Equipamento de fabrico automático de cerveja refere-se às várias máquinas e sistemas utilizados para automatizar o processo de produção de cerveja. Este equipamento permite a produção eficiente de cerveja em grande escala com um mínimo de intervenção humana. A automatização do processo de fabrico de cerveja melhora a consistência e liberta mão de obra para outras tarefas.
Este guia fornece uma visão global do equipamento de fabrico automático de cerveja, abrangendo os principais tipos, características, aplicações, especificações, fornecedores e directrizes de instalação e funcionamento. Inclui também dicas sobre a seleção do equipamento e uma comparação dos prós e contras da automatização da produção de cerveja.
Visão geral do equipamento de fabrico automático de cerveja
A automatização do processo de fabrico de cerveja envolve a utilização de máquinas e sistemas de controlo para completar as principais etapas da produção de cerveja com um mínimo de intervenção humana. Os objectivos são melhorar a eficiência, aumentar a consistência de lote para lote e reduzir os custos de mão de obra.
O equipamento principal utilizado inclui:
- Sistemas automatizados de fabrico de cerveja - Plataformas integradas que controlam todo o processo de fabrico de cerveja, desde a brassagem até à fermentação.
- Máquinas automáticas individuais - Unidades autónomas como braços robóticos, transportadores, sensores e bombas que automatizam tarefas específicas.
- Software e controlos - Sistemas de gestão da fábrica de cerveja e controladores lógicos programáveis para monitorizar e regular o equipamento.
A automatização de partes do processo, como a produção de mosto ou a fermentação, pode melhorar a eficiência. As fábricas de cerveja totalmente automatizadas controlam toda a produção, desde as matérias-primas até à cerveja acabada.
Aplicações e benefícios
O equipamento automático de cerveja oferece as seguintes vantagens para as cervejeiras comerciais:
- Aumento da capacidade de produção - Faça mais cerveja em menos tempo com uma automatização mais rápida.
- Maior consistência - Os parâmetros automatizados, como a temperatura e o tempo, são precisos.
- Poupança de custos - Reduzir os custos de mão de obra, resíduos e energia através da otimização.
- Flexibilidade - Ajustar rapidamente as receitas e os calendários de produção.
- Controlo de qualidade - Os sensores detectam rapidamente os problemas, permitindo uma resposta rápida.
- Segurança dos trabalhadores - A automatização de tarefas perigosas, como a elevação e a deslocação, elimina as lesões.
- Recolha de dados - O registo automático de todos os parâmetros do processo permite a análise.
As grandes cervejeiras que produzem mais de 100 000 barris por ano são as que mais beneficiam da automatização. As cervejeiras artesanais também podem automatizar tarefas individuais para aumentar a eficiência.
Tipos de equipamento de fabrico automático de cerveja
Existem muitos tipos de máquinas de fabrico de cerveja autónomas e integradas:
Sistemas de fabrico de cerveja automatizados e integrados
Estes sistemas chave na mão automatizam todo o processo de fabrico de cerveja numa única plataforma:
- Fábricas de cerveja automatizadas construídas para o efeito - Soluções de fabrico de cerveja personalizadas, concebidas para uma automatização total. Todos os recipientes e controlo de processos integrados.
- Reequipamento dos sistemas de automatização da sala de brassagem - Acrescenta capacidades de automatização às fábricas de cerveja manuais existentes.
- Sistemas de automatização de microcervejarias - Sistemas compactos e flexíveis dimensionados para cervejarias artesanais. Produção de cerveja totalmente automatizada em lotes mais pequenos.
Controlam equipamentos como moinhos, conversores de mosto, caldeiras de mosto, turbilhões, fermentadores, tanques de cerveja brilhante utilizando computadores industriais e sensores inteligentes. É mais fácil programar receitas e horários.
Equipamento autónomo de automatização de fabrico de cerveja
Máquinas e componentes individuais para automatizar funções específicas:
- Transportadores - Os transportadores automatizados movem ingredientes e materiais entre as fases do processo.
- Silos - Silos de grãos a granel e de lúpulo com descarga automatizada para a sala de brassagem.
