MWC crea una receta de queso y suero para el éxito

Las formadoras de bloques se rediseñaron para proporcionar un espacio más pequeño, un sistema de elevación higiénico y las últimas embolsadoras automáticas para bloques de queso de 40 libras. Los formadores de bloques brindan a los operadores características de seguridad mejoradas y MWC con un costo total de propiedad más bajo para operar las líneas, según Tetra Pak.

40 bloques de libra de queso se ponen en cajas y se sellan, luego se transportan a un paletizador en una sala adjunta.La planta también incluye una línea de formación de bloques de queso de 640 libras de Tetra Pak, que toma bloques desmenuzados de 40 libras de las formadoras de bloques y produce un bloque homogéneo de 640 libras utilizando siete cámaras de vacío de última generación fabricadas por Loos Machine & Automation. Cada una de las cámaras de vacío personalizadas incorpora un diseño de sello hermético, lo que permite presiones máximas de reducción y CIP para facilitar la limpieza, aumentar el tiempo de actividad de la producción y eliminar los peligros de los espacios confinados. Hay dos flujos de producción de suero separados en MWC. El permeado de suero, un subproducto del proceso del queso, se envía a la planta adyacente de Proliant Dairy Ingredients a través de un puente de tubería. El puente transporta 95.000 libras por hora de líquido permeado a Proliant para que pueda producir polvo permeado.

Las instalaciones de MWC tienen 16 tinas de queso horizontales grandes Tetra Pak capaces de producir 10.000 libras en cada lote. Las tinas cuentan con la última tecnología de sellado, proporcionan un fácil mantenimiento y reducen la probabilidad de fugas. Los sistemas de cinta de queso incorporan tecnología avanzada de separación de suero y cuajada de queso, lo que reducirá el tiempo de inactividad del CIP y, por lo tanto, aumentará el tiempo de producción”.

La solución de proceso llave en mano proporciona beneficios sustentables

El equipo se planeó, modeló y coordinó con Shambaugh para garantizar que pudiera colocarse dentro de la estructura y ensamblarse antes de que se completara el espacio del edificio. Las tuberías de proceso interconectadas se coordinaron con los servicios públicos y las bandejas de cables en bastidores de tubos combinados masivos suspendidos de la estructura hacia y afuera de los cerca de 2800 metros cuadrados adicionales de CIP de queso, almacenamiento de cultivo, empaque secundario y espacios de apoyo dedicados al proceso de fabricación de queso.

MWC contrató a CFR para proporcionar una solución de proceso llave en mano para recibir y procesar leche cruda, y coordinó las necesidades de edificios y servicios públicos con Shambaugh para garantizar una puesta en marcha rentable, oportuna, segura y exitosa, dice el copropietario de CFR, John Park. "Se utilizó una variedad de modelado de procesos, modelado de fluidos y modelado de equipos y tuberías en 3D para planificar el acceso de mantenimiento, la facilidad de instalación y el flujo de trabajo operativo antes de que comenzara la fabricación".

Los trabajadores de la planta viajan por corredores prístinos que muestran los valores de la empresa, como mostrar respeto y ganar juntos.Ocho bahías de recepción flexibles reciben leche cruda a través de grupos de válvulas automáticos a prueba de mezcla. Luego, la leche cruda se procesa mediante líneas de filtración dual, estandarización y pasteurización antes de la elaboración del queso. “Se incorporaron sistemas dedicados de recuperación de energía a los diseños, lo que ahorró 16.000 PPH de vapor y 1.000 toneladas de refrigeración”, afirma el copropietario de CFR, Tim Isenberg.

CFR proporcionó una solución de proceso para la planta de suero, utilizando modelado de procesos, modelado de fluidos, equipos 3-D y modelado de tuberías para planificar el acceso de mantenimiento, el uso de la instalación y el flujo de trabajo operativo. “Se diseñaron líneas de producción dobles en toda la planta de suero”, afirma Park. La pasteurización y el fraccionamiento del almacenamiento de suero también se acomodaron en el espacio.

El gerente de proyectos de Shambaugh, Caleb Casper, señala el uso de modelos 3D para determinar todas las ubicaciones de los desagües como una parte crucial del éxito del proyecto. Cualquier goteo o filtración puede hacer que los pisos se deterioren con el tiempo. Shambaugh colocó los desagües centrales en los lugares adecuados y diseñó bandejas colectoras para evitar que el agua golpeara el piso. Durante el CIP, a medida que las válvulas pulsan, el líquido va directamente al drenaje del cubo.

