Автоматизация как путь к быстрой и безопасной разделке мяса

От простых машин до роботов с визуальным контролем  – внедрение автоматизированного оборудования позволяет ускорить работу линий по разделке мяса, одновременно с этим повышая безопасность работников и сохранность продуктов.
Мясопереработку можно отнести в дискретному виду производства, так как при этом туша животного в буквальном смысле «разбирается» на отдельные части. Однако разделка мяса – это еще и наиболее опасный этап мясопереработки. Причем опасность создается как для работников пищевого предприятия, так и для самого продукта. Особенно остро вопрос безопасности встал после введения новых норм производительности для мясных производств.

И на сегодняшний день Министерством сельского хозяйства США уже рассматривается вопрос об отмене обязательных норм скорости работы производственных линий, на которых перерабатывается свинина. В настоящее время почти для всех заводов действует  «ограничение скорости» в 1106 свиных туш в час. В сентябре прошлого года американский Минсельхоз уже увеличил нормы производительности для линий по переработке птицы, подняв их со 140 до 175 единиц.

И здесь, как и во многих других аспектах пищевого производства, автоматизация способна помочь повысить как безопасность работы, так и эффективность нарезки мяса. Использование даже элементарного оборудования делает работу более безопасной и производительной по сравнению с ручной разделкой.
«По большей части все оборудование, используемое на предприятиях пищевой отрасли, предназначено для повышения количественных и качественных показателей их работы», — говорит Джейсон Вана, директор по маркетингу компании Fusion Tech Integrated.

Эта компания активно занимается модернизацией пищевой промышленности, повышением ее производительности. Причем многие предлагаемые решения носят узкопрофильный характер. В частности, инженеры Fusion Tech разработали специальный резак для компаний, производящих мясные палочки. Как говорится в сопровождающей информации, конструкция устройства разработана таким образом, чтобы обеспечивать точность и аккуратность нарезки при минимальном участии человека.
А недавно Fusion Tech представила новую линейку пилы для распиловки ребер. Как и многие другие виды оборудования для пищепрома, она сразу проектировалась под требования и пожелания конкретного заказчика.
«Это был клиент, который изначально купил ручную пилу для ребер и довольно активно ее использовал, но не мог достичь требуемой производительности, не принеся в жертву безопасность работы», — поясняет мистер Вана.  – «В этом характерная особенность мясопереработки – разрезать кости вручную можно, но это будет либо небыстро, либо небезопасно».
При этом эксперты отмечают, что даже самое простое автоматизированное оборудование для разделки мяса способно повысить безопасность работы по сравнению с ручной распиловкой за счет использования мер и механизмов безопасности. Это, например, выключатели различного характера, которые останавливают оборудование при возникновении опасных ситуаций.

Большой шаг вперед в вопросе автоматизации распиловки мясных туш был сделан примерно 3 года назад, когда другой известный производитель оборудования для мясной промышленности, компания MPBS, представил свою новую ленточную пилу Pro-Saw. В ней оператор фиксирует кусок мяса с помощью специального зажима и запускает машину через панель управления. В результате руки работников оказываются полностью защищены от возможного контакта с движущейся пилой. Для дополнительной безопасности оборудование оснащено специальными датчиками, которые фиксируют нахождение человека в контрольной зоне  – и автоматически отключают машину.
Urschel Laboratories, поставщик слайсеров и другого оборудования для тонкой обработки, пытается сделать свое оборудование «изначально более безопасным» — об этом говорит Дэн Бановец, старший инженер-конструктор компании. По его словам, пищевой индустрии сегодня требуется такое оборудование, безопасная работа с которым не потребует от вас специальной подготовки:  «Насколько это возможно, операторы машин не должны полагаться на обучение или сложные рабочие инструкции, чтобы оставаться в безопасности. Я и мои коллеги в своей работе стараемся заранее продумать все нюансы безопасности работы с нашим оборудованием, чтобы в дальнейшем его пользователям не приходилось проходить сложное обучение принципам безопасной работы с ним. В частности, мы оснащаем свои машины защитными кожухами специальной конструкции, которые делают невозможным доступ оператора к режущей части, а специальная блокировка препятствует открытию защитного кожуха во время работы машины». Обеспечивая достаточный уровень безопасности работников, инженеры Urschel Laboratories  уделяют большое внимание и вопросам простоты использования. Другими словами, безопасное оборудование должно быть еще и удобным в использовании, чтобы у представителей пищепрома не было соблазна заменить его на менее безопасное, но более производительное.

St. Louis-style в нарезке мясной продукции

Новая пила от Fusion Tech, предназначенная для распиловки ребер и грудины, была разработана для разделки свиных туш на ребра в стиле Сент-Луис, который становится все более востребованным.  Нарезка свинины в стиле Сент-Луис подразумевает удаление грудины, ее хряща, а также ребер – на выходе это позволяет получить четкий прямоугольный вырез, который отлично подходит для презентации потенциальным покупателям.

