Дипломная работа: Проект модернизации линии по производству хлебобулочных изделий

Эта компактная машина имеет делительный барабан и всасывающий поршень, что обеспечивает бережное обращение с тестом при минимальном давлении и его нагревание. Он делит даже чувствительное тесто так же нежно, как и вручную. Все части, соприкасающиеся с тестом, автоматически смазываются пищевым маслом, что увеличивает точность и срок службы. Бункер изготовлен из нержавеющей стали. Технические характеристики тестоделительной машины приведены в таблице 2, внешний вид на рисунок 2.

Таблица 2 - Технические характеристики тестоделительной машин

Рисунок 2 - Внешний вид тестоделительной машин

3. Тестоокруглительная машина.

Эта машина разработана с вращающимся конусом и регулируемыми спиралевидными антикоррозийными каналами вокруг него. Тесто идеально округляется при движении по каналам снизу вверх. Машина также оснащена механическим пылеуловителем новой конструкции, который не издает шума во время работы. Работает с редукторным приводом. Вся движущаяся часть имеет подпорки, а машина стоит на колесах, поэтому мобилен. Технические характеристики тестоокруглительной машины приведены в таблице 3, внешний вид на рисунок 3.

Дополнительно:

1. Обдув холодным воздухом

2. Обдув горячим воздухом

3. Каналы и конус с тефлоновым покрытием

Таблица 3 - Технические характеристики тестоокруглительной машины

Рисунок 3 - Внешний вид тестоокруглительной машины

4. Тестомесильная машина

Вилочный миксер подходит для всех видов теста. Чаша и вилка для смешивания изготовлены из нержавеющей стали. С помощью вилки для смешивания замешивает тесто без нагрева и не портит качество теста. Простая конструкция машин увеличивала срок службы. Чаша и вилка работают односкоростные. Технические характеристики тестомесильной машины приведены в таблице 4, внешний вид на рисунок 4.

Дополнительно:

1. Защитная решетка

2. Крышка дифференциала из нержавеющей стали.

Таблица 4 - Технические характеристики тестомесильной машины

Рисунок 4 - Внешний вид тестомесильной машины

1.2 Анализ направлений модернизации

Автоматизированная система управления, предназначена для создания и обеспечения оптимальных условий труда на предприятии, автоматизации процессов по изготовлению кондитерских изделий, увеличение количества изготовленной продукции и получения максимально возможной прибыли.

При помощи автоматизированной системы возможно реализовать быстрое распределение загрузки оборудования, оптимального распределения оборудования и использования ресурсов.

Технология изготовления теста требует поддержания определенной влажности, для чего необходим ежедневный, а иногда и ежечасный контроль. На сегодняшний день широко распространены гидравлические системы контроля изменения расхода опары, однако, данный метод позволяет только однократно добавить жидкость в резервуар, пользователь такой системы не имеет возможности самостоятельно контролировать влажность теста и менять значения требуемой температуры. Целью данной работы является модернизация линии производства хлебобулочных изделий. Что в дальнейшем позволит снизить затраты на производстве, увеличить объёмы продукции и повысить качество продукции.

Покупатели хлебобулочных изделий большее предпочтения относят к кондитерским изделиям. При оформлении кондитерской продукции глазирования тортов, пирожных, печенья, вафель придает им завершенности и позволяет обогатить вкусовую палитру. Кроме того, что изделия приобретают привлекательный вид и вкус, процесс глазирования также обеспечивает их от высыхания или увлажнения благодаря созданию воздухонепроницаемой оболочки.

Рисунок 5 - Технологический алгоритм производства хлебобулочных изделий

1.3 Функционально-стоимостной анализ базового варианта

В условиях жёсткой конкуренции, каждая компания стремится добавить к своему продукту как можно больше дополнительных услуг. Что в свою очередь влияет на конечную стоимость готового изделия. Для определения дополнительных затрат на производстве необходимо проанализировать распределение затрат по процессам.

Функционально-стоимостной анализ является методом управления затратами, основанным на анализе стоимости или инженерии стоимости. Он фокусируется на оценке компонентов услуги (известных как функции), которые продукты или услуги (включая внутренние услуги) предлагают клиентам. Что позволяет организации использовать навыки в различных бизнес-дисциплинах (включая информацию о поставщиках и клиентах), чтобы помочь удовлетворить строгие требования к четко установленным целевым затратам. Таким образом, в систему управления затратами вносятся точки зрения на поставку, процесс, процесс и рынок.

Для функционально-стоимостного анализа базового варианта используется анализ старой системы управления. Функционально-стоимостной анализ с использованием корректирующей формы производится анализ базового варианта технической системы, подвергающийся модернизации.

