Путь колбасы Экскурсия по роботизированному заводу «Черкизово — Кашира»
В цехах завода «Черкизово — Кашира» строгая чистота, а наблюдать за ними можно через панорамные окна в галереях, проходящих наверху. Мы обошли их все по порядку, насчитав не более десятка человек, занятых на производстве, и втрое больше роботов. Человеческий труд требуется прежде всего на первом этапе, когда идет прием, распаковка и фасовка ингредиентов: специй, мясосырья, свиного шпика, куриного филе… Специалист по качеству замеряет температуру поступающего сырья, содержание белков, жиров и влаги. Из каждой партии отбираются образцы, которые передаются в «библиотеку» и в соответствии с определенным графиком проходят лабораторный анализ.
Тем временем сырье перекладывается в пластиковые ящики и взвешивается, а информация о нем заносится в компьютерную систему, которая контролирует работу предприятия. Всего на заводе около 10 тысяч таких ящиков. На их пластиковых боках чернеют короткие отрезки, похожие на запаянные карандашные грифели. Это RFID-метки, радиомаячки, которые позволяют отслеживать каждый ящик индивидуально, контролируя вид сырья, его вес, дату поступления и другие параметры.
, начальник участка АО «Черкизово — Кашира»:Сырокопченые колбасы требуется набивать замороженным фаршем с температурой около –5 °C, чтобы добиться правильных органолептических свойств и красивого рисунка. Это одно из отличий сырокопченых колбас от вареных. Поэтому ящики с мясосырьем переезжают в тоннели подморозки, а затем поступают на автоматизированный склад. Там они остаются около суток, чтобы достичь оптимальной температуры. После этого мы считаем, что сырье прошло подготовку и может использоваться в производстве
ЭТАП НАБИВКИ
Главные превращения происходят в цеху фаршесоставления и набивки. В зависимости от рецепта со склада поступают короба с нужным количеством разных ингредиентов. Их содержимое автоматически опрокидывается прямо в мясорезки и перемешивается. Затем шнековый транспортер, похожий на толстенный штопор, перемещает продукты в мясорубки. Отсюда фарш выпадает прямо на конвейер, и пока он движется по ленте, дозатор с точно заданной скоростью засыпает его специями. Финальное перемешивание происходит уже в вакууме, чтобы удалить из него пузырьки воздуха и сохранить правильную текстуру продукта. Прошедший все эти стадии фарш готов к набивке.
Ящики переезжают в тоннели подморозки, а затем на автоматизированный склад
Набивочная линия напоминает огромный шприц, который наполняет оболочку полуфабрикатом. Клипсаторная машина фиксирует батоны нужной длины зажимами-клипсами и закрепляет специальные петли, за которые будущая колбаса подвешивается на шомполах, метровых трубках из нержавеющей стали. Роботизированные манипуляторы АВВ, поднимающие до 50 килограммов за раз, расставляют шомпола на высокие, почти в пять метров, рамы. Эти «роборуки» слепы и ориентируются без камер, по точным координатам. Пустая рама устанавливается рядом с манипулятором в строго заданном положении и фиксируется на месте пневмоцилиндрами. Когда вся рама заполнена, под нее подъезжает роботизированная платформа и увозит к следующему этапу.
, начальник участка АО «Черкизово — Кашира»:Путь по всей этой линии, от ящиков с мясосырьем до висящих на рамах батонов, занимает минут 20. Суточная выработка может доходить до 112 тонн, особенно сейчас, осенью, когда у нас „высокий сезон“ и мы работаем с полной загрузкой, а то и сверх нее. Стандартная смена цеха фаршесоставления и набивки — это 13 человек плюс четыре робота на линиях набивки и шесть шаттлов итальянской фирмы TecnoFerrari. Еще десять таких шаттлов используются далее, в термической зоне
ЭТАП ФЕРМЕНТАЦИИ
Роботизированные шаттлы — это низкие, до колена, и тяжелые, весом более тонны, колесные платформы. Они движутся по фабрике, ориентируясь по сети магнитов, скрытых в полу. В цехах у них куда больше свободы, чем у людей: для безопасности персонала многие участки производства огорожены, и доступ туда разрешен только машинам. На каждом углу можно заметить роутеры Wi-Fi, которые обеспечивают непрерывную связь шаттлов с центром управления. Подняв массивную раму, робот осторожно перевозит ее в одну из 30 камер ферментации. В каждой из них помещается по 24 рамы, в пересчете на готовый продукт это 12–14 тонн.