- Fresagem - Moinhos de malte de rolo e de martelo automatizados com análise de partículas.
- Filtragem do mosto - Filtragem automatizada do mosto.
- Separação do mosto - As centrifugadoras automáticas separam o mosto dos grãos.
- Ebulição do mosto - Chaleiras de mosto automatizadas com aquecimento e adições precisas.
- Fermentação - Fermentadores automáticos com temperatura controlada e camisas de arrefecimento.
- Pico de levedura - Propagação automatizada de leveduras e pitching.
- Armazenamento - Tanques de armazenamento automatizados com controlo de temperatura.
- Limpeza - Os sistemas CIP automatizados limpam e higienizam o equipamento.
- Embalagem - Transportadores e robots para paletizar, embrulhar, etiquetar e embalar.
Estes componentes podem ser misturados e combinados conforme necessário. São adequados para a semi-automatização de fases seleccionadas da produção de cerveja.
Software de gestão de cervejarias
Plataformas de software para controlo das operações de fabrico de cerveja:
- ERP para cervejarias - O software de planeamento de recursos empresariais liga o fabrico, o inventário, as vendas, a contabilidade, etc.
- SCADA - O software de controlo de supervisão monitoriza e regula o equipamento.
- EEM - Os sistemas de execução da produção gerem os processos de produção em tempo real.
- PLC - Os controladores lógicos programáveis automatizam as tarefas nas fábricas de cerveja.
O software é necessário para a automatização para controlar o equipamento, otimizar a produção e recolher dados.
Especificações do equipamento de automatização do fabrico de cerveja
As principais especificações variam consoante o tipo de equipamento e a escala de produção:
Fábricas de cerveja automáticas integradas
| Parâmetro | Especificações |
|---|---|
| Tamanho dos lotes | 1 a 20 hectolitros típicos |
| Capacidade de produção | Até 3 milhões de hectolitros por ano |
| Volumes dos navios | Dimensionado com base em receitas e tamanhos de lote |
| Material | Aço inoxidável normalmente utilizado |
| Carga eléctrica | Necessidades elevadas de energia para aquecimento |
| Utilidades | Vapor, água de arrefecimento, CO2, ar comprimido |
| Sistemas de controlo | PC industrial e PLCs |
| Ligação em rede | Integração com o ERP e o MES da cervejeira |
Máquinas autónomas de automatização de fabrico de cerveja
| Equipamento | Especificações principais |
|---|---|
| Transportadores | Comprimento, largura, velocidade, potência do motor, construção do material |
| Silos | Volume, material, controlo de poeiras, características de segurança |
| Moinhos | Rolos, motores, análise de partículas, caudais |
| Filtragem do mosto | Desenho do ancinho, área do filtro, eficiência de separação do mosto |
| Separação do mosto | Caudais de centrifugação e força g |
| Chaleiras de mosto | Volume, material, potência de aquecimento, mistura |
| Fermentadores | Volume, área de arrefecimento, gama de temperaturas |
| Sistemas CIP | Caudais, pressões, ciclos de limpeza |
| Embalagem | Velocidade, tipos de materiais, formatos de embalagens |
Os parâmetros exactos dependem dos objectivos de produção, da disposição da fábrica e do orçamento.
Fornecedores de automatização do fabrico de cerveja
Os principais fornecedores mundiais de equipamento de fabrico automático de cerveja incluem
Fabricantes de salas de brassagem integradas:
- Krones (Alemanha) - Líder de mercado em sistemas de ponta a ponta.
- GEA (Alemanha) - Soluções completas para salas de brassagem e sistemas de controlo.
- Alfa Laval (Suécia) - Sistemas que integram módulos de várias marcas.
- Craftwerk (EUA) - Fábricas de cerveja automatizadas e personalizadas para cervejarias artesanais.
Fornecedores autónomos de automação de fabrico de cerveja:
- Briggs of Burton (Reino Unido) - Recipientes para fabrico de cerveja, fermentadores, filtração.
- GEA Huppmann (Alemanha) - Transportadores, moinhos, filtragem de mosto e embalagem.
- Pentair (EUA) - Filtração, tanques, equipamento de automação e peças.
