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原文作者:Debra Schug
編輯:Vicky Gan
雅培俄亥俄州蒂普城工廠的主入口
圖片來源:雅培
個性化營養越來越頻繁地出現在2017年食品趨勢榜單上,一些品牌巨頭也因為提供有益健康的食物吸引了更多的消費者。在食品飲料行業,健康已經成為最受關注的焦點。位于美國俄亥俄州蒂普市的雅培營養工廠榮獲Food Engineering評選出的令人矚目的食品類 “年度最佳工廠”就充分說明了這一點。
說到雅培,消費者們可能不會想到食品,但對于它的一些頂級品牌,人們可能較為熟悉,比如Similac和Ensure。
為了滿足市場對營養品需求的增長, 2014年,雅培在俄亥俄州蒂普城建廠投產。另外兩家雅培工廠正處于建設之中:一家位于中國嘉興,另一家位于印度吉哈加迪亞。雅培共有14家生產基地,有一半位于美國,另一半位于其他國家。
之所以選址俄亥俄州蒂普城,既有場地原因,也因為蒂普城水電便利,與州際公路毗鄰。因此,雅培于2012年在此建立了新廠。
“這是雅培的戰略,讓營養品的生產制造離消費者們更近一點,這有利于消費者了解,進而信任我們。”Tipp City工廠的現場總監Angela Doerr表示,“因此,在蒂普城建立工廠是服務北美地區消費者的自然選擇。”
蒂普城工廠離俄亥俄州的70和75號州際公路都很近,無論是前往美國各個人口中心還是北加地區都十分方便。而且它距位于俄亥俄州哥倫布市的雅培美國營養辦事處也只有一個小時的車程。
雅培工廠管理事業部高級經理Jason Smith說:“雅培的選擇是為了接近目標客戶,因此在美國本土進行了投資。”
25萬平方英尺的工廠于2014年3月開始運行,整個建設耗資2.7億美元,總占地面積達81英畝,滿足了雅培未來的擴張需求。在開業當天,雅培為美國和加拿大消費者現場制作三大成人營養品牌產品,分別裝在8盎司和10盎司的罐子里,并提供多種口味。該工廠的第一條灌裝線于2015年正式投產,每天24小時,每周7天地滿負荷運行。2016年4月,增加了第二條灌裝線,使得該工廠首次全面運作。
內容概覽:
?流水線和工廠設計
?液體加工和灌裝
?自動化和監控
?二級包裝
?場地和建筑創新
?持續改進
冗余包裝設備能最大限度縮短灌裝系統停機時間
圖片來源:雅培
流水線和工廠設計
雅培開始建設該工廠時,便設下了優化生產效率、采用最新技術和工藝來確保食品質量和安全的總體目標。
雅培全球制造技術總監Lisa Rathburn說:“我們所做的每一個工廠設計決策都圍繞著同一個問題:如何在高效智能運營工廠的同時,生產出安全優質的產品?”
工廠設計要服務生產,保證產品生產每個環節的順利進行。工廠各部分的布局要與生產流程配套:從原材料的驗收、存儲到預處理,再到生產、灌裝、二級包裝,最后成品入庫。
原料驗收后被分為冷藏和常溫貯存兩類。雅培食品安全管理規定中明確表示雅培只接收通過嚴格資質認證的供應商所提供的原材料。
“在使用之前,所有來自認證供應商的原材料都要進行測試、審查和批準,以確保符合我們嚴格的質量標準。”工廠質檢經理Erin Ducko說,“從收集原料到生產再到最終分銷,食品安全是流程控制的重中之重。”
盡管大部分原料供應商已通過雅培的嚴格審核,但在進入工廠前仍要接受檢查和測試。任何含有潛在過敏源的成分都必須剔除,以避免交叉接觸。
Ducko說:“我們盡可能地將重點放在上游的危害分析和風險管控上。每天都生產很多批次,每個批次生產前,原料都會被運送到備料區,然后由員工打開袋子并將原料放入加料斗。”
產品成分的干混是生產過程中唯一需要手工添加材料的環節。因此,有很多符合人體工學的設備來確保工人的安全。例如,利用升降臺將原料袋提升到手的高度,避免了彎腰的隱患。此外,基地也采用了很多干式加工設備,如桶裝升降機和散裝原料提升機,以求工人操作更加的方便和舒適。為了保持區域清潔和安全,工廠也有很多吸塵器及其他清潔環節。另外,粉末和液體的混合在特定場所進行,以控制灰塵和微生物風險。
工廠運營經理Andy Cudney表示:“根據工廠官方的清潔程序和產品要求,每周都要進行多次CIP清洗。”