Un sistema de recuperación de finos de queso que utiliza decantadores de tazón corto minimiza el crecimiento bacteriano en el suero clarificado. Se instalaron doce sistemas de filtración con una superficie total de 6.038 metros cuadrados en 3994 metros cuadrados del espacio de procesamiento del suero, incluidas dos salas de CIP. El sistema fue diseñado para recuperar alrededor de 95%, o alrededor de 800.000 galones de agua, cada día del proceso del suero y convertirlo en agua de Categoría 1 para su uso en toda la planta.

Chappell dice que la mejor manera de gestionar los residuos es, en primer lugar, no tenerlos nunca. MWC intenta eliminar todos los residuos que pueda y maximizar el uso de toda el agua. “La industria láctea es un entorno único, porque el 87% de la leche es agua. Usamos el agua de la leche para limpiar nuestro equipo antes de que llegue a la planta de tratamiento de aguas residuales ”, dice. “Eso nos permite minimizar realmente la cantidad de agua que necesitamos usar. También disminuye la cantidad de agua que se desecha".

En otras áreas de sustentabilidad, MWC planea implementar equipos de mejora enfocados para ver cómo se puede minimizar el desperdicio y mejorar la eficiencia operativa. En la actualidad, North dice que los accionamientos de frecuencia variable (VFD) de la planta están al 80%.

Cuando las líneas de procesamiento de suero y queso están en funcionamiento, hay calor residual en el lado del queso que se puede usar en el lado del suero, dice North. "Usaremos otro juego de placas dentro de ese pasteurizador donde podemos transferir calor. Cuando el lado del suero está bajando, podemos transferir calor nuevamente al lado del queso. Hace una gran diferencia en la cantidad de energía que usamos en el costo por libra de nuestro producto ".

Manejo de aire

El edificio también necesitaba satisfacer los estrictos requisitos de temperatura, humedad y filtración del MWC. “El método de procesamiento de producto abierto proporcionó un desafío único para lidiar con la carga latente de la habitación y cómo manejar el movimiento del aire para minimizar el empañamiento potencial”, dice el ingeniero mecánico senior de Shambaugh, Alex Sumajin. Además de estos desafíos, el gran volumen de aire requerido para el espacio creó sus propias dificultades. El equipo de Shambaugh seleccionó sistemas de manejo de aire de proceso crítico (CPA) capaces de proporcionar hasta un 100% de aire exterior a la temperatura de infiltración requerida.

Según Sumajin, las unidades tienen aislamiento de doble pared e incluyen serpentines de enfriamiento de glicol de acero inoxidable para deshumidificación, serpentines de recalentamiento de vapor para apoyar la deshumidificación activa y el control de temperatura del espacio, y calentamiento de gas para cuando se requiere aire exterior templado.

Los escapes integrales CPA operan en VFD que son capaces de modular para mantener la presión de aire, al mismo tiempo que reducen la instalación de conductos de aire de retorno de chapa. Un sistema de controlador lógico programable (PLC) de Allen-Bradley es compatible con el sistema HVAC y se integra con los controles de proceso para la selección del modo de operación CPA en toda la interfaz hombre-máquina (HMI) del proceso. “El resultado es un control muy estricto de la temperatura y la humedad, tres niveles de filtración hasta MERV 14 para la máxima calidad y seguridad alimentaria, control activo de la presión para garantizar que se mantengan las zonas de higiene, capacidad de lavado total del equipo CPA y el conducto de distribución de aire, y integración en los controles de proceso, de modo que los operadores puedan gestionar el sistema HVAC desde las HMI de la planta ”, afirma Sumajin.

Además, las tuberías de servicios públicos y químicos y las bandejas de cables son accesibles para el mantenimiento y la expansión futuros, al tiempo que se garantiza una instalación higiénica y que se puede limpiar.

Uno de los muchos desafíos encontrados en el proyecto fue evitar los soportes colocados en el piso en las áreas de procesamiento, dice Ritzert. "Con cargas puntuales de racks de procesos / servicios públicos / eléctricos combinados que superan las 7.000 lb, crear un detalle limpio para colocar los racks en la parte inferior del techo prefabricado requirió un poco de pensamiento, ingenio y planificación".

