乳製品業現代化——並取得競爭優勢

創業精神在乳製品行業中蓬勃發展。對獨特和手工藝產品的前所未有興趣，促使乳品廠和乳酪製造商探索新的產品線。隨著對特色產品需求的提升，許多企業轉向設備供應商，尋求更高效的生產管理方式——並擴大產能。

「工廠擴建總是由市場驅動，」Qualtech工程總監Dominique Roberge表示。「當某個產品變得受歡迎時，乳品廠通常必須非常迅速地安裝新產線，以履行與零售商的合約義務。」

在過去25年中， Qualtech已在加拿大和美國實施超過150個乳酪工廠擴建項目。

Qualtech總部位於魁北克，為製藥、食品和乳製品應用提供不銹鋼設備、工藝工程及交鑰匙專案實施。該公司在乳酪加工技術方面的專業涵蓋完整製造線——從牛奶接收到凝乳轉化與成型。

自動化與手動流程的結合

「乳酪製作過程總是以同樣的方式開始，」Roberge說。「進廠的牛奶從牛奶罐車轉移到筒倉，泵入巴氏殺菌系統，然後分配到各個工藝步驟。」 

新建乳品廠通常結合自動化與手動流程。規模較小的工廠可能配備自動化高溫短時間（HTST）巴氏殺菌和就地清洗（CIP）系統——但仍以手動方式將牛奶導入其他步驟。

「例如，我們約15年前協助Skotidakis Goat Farm建立其工廠，」Roberge說。「當時，對於這家手工乳酪和優格製造商來說，完全自動化的系統並不合適。」

牛奶接收區採用傳統流量面板，配備「擺動」彎頭連接——同時用於發酵罐的填充與排空。 

乳品流量面板中央設有主供應端口，周圍分布其他端口。牛奶通過端口內的單座閥門分流至特定工藝步驟。為轉移牛奶，操作員需手動將正確端口連接至主供應端口——並透過按鈕介面啟停流量。

CIP系統所用的清洗溶液則需額外的流量面板與閥門。

有限的系統可視性

雖然流量面板配置最初能有效服務Skotidakis乳品廠，但隨著產能提升，挑戰也隨之增加。

「操作員對流程的可視性有限，」Roberge解釋。「切換更頻繁。系統未配備接近感測器，因此無法輕鬆驗證彎頭連接是否正確就位。」   

因此，啟動序列的操作員可能很快發現牛奶已流入排水管——或被分流至錯誤的儲罐。 

此外，隨著產品組合從希臘優格和羊奶乳酪擴展至蘸醬、抹醬和瑞可塔乳酪，系統整體複雜性也隨之提升。

統一工廠

「以手動系統導入新產品極具挑戰，」Roberge說。「當Skotidakis開始規劃新的羊奶乳酪產線時，他們聯繫我們，尋求能涵蓋整個工廠並提升營運的自動化解決方案。」

為現代化工廠，Qualtech選擇了基於Rockwell Automation®平台的控制系統，搭載Allen-Bradley® CompactLogix™控制器與Allen-Bradley PanelView™圖形終端。Allen-Bradley PowerFlex® 525與753交流驅動器負責泵浦與混合應用。該解決方案整合於EtherNet/IP™網路。

為優化流體路徑，Qualtech自動化了牛奶接收流程——並以200個混合防護閥取代原有流量面板。混合防護閥可讓牛奶與CIP溶液同時經由同一閥門流動，無交叉污染風險。

「混合防護閥組大幅節省空間並簡化系統，」Roberge說。「此外，這些閥門具備智能功能。」

感測器可偵測閥門開關狀態——序列經由控制系統驗證，無需手動連接。

多階段工廠擴建與現代化亦配備多項新Qualtech設備，包括筒倉、發酵罐、希臘優格分離器、自動化羊奶乳酪成型線、灌裝機——以及CIP與HTST系統。

更佳控制。卓越成果。

「如今，Skotidakis工廠每個生產階段皆自動化，並可透過人機介面或平板電腦控制，」Roberge說。

「我們的乳品工廠擴建與控制系統現代化通常帶來顯著效益，」Roberge補充。

在本案例中，Skotidakis將操作員錯誤減少了95%，生產力提升20%，並改善了產量。

「透過Qualtech協助升級我們工廠自動化，我們持續提升產量，並大幅減少問題發生，」Skotidakis Goat Farm總裁暨執行長John Skotidakis表示。「這些改善讓我們工廠能擴大客戶群並最大化效能。」