同樣位于干混區的還有獨立的稱重室,在這里,微量營養素和其他配料根據特定批次的配方被精確稱重和分配。
濕加工區域包含無菌緩沖罐,可在商業滅菌和灌裝操作之間形成關鍵的緩沖
圖片來源:雅培
液態加工和灌裝
原料與不同的漿料混合后再進行高溫短時殺菌(HTST)和均質步驟處理。產品在加工并裝入儲罐之后,才會加入維生素和礦物質。
濕加工區旁邊是成品槽。在對產品進行商業滅菌和無菌灌裝之前,成品將以控制溫度保存于此。生產過程中會不斷對產品進行抽檢以確保其品質達到標準。成品儲存的目的是確保產品始終可用于灌裝。
在整個濕加工過程中,工廠采用視覺管理工具(包括標識系統、電子儀表和報警器)來展示清潔活動的狀態,以確保員工的安全。產品灌裝前需經過超高溫(UHT)滅菌,再被運輸至工廠中心——日本Shibuya Kogyo無菌灌裝機處進行灌裝。
日本Shibuya Kogyo無菌灌裝機是雅培擁有的世界最快的無菌灌裝設備,每分鐘可灌裝800瓶。在每個灌裝機上,都有72個過氧化氫噴嘴,108個灌裝噴嘴和32個壓蓋封頭。
雅培蒂普城工廠擁有世界上運行最快的無菌灌裝機,系統產能達到了800瓶/分鐘
圖片來源:雅培
這些綽號為“雷電”和“閃電”的灌裝機符合雅培的生產需求。通過優化生產速度和容量,無菌科技使制造靈活性得以提升。該技術被用于生產雅培最新的采用可重復封裝的塑料瓶設計的 “Ensure Enlive” 系列產品。
Ducko說:“通過采用現有的技術并以獨特的方式加以應用,那些在傳統蒸汽滅菌方式下無法使用的原料也可以被我們使用了。”
無菌加工的關鍵是對產品組件(瓶子、瓶蓋和液體)進行獨立滅菌,然后將它們全部放在灌裝的無菌環境中。這與蒸汽滅菌(產品先灌裝、包裝后進行消毒)不同。
混合系統由一系列能連續進行多批次處理的漿料罐組成
圖片來源:雅培
自動化和監控
為了實現無菌滅菌并提供蒸汽和水電,工廠必須安裝五英里的管道。
工廠工程和維護經理Jay Smithberger說:“所有的水電都由遠程監控,每條灌裝生產線都配有高度自動化控制的儀器設備,以確保所有的關鍵工藝參數得以穩定。”
兩條生產線之間有個灌裝控制室,員工在這里監控高速灌裝過程。設備本身也是接受監控的一部分,其中溫度和濕度由中心管理系統收集和控制。
該工廠的主要加工區域使用Rockwell Automation的Allen-Bradley可編程邏輯控制器(PLC)。人機界面利用Rockwell Software FactoryTalk View Site Edition(SE)進行開發,并同時使用應用服務器和冗余HMI服務器的網絡分布式流程。
工廠PAx系統是使用Rockwell Automation的程序庫開發的。該系統可以在屏幕上提供每個設備的圖像,包括泵、閥門和模擬設備等。這有助于整個工廠的協調運轉,并減少工時。
Rockwell Automation公司的FactoryTalk Batch可控制、協調加工過程中多個區域的運作。控制室內有四個方形的監控操作臺,操作員可以使用FactoryTalk View HMI與過程控制系統進行交互。
該工廠原料倉庫配備有高效流動式貨架
圖片來源:雅培
二級包裝
包裝間有高速輸送機和集聚點,以優化灌裝和二級包裝過程中瓶子和蓋子的供應效率。灌裝和包裝是禁止觸碰的。為了保證安全、符合人體工學且聯通所有區域,工廠在傳送帶和設備周圍建了很多樓梯和平臺。
在將瓶子輸送到二級包裝館內的集聚臺之前,瓶子會進行最后一次沖洗。 之后,灌裝操作期間進行密封的瓶子會進入套筒標簽機和蒸汽管道,在這里,外包裝技術可保證產品包裝的防篡改密封性和完整性。
2016年11月,最新的紙板包裝機在雅培俄亥俄工廠投入使用。該機器可以靈活支持多種紙箱配置。換句話說,瓶子可以被散裝處理,也可以通過應用塑料套環機器Hi-Cone處理。紙箱包裝設備將松散的瓶子、紙箱或載體包裝入箱,裝滿并進行封箱,以確保整個分銷過程中的包裝完整性。然后,機器人碼垛機將箱子堆疊起來,從而能夠運送到倉庫。產品裝卸點靠近公路,有利于將產品輕松轉移至卡車。
Cudney說:“為了使工廠的整體設備效率達到最高,二級包裝生產線采用了冗余設備。”
此外,工廠所有的設備都可以快速切換,以確保生產和包裝的靈活性和效率。 這一切都有助于實時生產——以正確的時間將所有正確的材料放在正確的地點。