- ABE (Países Baixos) - Sistemas de embalagem robótica e controlos de software.
- Rockwell Automation (EUA) - Sensores, accionamentos, controladores.
Software para cervejarias:
- Ekos (EUA) - Software de gestão de cervejarias Brewmaster.
- HopSteiner (Alemanha) - Soluções integradas de ERP, MES e automatização.
- Brewmax (Canadá) - Plataformas de gestão da produção de cerveja.
O preço varia consoante o tipo de equipamento, a capacidade de produção e o grau de personalização. Os sistemas chave-na-mão de maiores dimensões podem custar vários milhões de dólares. As máquinas individuais custam dezenas a centenas de milhares.
Instalação e operação de automação da produção de cerveja
A instalação, operação e manutenção correctas garantem a máxima eficiência e longevidade do equipamento automatizado para cerveja:
Directrizes de instalação
- Planear cuidadosamente a disposição da sala de brassagem e o fluxo de trabalho antes da instalação.
- Assegurar espaço suficiente, cablagem, ventilação e utilidades para o equipamento.
- Siga todas as instruções de montagem, calibração e colocação em funcionamento do fabricante.
- Integrar sistemas de controlo e testar a funcionalidade total da automatização.
- Formar exaustivamente o pessoal sobre os procedimentos operacionais.
Procedimentos operacionais
- Meça os ingredientes com precisão utilizando a pesagem automática.
- Monitorizar de perto cada passo automatizado e verificar a existência de erros.
- Assegurar a limpeza e higienização atempada do equipamento entre lotes.
- Cumprir todos os procedimentos de segurança ao trabalhar em torno de transportadores e máquinas.
- Voltar a testar periodicamente os programas de automatização e os sensores para obter um desempenho ótimo.
Requisitos de manutenção
- Estabelecer um calendário de manutenção preventiva e listas de controlo para cada máquina.
- Inspecionar rotineiramente o equipamento quanto a desgaste, fugas e peças soltas.
- Lubrificar e substituir peças como rolamentos e vedantes, conforme necessário.
- Validar sensores de temperatura, medidores de pH e outros instrumentos.
- Atualizar o software e as medidas de cibersegurança.
- Documentar todas as actividades de manutenção e o desempenho do equipamento.
Os procedimentos operacionais proactivos e a manutenção preventiva são fundamentais para maximizar a produção e minimizar o tempo de inatividade dos sistemas de fabrico de cerveja automatizados. A formação do pessoal é fundamental.
Como selecionar o equipamento de automatização da produção de cerveja
A escolha do equipamento de automatização correto para a sua fábrica de cerveja envolve:
- Avaliação dos objectivos de produção - volume, estilos de cerveja, planos de crescimento.
- Determinar quais as fases da produção de cerveja a automatizar com base nas necessidades.
- Avaliação das opções dos fornecedores em termos de desempenho, custo e assistência.
- Dar prioridade às capacidades do equipamento - eficiência, consistência, flexibilidade, etc.
- Considerar a vontade e a capacidade do pessoal para implementar a automatização.
- Revisão do layout da fábrica e da disponibilidade de utilidades para novos equipamentos.
- Comparação dos custos de atualização com as poupanças operacionais da automatização.
As principais etapas incluem:
- Desenvolver objectivos de automatização alinhados com os objectivos comerciais. Obter o contributo dos operadores.
- Mapear o atual processo de fabrico de cerveja e identificar os estrangulamentos.
- Pesquise opções de equipamento e obtenha cotações de vários fornecedores.
- Calcular o ROI dos investimentos em automatização, tendo em conta os custos totais.
- Criar um calendário de implementação com fases, se necessário.
- Selecionar o equipamento e integrá-lo no processo de fabrico da cerveja.
- Dar formação ao pessoal sobre o funcionamento e a manutenção da nova automatização.
- Recolher continuamente dados para aperfeiçoar os programas e maximizar o desempenho.
A seleção do equipamento de automatização adequado é um processo que envolve a compreensão das necessidades, a pesquisa de opções, o cálculo de custos e benefícios, a implementação cuidadosa e a otimização contínua.
