Hersteller von handwerklich hergestelltem Käse und Joghurt modernisiert sich, um sich einen Wettbewerbsvorteil zu verschaffen

Jun 11, 2023

Der Unternehmergeist ist in der Milchindustrie lebendig und lebendig. Das beispiellose Interesse an einzigartigen und handwerklich hergestellten Angeboten hat Molkereien und Käsehersteller dazu veranlasst, neue Produktlinien zu erkunden. Und da die Nachfrage nach Spezialprodukten steigt, wenden sich viele an ihre Ausrüstungslieferanten, um effizientere Möglichkeiten zur Produktionssteuerung und Kapazitätserweiterung zu finden.

„Anlagenerweiterungen werden immer vom Markt bestimmt“, sagt Dominique Roberge, technischer Leiter bei Qualtech. „Wenn ein Produkt populär wird, müssen Molkereien oft sehr schnell neue Linien installieren, um vertraglichen Verpflichtungen gegenüber Einzelhändlern nachzukommen.“

In den letzten 25 Jahren hat Qualtech mehr als 150 Käsefabrikerweiterungen in Kanada und den Vereinigten Staaten durchgeführt. Qualtech hat seinen Hauptsitz in Quebec und bietet Edelstahlausrüstung, Verfahrenstechnik und schlüsselfertige Projektumsetzung für Pharma-, Lebensmittel- und Molkereianwendungen. Die Kompetenz des Unternehmens in der Käseverarbeitungstechnologie umfasst die gesamte Produktionslinie – von der Milchannahme über die Käsebruchverarbeitung bis hin zur Formung.

„Der Käseherstellungsprozess beginnt immer auf die gleiche Weise“, sagt Roberge. „Die ankommende Milch wird vom Milchtankwagen zum Silo umgeladen, in die Pasteurisierungsanlage gepumpt und dann auf die verschiedenen Prozessschritte verteilt.“

Neue Milchverarbeitungsanlagen sind in der Regel eine Kombination aus automatisierten und manuellen Prozessen. Ein kleinerer Betrieb verfügt möglicherweise über automatisierte Hochtemperatur-/Kurzzeitpasteurisierungs- (HTST) und Clean-in-Place-(CIP)-Systeme, verwendet jedoch einen manuellen Prozess, um die Milch durch andere Schritte zu leiten.

„Wir haben zum Beispiel der Skotidakis Goat Farm vor etwa 15 Jahren beim Aufbau ihrer Anlage geholfen“, sagt Roberge. „Damals war ein vollständig automatisiertes System für den handwerklichen Käse- und Joghurthersteller nicht geeignet.“ Herkömmliche Durchflussplatten mit „Swing“-Winkelanschlüssen wurden bei der Milchannahme sowie zum Befüllen und Entleeren von Gärtanks verwendet. Dairy-Flow-Panels verfügen über einen Hauptversorgungsanschluss in der Mitte, der von weiteren Anschlüssen umgeben ist.

Über Einsitzventile in den Anschlüssen wird die Milch zu bestimmten Prozessschritten umgeleitet. Um Milch zu übertragen, verbindet ein Bediener manuell den richtigen Anschluss mit dem Versorgungsanschluss und stoppt und startet den Fluss über eine Druckknopfschnittstelle.

Für Reinigungslösungen, die in CIP-Systemen verwendet werden, sind zusätzliche Durchflussplatten und Ventile erforderlich.

Während die Strömungspanel-Konfiguration zunächst gute Dienste für die Molkerei Skotidakis leistete, nahmen die Herausforderungen mit zunehmender Kapazität zu.

„Die Bediener hatten nur begrenzte Einblicke in den Prozess“, erklärt Roberge. „Wechsel erfolgten häufiger. Das System enthielt keine Näherungssensoren, sodass es nicht einfach war, zu überprüfen, ob die Winkelverbindungen korrekt angebracht waren.“

Infolgedessen könnte ein Bediener, der eine Sequenz startet, bald feststellen, dass Milch in den Abfluss gelaufen ist oder in den falschen Tank umgeleitet wurde.

Darüber hinaus wuchs die Gesamtkomplexität des Systems mit der Erweiterung des Produktmixes von griechischem Joghurt und Feta-Käse bis hin zu einer Reihe von Dips, Aufstrichen und Ricotta.

„Die Online-Bereitstellung neuer Produkte war mit dem manuellen System eine Herausforderung“, sagte Roberge. „Als Skotidakis begann, Pläne für eine neue Feta-Käselinie zu schmieden, kontaktierten sie uns wegen einer automatisierten Lösung, die ihre gesamte Anlage umfassen und den Betrieb verbessern würde.“

Zur Modernisierung der Anlage entschied sich Qualtech für ein Steuerungssystem auf Basis einer Rockwell Automation-Plattform mit Allen-Bradley CompactLogix-Steuerungen und Allen-Bradley PanelView-Grafikterminals. Allen-Bradley PowerFlex 525 und 753 AC-Antriebe steuern Pumpen- und Mischanwendungen. Die Lösung ist in ein EtherNet/IP-Netzwerk integriert.

Um die Flüssigkeitsführung zu optimieren, automatisierte Qualtech den Milchannahmeprozess und ersetzte die vorhandenen Durchflussplatten durch 200 vermischungssichere Ventile. Vermischungssichere Ventile ermöglichen den gleichzeitigen Fluss von Milch und CIP-Lösung durch dasselbe Ventil, ohne dass das Risiko einer Kreuzkontamination besteht.

„Vermischungssichere Ventilcluster sparen erheblich Platz und minimieren die Systemkomplexität“, sagt Roberge. „Außerdem sind die Ventile intelligent.“

Sensoren erkennen, ob das Ventil geöffnet oder geschlossen ist und ob Sequenzen durch das Steuersystem validiert werden. Es sind keine manuellen Verbindungen erforderlich.

Die mehrstufige Anlagenerweiterung und -modernisierung umfasst auch eine Reihe neuer Qualtech-Geräte, darunter Silos, Gärtanks, einen griechischen Joghurt-Separator, eine automatisierte Feta-Formlinie, Abfüllmaschinen sowie CIP- und HTST-Systeme.

„Heute ist jede Phase der Produktion im Werk Skotidakis automatisiert und kann über die HMI oder ein Tablet gesteuert werden“, sagte Roberge. „Unsere Molkereierweiterungen und Steuerungsmodernisierungen bringen in der Regel erhebliche Vorteile.“

In diesem Fall reduzierte Skotidakis Bedienerfehler um 95 %, steigerte die Produktivität um 20 % und verbesserte den Ertrag.

„Durch den Einsatz von Qualtech zur Verbesserung der Automatisierung unserer Anlage haben wir unsere Erträge kontinuierlich verbessert und es treten weniger Komplikationen auf“, sagt John Skotidakis, Präsident und CEO von Skotidakis Goat Farm. „Diese Verbesserungen haben es unserem Werk ermöglicht, unseren Kundenstamm zu vergrößern und unsere Wirksamkeit zu maximieren.“

Andrew Smith ist Branchenstrategie- und Marketingmanager bei Rockwell Automation.