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醸造プロセス用自動アーマチャコンポーネント

ヴァインシュテファンのパイロット醸造所の最新の自動化技術—ATN GmbH社とのコラボレーション

将来性のある自動化テクノロジーの恩恵:

  • 安定したプロセスの信頼性:実績と将来性を兼ね備えたコンポーネントにより、常に信頼性と再現性の高いプロセスシーケンスを実現します。
  • 完璧な連携:適合したコンポーネントにより、醸造プロセスの信頼性の高い操作が保証されます。
  • 時間の節約:プロセスステップの自動化により、パイロット醸造所は測定可能な時間を節約し、他の活動に投資することができます。
  • 簡単な試運転:良好な連携により、ソリューションの試運転は問題なく完了しました。

醸造と食品品質のための研究センター ヴァインシュテファンのパイロット醸造所は近代化されました。自動流量計、プロセス制御バルブ、電磁バルブ、空圧駆動および「インテリジェント」バルブマニフォールドにより、手動調整の必要がなくなります。これは時間を節約するだけでなく、ここで開発またはテストされたレシピを常に追跡可能にします。コントローラは非常に簡単に設定できるため、醸造マスターはExcelスプレッドシートを使用して自分のPCでコントロールを作成、操作、および変更できます。 

ビールが毎日再発明される場所

醸造と食品の品質に関する研究センター ヴァインシュテファンのパイロット醸造所では、さまざまなビール、発酵麦芽飲料、あらゆる種類の混合飲料の生産のためのあらゆるバリエーションの試験醸造が可能です。研究の枠組みの中で、また契約の下で、試飲は、マッシング、発酵、発酵プロセスから始まり、適切な酵母、微生物、熟成プロセス、ろ過性のチェックまで、完成した飲料に至るまで製造されます。

最新のプロセス制御による品質の向上

パイロット醸造所は、50リットルの麦汁の生産量と、それぞれの容量が60リットルの9つの発酵タンクの容量を備えています。それ以外は、「ミニ醸造所」の醸造所と焙煎プロセスは、大きな工場のものと変わりません。「以前は、多くのものが手動で設定されていました」と 研究センター ヴァインシュテファンは述べています。これは、マッシングとスパージング用の水入口の制御バルブ、およびローター麦汁用の制御バルブ、麦汁ケトルを空にするためのポンプ、およびレーキの高さの調整に適用されました。「ここにはスケーリングさえありませんでした。鍬のモーターは常に同じ速度で動作していました」と研究センターは回想しています。

将来の研究作業のより良い基盤を得るために、研究センターの責任者はシステムの自動化を近代化することを決定しました。その際、近代化された後であっても、いつでもシステムに介入できることが責任者にとっては重要でした。

小さな醸造所は、multibrauplus®を使用して小規模および中規模の醸造所向けに特別に調整する自動化ソリューションを開発したATN GmbH社を適切なパートナーとして獲得しました。SiemensのSimatic S7 とグラフィック ビジュアライゼーションに基づいて、麦芽サイロから発酵室までのすべての機能を自動化できます。プロセス制御と対話するための媒体としてExcelが意図的に選択されたため、醸造者にはまだまだ工夫の余地があります。「プログラミング」は、プロセス制御によって解釈される標準テキストリストの入力に限定されます。指示に含まれる監視、計算および制御機能は、プロセス制御のみによって制御されます。

制御バルブから流量計へ

ただし、プロセス制御だけでは自動化はできません。既存の手動バルブを自動化するには、自動制御バルブ、流量計、空圧駆動が必要です。

アーマチャの専門家であるBürkert社は、流体システムに必要なハードウェアを提供して設置し、配線と配管を受け持ち、試運転中もサポートします。使用されるアーマチャコンポーネントの範囲は、蒸気用のプロセス制御バルブから、マッシュと麦汁ケトルの加熱にまで、またはさまざまな流量計を介した麦汁冷却器の温度制御から、プロセスに設置されたすべてのバルブを制御する制御キャビネットに取り付けられたバルブマニフォールドにまで及びます。

ロータータンのレーキ機構の高さ調整も、電磁バルブを介して自動的に作動するようになりました。既存のフラップバルブはオーバーホールされ、空圧駆動が装備されました。また、モジュラー混合ユニットを使用して水を正確にブレンドできる醸造用水貯蔵タンクもあります。

制御キャビネット内のバルブマニフォールド—省スペースで衛生的

空圧システム全体は、バルブマニフォールドを介して制御されます。これは、スペースを節約するためにステンレス鋼ベースプレート AirLINE Quickを備えた衛生的な設計のステンレス鋼制御キャビネットに直接取り付けられています。「ステンレス製のキャビネットは、弊社の小規模なパイロット醸造所によく合います。すべてのバルブには、P遮断もあります。つまり、必要に応じて、プラントのダウンタイムなしで稼働中に変更することができます」と研究センター ヴァインシュテファンは述べています。

トレーサビリティを可能にする最新自動化技術

最新の自動化技術への投資は、パイロット醸造所に利益をもたらしました。このソリューションでは、データ取得がコントローラに統合されているため、高い再現性とトレーサビリティーが容易に実現できます。製品固有の情報は、他の測定値と同じようにグラフで表示できます。良好な連携により、試運転は迅速かつ簡単でした。「担当者全員がすぐにExcelスプレッドシートを操作できるようになったため、トレーニング期間も短くなりました」と研究センターは結論付けています。

タイプ 8640

空気圧用モジュール式バルブターミナル

タイプ 8640
  • コンパクト構造
  • モジュール式構造
  • AirLINE Quickが装備された制御キャビネット内のより高度な柔軟性
  • バルブの容易な交換(運転中でもP遮断可のオプション)

タイプ 8098

FLOWave: SAW式流量センサ

タイプ 8098
  • 純水・超純水等の導電率が低いもしくはゼロの流体も高精度で測定可能
  • 洗浄性が極めて高いため、厳格なサニタリー環境に最適
  • 駆動部がなく、軽量(従来のコリオリ式の1/10)&設置が容易
  • 視認性に優れたディスプレイ付き
  • SAWの伝達率を応用することで泡・気泡検知、液種判別にも応用可能

 

醸造プロセスにおける測定、制御および調整に関する詳細情報については、次を参照してください:

原麦汁とドレンを効率的かつ迅速に測定する原麦汁とドレンを効率的かつ迅速に測定する

慣れ親しんだビールの味は、ビールブランドの最も重要な基準の一つです。常に安定した品質を保つために、醸造プロセスでは原麦汁の含有量を正確にコントロールします。また、効率よく作業するためには、醸造プロセスに実際に必要なエネルギー量を知る必要があります。醸造用ケトルで麦汁を蒸気で加熱したときに出るドレンがヒントになります。1台の装置でドレンと原麦汁を測定し、醸造プロセスをより効率的にし、貴重な時間とエネルギーを節約する方法をご覧ください。