Sin el uso del modelado en 3-D, el proyecto habría tenido el desafío de realizar todas las conexiones eléctricas y de servicios públicos necesarias, así como los detalles de interconexión del proceso de tuberías.

El director del sitio principal del MWC, David North, y el vicepresidente de operaciones lecheras de Glanbia Nutritionals, George Chappell; la propiedad intelectual estatal y la experiencia obtenida de otras instalaciones de Glanbia hicieron que el proyecto St. Johns fuera un gran éxito.

Se cumplieron los protocolos COVID-19

Si bien el MWC completó la mayor parte de sus pruebas de aceptación de fábrica (FAT) antes de que comenzara la pandemia, todos los procesadores tuvieron que pensar en nuevas formas de realizar FAT una vez que el coronavirus estaba desenfrenado. MWC realizó visitas virtuales a las plantas con los clientes. En circunstancias normales, Chappell dice que los clientes visitarían el sitio en paralelo con las fases de ingeniería y diseño. Dado que eso no pudo suceder durante la pandemia, MWC invirtió en un robot.

“Un pequeño robot simplemente nos acompañó y llevábamos a los clientes a un recorrido virtual por la planta usándolo”, explica Chappell. "Si quisieran ver algo específico, podríamos llevarlos a esas áreas y mostrar o demostrar varias cosas".

Hoy, con las restricciones del COVID disminuyendo un poco, MWC todavía se adhiere a un plan de seguridad sólido con grupos más pequeños y selectos permitidos adentro.

Cerca de 150 trabajadores fueron contratados antes del primer día de operación de la planta. Debido a las limitaciones de espacio, la capacitación no se pudo realizar en el lugar durante la pandemia. Para mantener al personal seguro y distanciado socialmente, MWC alquiló un edificio adyacente para realizar capacitaciones y pruebas. Al final resultó ser un plan realmente bueno, explica North. La inesperada atmósfera de formación ayudó a crear una sólida cultura de empleados.

Según Casper, Shambaugh trabajó con Glanbia y las autoridades estatales y locales para garantizar que se cumplieran todas las regulaciones COVID-19 necesarias. Se concibieron más de una docena de soluciones de protocolo y se llevaron a cabo en cuestión de días. Se implementó una solución de rastreo de contactos para trazar el movimiento del personal y las interacciones en el sitio. Los equipos de saneamiento limpiaron las áreas de alto contacto una vez cada hora durante todo el día. Se instaló un punto de control de temperatura.

“Gracias a los protocolos que se implementaron, la comunicación que tuvo lugar, la limpieza que tuvo lugar, pudimos superar el miedo”, explica Chappell. Como resultado, el MWC pudo cumplir con los hitos del proyecto. “Eso en sí mismo es una tarea alucinante”, agrega.

North señala que Shambaugh & Son lograron atravesar la fase de construcción sin infecciones por COVID-19. “S&S ha realizado un trabajo excelente gestionando todo el proceso por nosotros”, añade. De hecho, el proyecto se entregó antes de lo previsto en 17 meses.

Cultura de seguridad alimentaria

El MWC lleva a cabo una capacitación en línea mensual de 20 a 30 minutos sobre temas, como los patógenos transmitidos por los alimentos y el lavado de manos, para poner al día a su fuerza laboral en materia de seguridad alimentaria, ya que muchos miembros del personal han pasado de una cultura de fabricación de automóviles y deben aprender de seguridad alimentaria, necesidades sanitarias y de seguridad de la industria.También hay un proceso de incorporación al que todos los empleados deben asistir antes de poner un pie en la planta.

“La filosofía es bastante simple”, dice Chappell. “Construimos la calidad de los alimentos desde el diseño, a través de la ingeniería y lo que hacemos. Y luego, ponemos capas encima de eso. Esa es la cultura de seguridad alimentaria. Es bastante simple cuando lo piensas de esa manera, pero no es fácil de ejecutar. Pero es sencillo pensar en cómo llegar a un producto de buena calidad y apto para alimentos".

MWC honra a sus empleados por hacer un gran trabajo al brindar reconocimiento frente a sus compañeros. Los trofeos internos se trasladan a las áreas de la planta que se desempeñan al más alto nivel.

Mantener la seguridad de los trabajadores también es fundamental en el MWC. “La seguridad es uno de nuestros no negociables, y sin dudarlo responsabilizamos a las personas por hacer su trabajo de manera segura”, explica Chappell.