Стандартная смена цеха — это 13 человек плюс четыре робота и шесть шаттлов
Скорости и ускорения на каждом этапе маршрута строго контролируются, чтобы высокая рама не опрокинулась. Для большей безопасности шаттлы оборудованы оптическими датчиками, и если человек или другой неожиданный объект появится в ближней зоне, робот тут же снизит скорость, а затем остановится и выдаст аварийный сигнал. Но обычно такого не происходит, робот спокойно подъезжает к камере, и ворота автоматически поднимаются, впуская его внутрь. При выезде шаттла ворота приподнимаются лишь ненамного, чтобы не нарушать микроклимат для ферментации.
, начальник участка АО «Черкизово — Кашира»:Во всей этой зоне работают два сотрудника. Первый — аппаратчик термической обработки, который проверяет и запускает камеры, а потом следит за корректностью их работы. Второй — инженер-термист, который отвечает за работоспособность оборудования. Вообще, на производстве у нас занято около 120 человек. А если бы мы использовали обычные, не роботизированные технологии, то потребовалось бы человек 600–700, не меньше, чтобы выпускать те же объемы продукции
ЭТАП СУШКИ
Проведя 4–5 дней на ферментации, рамы с батонами переезжают в зону сушки. Здесь 60 камер еще большего размера, вмещающие по 48 рам, которые проводят внутри по две недели или даже больше, в зависимости от рецепта. На этом заканчивается производство полуфабриката. По словам Сергея Мердеева, полуфабрикатом считается любой батон колбасы до тех пор, пока он не упакован, не получил этикетку и маркировку. Но это происходит уже на финальном этапе.
Индивидуальных RFID-меток у каждой рамы нет, однако компьютерная система управления знает их по номерам, отслеживает все перемещения, и когда батоны будут сняты, скомандует свободному шаттлу доставить их на автоматизированную мойку. Рама устанавливается на движущееся полотно и въезжает в камеру, где обрабатывается струями воды, а затем сушится. После этого шаттлы возвращают ее в цех набивки, чтобы там раму снова загрузили шомполами с очередной партией будущей колбасы.
, начальник участка АО «Черкизово — Кашира»:Шаттлы оборудованы датчиками, которые измеряют поднимаемый вес. Это позволяет отслеживать усушку продукта. Такая операция производится каждый день: шаттлы объезжают тысячи рам, взвешивая каждую из них. По старой классической технологии это было невозможно. Аппаратчики ходили сами, ногами, вручную проверяя, дозрел ли продукт и что с ним происходит. Приходилось ограничиваться лишь небольшой выборкой, а сейчас такой контроль покрывает все сто процентов продукции
ЭТАП ПОСЛЕДНИЙ
Первые операции в цеху упаковки уже знакомы нам, только производятся они в обратном порядке. Роботизированный шаттл доставляет раму с висящими на ней батонами, манипулятор снимает их и передает на машину обеспетливания, где колбаса снимается с шомполов, с нее срезаются петли. Шомпола идут на мойку и возвращаются в цех набивки, а батоны начинают движение по автоматической линии упаковки. Дельта-пикеры — аппараты с манипуляторами, закрепленными на нескольких подвижных стержнях, — перекладывают их в упаковку, после чего она запаивается. Тут же присутствует оператор, который выборочно контролирует качество работы. Упаковку проверяют, погружая колбасу в воду и следя за появлением пузырьков.
Далее на батон наклеивается этикетка, он взвешивается и маркируется в соответствии с заданием. Если отклонение от заданного веса не превышает определенного предела, то колбаса укладывается теми же дельта-пикерами в картонные коробы и заклеивается. Робот устанавливает их на поддоны, заматывает в стретч-пленку, еще раз взвешивает и маркирует. На этом зона роботизации заканчивается. Когда поддон загружен, его забирают люди и на автопогрузчике увозят на склад готовой продукции. Путь колбасы завершен, и она готова отправиться к потребителям.
, начальник участка АО «Черкизово — Кашира»:Есть у нас задумка задействовать на производстве еще и искусственный интеллект. Такая возможность может быть полезна ближе к финальному этапу. Когда на одной раме висит 800–1000 батонов, требуется проконтролировать их качество, в том числе и внешний вид продукта. Если оператор обнаруживает отклонения, он отбраковывает его. Как раз эту задачу мы хотим перепоручить машинному зрению, хотя пока этот проект еще только на ранних этапах
Использованные источники: Материал опубликован в журнале «Цифровой океан» № 14 (октябрь), 2022, Boris Zhitkov / Moment / Getty Images, Группа Черкизово (x5), Группа Черкизово (x2), Flashvector / iStock.com, Tetiana Lazunova / iStock.com (x2), Группа Черкизово, esvetleishaya / iStock.com