Джейсон Вана говорит, что Fusion Tech, специализируясь на изготовлении оборудования по индивидуальным заказам, часто разрабатывает аппараты, которые помогают клиентам реагировать на изменчивые тенденции мясной промышленности, — например, на стремительно выросшую популярность бекона. И новая торцевая пила этого бренда имеет двойные вращающиеся лезвия, которые успевают вырезать свиную грудинку до того, как она поперечно нарезается на бекон. Специальные шины закрывают лезвия и автоматически отключают машину, если руки оператора попадают в контрольную зону.
Более свежая разработка Fusion Tech — это куттер для мясных палочек, которые используются при приготовлении различных снеков и закусок. Заказчик этой машины ранее использовал ручную нарезку: рабочие помещали мясо в бункер для резки и протягивали нож вперед и назад через специальные прорези.
Процесс был достаточно безопасным, но трудоемким и медленным – и заказчик искал возможность нарастить производительность этой работы. Особо насущной эта потребность сталао после того, как Калифорния повысила минимальную заработную плату до 12 долларов в час (а в некоторых областях и еще больше), что сделало ручную нарезку мяса менее рентабельной.
«Представители заказчика пришли к нам и сказали: «Нам нужно что-то не слишком дорогое, мы не хотим платить за повышение производительности чересчур большие суммы.  Также нам нужно, чтобы предложенное вами решение было безопасным для наших работников»» — рассказывает мистер Вана.
И инженеры компании Fusion Tech разработали машину, в которой лезвия ножей регулируются с шагом в полдюйма и защищены защитной крышкой, которая отключает питание при открытии.
«Чтобы сделать то, что наша машина может сделать за час, им нужно было нанять пять или шесть человек – в этом случае их производительность могла бы хотя бы отдаленно приблизиться к тому, что созданный нами аппарат может сделать в одиночку», — говорит Вана. По его словам, в течение недели после публикации на корпоративном сайте компании информации о новинке они получили на нее более 50 запросов.

Применение компьютерных технологий

Следующим шагом в переходе к автоматизированной мясопереработке является автоматизация движения продукции. Имея дело с кусками мяса, похожими по размеру и форме, можно запрограммировать особый режим работы пилы или слайсера, что повышает безопасность работника и обеспечивает одинаковый характер обработки всего мясного сырья.
В частности, уже упомянутая выше ленточная пила Pro-Saw от MPBS способна нарезать особо сложные куски замороженного мяса, в том числе ребрышки и мясо на кости. Работа этого оборудования полностью программируется оператором.
«Вы можете указать ленточной пиле, как разрезать продукт», — говорит топ-менеджер компании-производителя. «Когда вы нарезаете ножки индейки, вы можете запрограммировать нашу пилу так, чтобы первые 4 разреза выполнялись через 1 сантиметр, а затем – через каждый дюйм». В зависимости от размера разделываемого куска мяса и требуемых порций оператор может по мере необходимости варьировать параметры нарезки. Это позволяет использовать такое оборудование как при стабильной деятельности, так и при работе переменного характера.

Разделка птицы, в особенности курицы, сегодня достигла, пожалуй, наибольшего прогресса в плане внедрения автоматизированных и полуавтоматических процессов. Отчасти это обусловлено высокой производительностью в этой сфере и относительной однородностью продукта.
В основном при полуавтоматической разделке птицы используется система, подобная той, что была разработана компанией Marel. Выпотрошенные птицы помещаются на вертикальные колбочки и проходят мимо последовательности агрегатов, каждый из которых отвечает за отрезание определенной части: крыльев, грудки, бедра. Как говорит производитель, такие системы могут перерабатывать до 2000 куриных тушек в час.
Такие системы имеют потенциал использования в различных задачах автоматизации мясопереработки. Самый простой вариант – это использование инструмента, который срезает крылья или другие части, когда тушка птицы проводится по конвейеру. Более сложные модификации включают в себя тензодатчики и технологию визуального контрля, которые могут сортировать птиц по размеру и качеству, распределяя  их по линиям, каждая из которых предназначена для различных целей, например, для приготовления целых тушек или их частей.

Роботизированная резка

Еще одна перспективная сфера, которая может повысить производительность мясопереработки, — это робототехника. В разделке мяса она обладает высоким потенциалом для автоматизации разделки туш более крупных животных – свиней, крупного рогатого скота, которые слишком велики для того, чтобы подвергаться сортировке на стационарных станциях, как это происходит с птицей.
«Разделка целых туш сегодня по-прежнему остается достаточно опасной и сложной процедурой, которую вполне возможно доверить роботам», — заявил на пресс-конференции на выставке ProFoodTech в Чикаго вице-президент по развитию рынка в торговой ассоциации упаковки PMMI Хорхе Изкиердо в марте этого года. Автоматизация процессов разделки мяса становится особенно удобной и перспективной, если сочетать робототехнику с технологиями машинного визуального контроля и другими аналогичными инструментами, которые могут автоматически измерять содержание жира и другие структурные аспекты мясного сырья.
Marel разработала одну из самых совершенных роботизированных систем в обработке мясных туш. Комплекс M-Line для операций по убою и разделке свинины может обрабатывать до 1280 свиней в час с помощью роботизированных манипуляторов с шарнирным рычагом.
Основа действия M-Line основана на технологии трехмерного сканирования туш, синхронизированного со скоростью линии. Это позволяет роботам выполнять все основные операции по разделке туши: отделение тазовых костей, вскрытие туши, распиловка грудины, отсечение шеи.
Одной из особенностей M-Line, обеспечивающих высокие скорости работы, является концепция Marel «TwinTool». В соответствии с ней у каждого робота есть двойной рабочий орган – при работе одного инструмента второй в это время стерилизуется.
Marel M-Line обеспечивает все основные преимущества автоматизации: мясопереработчик тратит меньше труда и обеспечивает повышенную безопасность как для рабочих, так и для продукции. Кроме того, существенно возрастает производительность работы и появляется возможность разделывать туши различным образом, в том числе в Сент-Луис-стиле.
В целом, сегодня имеет большой смысл инвестировать в оборудование, чтобы выполнять разделку мяса быстрее и безопаснее, – особенно если это помогает конечным пользователям удовлетворить спрос на специализированные продукты. Более безопасная технология получения мясного продукта, его более стабильные качества, повышение безопасности сотрудников – все это делает работу мясопереработчика более эффективной во всех отношениях.