Prós e contras da automatização do fabrico de cerveja
A automatização do processo de produção de cerveja traz grandes benefícios, mas também algumas desvantagens a considerar:
Vantagens da automatização da produção de cerveja
- Maior consistência e repetibilidade entre lotes
- Capacidade de escalar a produção de forma eficiente
- Redução dos custos operacionais através de processos optimizados
- Maior produtividade através de um funcionamento não tripulado 24 horas por dia, 7 dias por semana
- Segurança reforçada através da eliminação de tarefas manuais perigosas
- Controlo de qualidade mais rigoroso através da automatização e da recolha de dados
- Flexibilidade para testar e ajustar rapidamente as receitas à escala
Potenciais inconvenientes e desafios
- Necessidade de um elevado investimento de capital inicial
- Programação complexa e integração com sistemas existentes
- Manutenção complementar de equipamentos mecânicos
- Perda de certos métodos tradicionais de fabrico manual de cerveja
- Aumento do consumo de energia
- Eventuais problemas técnicos que perturbem a produção
- Necessidade de pessoal altamente qualificado para operar os sistemas de automatização
- Dificuldade em automatizar receitas novas ou pequenos lotes
A ponderação destes factores ajuda a determinar o nível de automatização adequado para diferentes fábricas de cerveja. A automatização parcial pode proporcionar benefícios sem tantos custos e complexidade.
FAQ
P: Quais são as maiores vantagens de automatizar o processo de fabrico de cerveja?
R: Os principais benefícios são uma maior consistência entre lotes, volumes de produção mais elevados e custos de mão de obra reduzidos através de processos optimizados. A automatização também melhora a segurança e o controlo de qualidade.
Q: Que tipos de fábricas de cerveja utilizam equipamento automatizado?
R: As grandes cervejeiras que produzem mais de 100.000 barris por ano são as que mais beneficiam da automatização. No entanto, as cervejeiras artesanais estão a utilizar cada vez mais a automatização em tarefas individuais para melhorar a produtividade.
P: Quais são os principais tipos de equipamento de automatização do fabrico de cerveja?
R: Os principais tipos são os sistemas integrados e automatizados de produção de cerveja, as máquinas de automatização autónomas para tarefas específicas e o software de gestão da fábrica de cerveja, como as plataformas ERP e MES.
P: Quanto custa a automatização de uma sala de brassagem?
R: Os custos variam drasticamente em função dos volumes de produção e do grau de automatização. Os grandes sistemas chave-na-mão podem custar mais de $10 milhões. As máquinas individuais automatizadas, como os transportadores, variam entre $50.000 e $500.000 cada.
P: Que factores devem ser considerados na seleção de equipamento de automatização?
R: Os principais factores são os objectivos de produção, onde a automatização é mais necessária, os custos versus as poupanças operacionais, as capacidades do equipamento, a preparação do pessoal para a automatização e a disposição da fábrica e as restrições de serviços públicos.
P: A automatização de uma fábrica de cerveja artesanal afecta a qualidade da cerveja?
R: A automatização melhora a consistência, mas os mestres cervejeiros podem programar receitas para manter a qualidade e os perfis de sabor. A automatização parcial equilibra a eficiência com a tradição.
P: As fábricas de cerveja mais antigas podem ser adaptadas para automação?
R: Sim, muitos fornecedores oferecem soluções para acrescentar características automatizadas como sensores, accionamentos, controlos e software para atualizar o equipamento manual.
P: Quais são os maiores desafios da implementação da automatização da fábrica de cerveja?
R: Os desafios incluem os custos elevados, a complexidade técnica, a gestão da mudança e a formação do pessoal, a integração com os sistemas existentes e a manutenção mecânica.
Conclusão
A automatização total ou parcial pode proporcionar benefícios significativos às fábricas de cerveja que procuram aumentar a produção, reduzir os custos e melhorar a qualidade e a consistência. Com um planeamento cuidadoso e a seleção de equipamento adequado a necessidades específicas, os fabricantes de cerveja podem obter uma maior eficiência e flexibilidade, mantendo a arte e o ofício de fazer cerveja de qualidade. A análise e otimização contínuas dos dados são fundamentais para maximizar o retorno dos investimentos em automação.
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