Bij het ontwerp van een productiefaciliteit voor premixen, mengvoeders of petfood gaat het vooral om één ding: hoe krijg je alle grondstoffen in de eindproducten? En dan uiteraard op een nauwkeurige, tijd- en kostenbesparende en flexibele manier, met de gewenste capaciteit en voetafdruk en met inachtneming van eventuele contaminatie groepen. En, niet in de laatste plaats, binnen het budget.

Door Tim Broeke - Project Sales Engineer - KSE Process Technology B.V.

Bij het ontwerpen van het ideale proces gaat het dus uiteraard om veel meer dan die ene doelstelling. Daardoor ontstaat er altijd weer een interessante discussie over de aanpak van het ontwerp, omdat iedereen die betrokken is bij het productieproces zijn of haar eigen aanpak en vereisten heeft. De drie belangrijkste vereisten zijn misschien wel de vereisten voor de nutritionisten, de productie en (uiteraard) de commercie.

Vereisten voor nutritionisten
Nutritionisten verlangen een ruime verscheidenheid aan grondstoffen die op elk moment beschikbaar zijn als automatische dosering voor een groot aantal recepten – uiteraard met zo weinig mogelijk handmatige tussenkomst en zo nauwkeurig mogelijk. Op die manier kunnen nutritionisten speciale formules zonder handmatige dosering ontwikkelen, waarbij allerlei verschillende materialen direct beschikbaar zijn.

Dankzij ontwikkelingen in de nutritiewetenschap zijn er efficiëntere mengvoeders en toevoegingsmiddelen (premixen). Daardoor is er echter wel meer vraag naar systemen voor het transport en het mengen en voor een snellere, nauwkeurigere en hygiënischere dosering. In het algemeen zijn er tegenwoordig meer ingrediënten en vaak kleine doseringen.

Vereisten voor de productie
De procesvereisten zijn sterk afhankelijk van het type productiefaciliteit. Terwijl een faciliteit voor mengvoeders zich bijvoorbeeld op rendement en efficiëntie richt, kan een faciliteit voor premixen zich richten op de maximale flexibiliteit bij de productie van exotische of klantspecifieke premixen voor veeleisende (niche)markten. Dat maakt misschien langere batchtijden mogelijk, maar het vereist wel meer ingrediënten per doseerinstallatie en het vermogen om kleine en grote componenten vanuit één silo te doseren. De doorstroomeigenschappen van ingrediënten zijn vaak slecht, en hygroscopische materialen moeten voorzichtig worden behandeld. Daarom zijn er verschillende ontwerpparameters voor opslag- en doseersystemen nodig.

Veel van de grotere faciliteiten voor mengvoeders nemen er een speciale lijn voor premixen bij om de populairste premixen zelf op voorraad te hebben. Zo wordt de doorlooptijd verkort, terwijl het bovendien een aanzienlijk economisch voordeel biedt. Afhankelijk van de vraag kan er bij interne productie ook in-line gedoseerd worden, waarbij de toevoegingsmiddelen rechtstreeks in de mixer worden gedoseerd. Sommige bedrijven vinden het efficiënter om grotere hoeveelheden toevoegingsmiddelen en draagstoffen in één keer te maken. Op die manier zijn er grotere doseringen mogelijk en kunnen er – wanneer er tijd voor is – premixen worden geproduceerd.  Extra opslagruimte kan hierbij een probleem vormen, maar elk proces en elke faciliteit zal moeten bewijzen welke manier het beste werkt.

Wat u bij uw ontwerp in acht moet nemen
Door het proces te bestuderen, weet u wat de beste systemen en batch-grootte voor een bepaald project is. U kunt meer kennis opdoen door de vereiste productiecapaciteit te analyseren voor elk recept uit een selectie van representatieve recepten. Dat kan echter een ingewikkelde berekening zijn. Er zijn de volgende proces-gerelateerde variabelen: aantal ingrediënten, cyclustijden per batch, afhaaltijden, interne transporttijden en mengtijden. Werkuren, fysieke ruimte, seizoensgebonden productiepieken en beschikbaar budget verdienen een bredere afweging.

Zodra u heeft besloten wat de voornaamste systemen voor het proces moet worden en hoe het proces opgezet moet worden, zorgt u ervoor dat alle systemen binnen de beschikbare vloeroppervlakte en hoogte past. Het toevoegen of verlengen van productielijnen in bestaande gebouwen is vaak ingewikkeld en vereist een creatief ontwerp van ervaren procesingenieurs.

Commerciële vereisten
De commerciële vereisten zijn het leveren van een reeks producten in een zo kort mogelijke lead time, met lage kapitaalkosten en operationele kosten en zonder op kwaliteit in te leveren. Onze ervaring is dat dit de beste uitgangspunten voor een procesontwerp of herstructurering zijn: een grondige analyse van (realistische) wensen met een goede balans tussen handige functies en een toekomstbestendig ontwerp. Besteed echter niet al te veel aandacht aan die laatste twee onderdelen. De optionele extra’s kunnen bijzonder aantrekkelijk zijn, maar passen misschien niet in het budget.