“Durante todo el proceso, tuvimos ingenieros y el equipo de preparación operativa trabajando juntos, identificando cosas como lugares difíciles de alcanzar y eliminándolos”, afirma. "Entonces, eliminas algunos de los riesgos por diseño, y luego, hay algunas cosas que no puedes, y ahí es donde ocurre la superposición de la cultura".

Ritzert dice que el diseño limpio de los espacios de procesamiento distingue a esta instalación de otras plantas. “Los pisos de las plantas de alimentos, específicamente los elementos de pisos difíciles de limpiar, son uno de los mayores desafíos para la integridad del producto y la seguridad alimentaria. Dirigir los desechos hacia el drenaje, los pisos inclinados de manera que las áreas de alto tráfico estén secas para el tránsito peatonal de los operadores, ubicar los desagües para que sean accesibles para la limpieza y evitar los soportes colocados en el piso fueron elementos clave de las actividades de planificación temprana ".

La limpieza es también una competencia central en MWC. Tener un lugar de trabajo organizado con protocolos 5S puede dar forma a una cultura de planta. "Si crea un comportamiento, una mentalidad, una cultura en torno a que no aceptamos fugas, o no aceptamos cosas por ahí, ayuda a respaldar la seguridad, la calidad y la sustentabilidad", dice Chappell. “Como ejemplo simple, sin el servicio de limpieza, podría aceptar que tiene una manguera desenrollada en el suelo. Si lo miras en la superficie, no es gran cosa, hasta que alguien tropieza con él y se cae y tiene una lesión, o se convierte en una fuente contaminante ".

North está de acuerdo. “Siempre lo hemos llamado 100% listo para auditorías. Si tenemos auditores en el lugar, no es necesario que nos preparemos ", afirma. "Siempre estamos listos para ello".

Cuando se construye una instalación totalmente nueva, Glanbia normalmente tiene la intención de ampliar la instalación en el futuro, explica Chappell. “Podemos aprovechar las eficiencias. Cuando entramos en un sitio totalmente nuevo, tomamos decisiones muy conscientes sobre qué eficiencias aplicaremos al principio y cuáles sacaremos en una fecha posterior. Ya tenemos una lista de proyectos de eficiencia que estaremos llevando a cabo en los próximos años”, dice. “Somos muy conscientes de que lo que traemos hoy es lo que nos depara mañana. Tenemos varios proyectos de sustentabilidad que llevaremos a cabo y que nos brindarán una mejor eficiencia energética, y todas estas cosas se pueden superponer en una fecha futura ".

Un plan que funciona

Ritzert dice que no puede recordar un proyecto en el que todos los aspectos del equipo superaron las expectativas, incluido un gran propietario, un equipo de gestión del sitio insuperable, grandes proveedores de procesos, subcontratistas y consultores, una gran fuerza laboral local y un gobierno local comprometido con el éxito del proyecto. “Fue solo a través de las acciones de todas y cada una de estas personas que pudimos llevar a cabo este gran y complejo proyecto y superar los obstáculos tan bien como lo hicimos”, dice.

Chappell ve un gran futuro para la instalación y dice que el mercado del queso y el suero es económicamente resistente. "Podemos atravesar reflujos y flujos de cambios en el mercado, pero la gente sigue comiendo queso y sigue comprando productos proteicos".

Pero a medida que cambian los hábitos de compra de los consumidores, Chappell dice que el MWC puede gestionar las condiciones del mercado y puede adaptar su producción para abastecer a su gran base de clientes que vende productos de marca y de marca propia.

“La demanda de queso ha crecido histórica y constantemente durante los últimos 30 años a una tasa de alrededor del 2% al 3%”, dice. “Efectivamente, puede incorporar una nueva instalación de este tamaño aproximadamente cada cinco a ocho años. Si observa el historial de lo que hemos hecho como empresa conjunta y como Glanbia Nutritionals, estamos creciendo aproximadamente al mismo ritmo que soportaría la demanda del mercado ".

Chappell dice que se sentiría muy cómodo si se le pidiera que construyera una instalación similar. “Conocemos el plano. Sabemos cómo hacer que funcione de principio a fin, desde el diseño de una idea hasta su finalización y ejecución ". Pero Chappell dice que él y North no habrían hablado de esta manera hace 20 años. “Son piezas que hemos aprendido y desarrollado a lo largo de los años. Ahora tenemos un plan que funciona ".