycia znacznych ilości wody, środków chemicznych oraz  energii. Szacuje się, że fabryka produkująca żywność czy napoje każdego dnia poświęca średnio 20% czasu na czyszczenie elementów linii produkcyjnej, co przekłada się na znaczne przestoje. Zużycie energii różnić się będzie w zależności od procesu i przetwarzanego surowca. Np. zakład zajmujący się produkcją mleka na CIP prawdopodobnie zużyje 13% całej wydatkowanej energii, podczas gdy fabryka mleka w proszku, sera i serwatki już 9%. W zakładzie produkującym dżemy owocowe, systemy centralnego mycia odpowiadają za największe zużycie wody w obiekcie (17% całkowitego zużycia). CIP ma wreszcie kluczowe znaczenie dla bezpieczeństwa żywności, ponieważ każdego dnia setki tysięcy ludzi konsumuje produkty końcowe branży spożywczej.  

Mimo tego, dość często operacje CIP są uważane za obciążenie, które jest nieodłączną częścią procesu produkcji żywności i napojów. W wielu zakładach tak naprawdę nikt nie zwraca na nie uwagi, o ile nic w nich nie zawodzi, za znacząca większość instalacji (około 75%) instalacji CIP pracuje na ustawieniach fabrycznych producenta  i nie prowadzone są na nich działania optymalizacyjne. Producenci żywności często nie mają nawet pewności, jak działają ich systemy mycia. Dlatego też wprowadzają dodatkowe środki zabezpieczające (np. dwukrotne mycie instalacji) w celu zapewnienia przestrzegania standardów sanitarnych. Taka praktyka powoduje większe zużycie wody, chemikaliów i energii, niż jest to konieczne.

Co ciekawsze, gdy CIP jest instalowany w zakładach przetwórczych ciągle mało uwagi poświęca się próbie optymalizacji paramentów i monitorowaniu jego przebiegu zwłaszcza pod kątem nieprzerwanych zatrzymań, monitorowania i optymalizacji stężeń środków myjących, czasów mycia, temperatury i ciśnienia do przetwarzanego surowca. Istotne jest tutaj zwrócenie uwagi na parametry, które można nazwać Złotą Czwórką CIP (CIP Golden Rule)  Cztery T, czyli:  Turbulencje (Turbulance) – odstępstwa od idealnego procesu mycia; Czas (Time) – czas czyszczenia, Temperatura (Temperature) – temperatura produktów czyszczących oraz Dozowanie (Titer) – ilość chemikaliów wykorzystywanych w procesie czyszczenia. W rezultacie procedury czyszczenia wymagają szerszego dostosowywania do wytwarzanego produktu.

CIP na miarę Gospodarki 4.0

Choć wiele firm zajęło się ulepszeniami swoich systemów CIP poprzez niewielkie modyfikacje, takie jak zmiana stężenia chemikaliów lub dostosowanie czasu potrzebnego na każdy etap procesu mycia, to bardzo niewielu producentów żywności i napojów wdrożyło narzędzia, które czynią cały proces wydajnym nie mówiąc już o jego monitorowaniu.

Dopiero innowacyjne rozwiązania, takie jak Schneider Electric EcoStruxure™ Clean-in-Place Advisor pomagają branży spożywczej podejść do mycia instalacji zgodnie z założeniami Gospodarki 4.0.

Wsparcie CIP od Schneider Electric

Platforma Clean-in-Place Advisor gromadzi dane w czasie rzeczywistym i dostarcza wgląd we wszystkie informacje potrzebne do przeprowadzenia szczegółowej diagnostyki operacji CIP. Oprogramowanie Schneider Electric zawiera narzędzia i funkcje do wykrywania błędów i wykazywania nieefektywności, pozwalając na identyfikację działań naprawczych i ustalanie priorytetów w celu ciągłego doskonalenia operacji CIP. Dzięki przejrzystości zbieranych przez czujniki IoT danych i analizie całego procesu mycia inżynierowie mogą zrozumieć co się wydarzało (lub nie) i dlaczego. W efekcie procesy CIP są lepiej monitorowane, optymalizowane i zapewniają poziom identyfikowalności wymagany przez przepisy i normy. Daje to gwarancję jakości produkowanej żywności, a także bezpieczeństwa środowiskowego.

Dzięki wdrożeniu narzędzi Schneider Electric i przeprowadzeniu optymalizacji w procesie mycia CIP klienci zyskują:

• Oszczędność wody: poprzez identyfikację procesów zużywających ponadnormatywne ilości wody w procesie mycia i wprowadzenie optymalizacji celem zmniejszenia strat.
• Oszczędność energii: identyfikacja procesów i wyposażenia zużywającego więcej energii niż jest to konieczne (elektryczność́, para, powietrze itd.)
• Oszczędność środków myjących: identyfikacja strat na środkach chemicznych i zastosowanie rozwiązania w celu ich ograniczenia.
• Optymalizację CIP: optymalizacja wspomnianych czynników 4T.

Jednoczenie cyfryzacja ma wpływ na rzeczywistą poprawę wyników: przykładowo 20-procentowe skrócenie czasu czyszczenia przekłada się na ok. dodatkową godzinę czasu produkcji.

Jak optymalnie planować i wdrażać nowoczesny system mycia na miejscu?

Zanim dojdzie do wdrożenia CIP Advisor, konieczny jest audyt całego istniejącego procesu i predykcja jego optymalizacji we wszystkich aspektach: od oprzyrządowania, projektu rurociągów i dobrania składu mieszanki czyszczącej, po kontrolę i oprogramowanie do automatyzacji. Dopiero po audycie energetycznym, procesowym, automatyki i IT może nastąpić instalacja i konfiguracja Advisora.

Z myślą o zachęceniu branży spożywczej do transformacji cyfrowej w obszarze systemów mycia, Schneider Electric przygotował białą księgę na temat modernizacji CIP. Na jej łamach diagnozuje wyzwania stojące przed producentami żywności i wyjaśnia dlaczego powinni oni rozważyć cyfryzację CIP oraz jakie kroki mogą podjąć, aby przeprowadzić ją optymalnie pod kątem kosztów i korzyści: od napraw wycieków po instalację energooszczędnych pomp wyposażonych w oprogramowanie do automatyzacji i monitoringu (które będzie przedstawiać raporty po każdym cyklu czyszczenia).Wprowadzenie w życie rozwiązań uwzględniających wszystkie przedstawione aspekty będzie miało pozytywny wpływ na koszty energii i rentowność przedsiębiorstwa, a także da gwarancje, że proces mycia i dezynfekcji jest zoptymalizowany pod kątem zarówno potrzeb przedsiębiorstwa, jak i jego klientów, zgodnie z wymogami jakości i bezpieczeństwa żywności i napojów.

Aby uzyskać szczegółowe informacje i przykłady, przeczytaj białą księgę: „Jak zoptymalizować procesy CIP w branży spożywczej”