Таблица 4 - Базового вариант затрат на производство партии продукции

1.4 Разработка технического задания

Технология изготовления теста требует контроль температуры, влажности и тд., для чего необходим ежедневный, а иногда и ежечасный контроль. На сегодняшний день широко распространены датчики системы контроля изменения, однако, данный метод без системы централизованного управления позволяет только однократно добавить замерить данные, пользователь такой системы не имеет возможности самостоятельно контролировать процессы измерения данных состояния продукции на этапе производства и менять значения требуемой температуры. Целью данной работы является модернизация линии производства хлебобулочных изделий, в основу которой положено программирование микроконтроллера.

Для управляемой работы датчиков в процессе изготовления теста разрабатываемая система должна выполнять следующие задачи:

1. Управление датчиками при помощи ИК-пульта;

2. Снятие показаний температуры и влажности, вывод их на цифровой дисплей;

3. Контроль и регулирование температуры и влажности теста в автоматическом режиме.

Чтобы реализовать поставленные задачи, была смоделирована функциональная схема системы, изображенную на рисунке 7.

Рисунок 6 - Функциональная схема

Проблемы при проектировании. При работе с микроконтроллером могут возникнуть проблемы с проектированием системы в целом, а также непосредственно с программированием микроконтроллера на языках низкого уровня. Для избежание затруднений подобного рода и упрощения процесса разработки системы используются аппаратно-вычислительные платформы на базе микроконтроллеров, выбор которых осуществляется по соответствующим требования к платам расширения и микропроцессорным модулям, примером таких микроконтроллеров может служить Arduino.

Описание алгоритма работы системы в автоматическом режиме входной величиной, на основе которой осуществляется регулирование состояния теста, является температура, показатели которой поступают на микроконтроллер с датчика температуры и влажности, он в свою очередь в автоматическом режиме работы системы снимает показания с интервалом времени 20 минут. Перед процессом изменения положения магнитного датчика движения, который прикреплен к тестомесильной машине, поступает логический сигнал ("0" или "1") на плату, чтобы отследить состояние теста. Плата выступает в качестве сравнивающего устройства, который позволяет сравнить снятые показания с задатчиков, необходимыми для оптимальной влажности и температуры теста, и подает сигнал на объект управления - серводвигатель, регулирующий подачу воды. Если полученные показания удовлетворяют заданным показателям, на двигатель подается нулевой сигнал. Если же зафиксированные данные не соответствуют заданным, то в случае повышенной температуры серводвигатель поворачивает на требуемый угол по часовой стрелке исполнительный механизм - механическую систему, при пониженной температуре - на требуемый угол против часовой. Таким образом, выходной величиной данной системы является угол поворота сервопривода.

После снятия показаний температуры и влажности через плату сигнал поступает на четырехразрядный семисегментный индикатор, управляющей величиной которого является напряжение 5 В, что позволяет пользователю наблюдать за состоянием теста.

Описание алгоритма работы системы в автоматизированном режиме для системы осуществима при помощи ИК - пульта, сигнал с которого поступает на ИК - датчик, который преобразует входной сигнал от нажатия кнопки и передает его на плату. Далее программа, загруженная на микроконтроллер, обрабатывает полученный сигнал и воспроизводит алгоритм, соответствующий нажатой кнопке.

В современных условиях данная система конкурентоспособна за счет своей адаптивности.

Реализуемая система может быть усовершенствована при добавлении датчика давления, который позволит снимать показания давления и производить регулирование состояние теста на основе еще одного параметра.

В настоящее время стали популярны проекты, осуществляющие автоматическое управление в квартире всевозможными энергетическими и водными ресурсами, именуемые "Умный дом".

Поэтому реализуемая система может стать базой такого проекта, а именно, осуществлять функции кондиционирования помещения, но при этом оставаться менее энергозатратной, иметь меньшие габаритные размеры и обладать меньшей себестоимостью. При использовании датчиков света, система позволит регулировать включение или выключение света на производстве, а датчик движения позволит регулировать открытие и закрытие дверей.

2. Проектирование, конструирование и моделирование технических средств

Наибольшей производительностью при высоком качестве отличаются технологические линии для нанесения начинки, посыпки или нанесение сахарной пудры. Для обеспечения производства были разработаны комплексы машин для нанесения начинки, посыпки или нанесение сахарной пудры, которые позволяют обустроить готовую технологическую линию. Каждая линия производства способна при необходимости работать в автономном режиме, позволяя выполнять определенные технические процессы самостоятельно. Аппаратурно-технологическая схема производства приведена на рисунке 6.

Рисунок 6 - Аппаратурно-технологическая схема производства хлебобулочных изделий

1 - Бункер; 2 - Автомукомер; 3 - Дозатор; 4 - Тестомесильная машина; 5 - Подъемоопрокидыватель; 6 - Тестоделитель; 7 - Тестоокруглитель; 8 - Шкаф предварительной расстойки; 9 - Тестозакаточная машина; 10 - Стол; 11 - Контейнер для кассет; 12 - Шкаф окончательной расстойки; 13 - Ротационная печь; 14 - Контейнер для хлеба.