Cudney說:“工廠運營的關鍵是我們的團隊,既具備高技能,又訓練有素。通過最少的人為生產互動來實現最佳生產效果。這樣可以實現更好的正常運行,更靈活并減少人為錯誤。”
灌區內有容納大量原料和成品的貯存罐
圖片來源:雅培
場地和建筑創新
工廠為40英尺高的混凝土建筑,采用后張法施工建造,極少使用柱子和其它有水平表面的結構,減少了灰塵、污垢和其它材料的積聚。
Doerr說,“該工廠獲得了LEED認證,并剛剛獲得ISO 50001認證,這表明雅培促進環境可持續性發展和節能環保的承諾。”
Smithberger說:“為了達到LEED認證標準,我們減少了三分之一的用水量,并開發了一個雨水管理計劃,又將四分之三的建筑垃圾轉移到垃圾填埋場,回收利用15%的建筑材料。”
ISO的新標準是“明確責任范圍,打造符合運營需求的管理構架和資源配置”。
為了達到ISO標準,該工廠采取了許多節能措施,如在許多地方使用LED照明;回收再利用超過三分之一的水以節約資源;制定雨水管理計劃,以保護下水道免受過度侵蝕;屋頂表面必須達到LEED認證要求的太陽能反射指數等。
所有設施都位于中央公用事業大樓(CUB)中,包括空氣壓縮機、鍋爐、冷卻器、水軟化器、水過濾系統和電力系統等。公用管道橋用來連接CUB和主生產樓。這個獨立的建筑有助于控制噪音,為最終使用點提供更集中的散裝液體儲存,并可以滿足未來的擴展需要。
建筑的內部夾層里裝有空氣處理設備和其他建筑管理系統,這樣一來,維修人員就可以在設施內部而不是在屋頂上進行工作。此外,這個夾層使無菌水發生器、濕加工設施和蒸汽減弱裝置位于使用點之上,而不是用雜物間的管道輸送或占用操作空間。
該廠擁有有一個綜合實驗室,QA、QC和微生物相關檢測都在這里進行
圖片來源:雅培
持續改進
雅培的總體目標是全方位達到行業最佳水平,無論是員工的安全、產品的質量還是環境。所有的工廠經理都明確表示,雅培的人才是他們最大的財富。公司也在努力地吸引人才并提高他們對工作的滿意度。
工廠業務人力資源經理Jackie Craine說:“我們的技術培訓包含成人思維學習和相關工具使用,以促進員工對各方面的融會貫通。”
新員工培訓從學習質量和安全等基本知識開始。接著,當進入生產區進行實踐培訓時,他們需要與經驗豐富的導師對接。新員工需要充分認識到自己責任的影響力,并對所有生產步驟了然于胸,包括添加成分的順序等,然后才能獨立工作。這樣的培訓文化使雅培的規模迅速擴大且保持穩定。
“為什么做比怎么做更重要”, Craine說。
雅培還承諾公司會不斷地改進,并鼓勵員工提供任何可能使生產過程更簡單、更安全或更有效率的建議。去年,全廠范圍內有3000多個建議被提交,其中2000多個被實施。此外,這種“Just do it”的制度讓團隊成員為團隊想法投票并迅速實施。
跨職能團隊會進行根本原因分析以快速解決問題。根據對工廠各方面,例如設備、生產線和工廠級別的多層次分析結果,管理操作系統(MOS)可以進行快速決策。
為了實現可持續發展,該工廠正在努力實現零垃圾填埋。為此,該工廠開展了一個項目,旨在消除生產過程中的垃圾,以及完成材料的回收和再利用。
雅培蒂普城工廠持續改善其與工廠周邊社區的關系。甚至在該地破土動工之前,雅培已舉辦了多場市政廳會議,向周邊社區介紹雅培,進行宣傳。僅2016年雅培便在社區舉辦了40多場活動。
Doerr說,“消費者希望雅培的營養品可以幫他們過上最優質的生活。這就是我們為什么把產品的安全和品質放在第一位,這是雅培蒂普城工廠的文化和一切的執行標準。我們非常榮幸能夠成為雅培在美國最新的工廠。”
提示:
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*來源:FoodEngineering,原文:Food Engineering Plant of the Year 2017: Abbott Nutrition
*編輯/翻譯:Vicky Gan(微信:ganjingjing)
*投稿,內容合作,聯系Mote Chan(微信:motechenfbif)
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