食品メーカーにおけるバッチプロセスと連続プロセスの比較

新しい食品を開発する場合、その製造工程は通常、バッチプロセスか連続プロセ ス、またはその両方の組み合わせに従います。製品の複雑さ、製造量、及び製品製造に関連する規制リスクに応じて、各プロセスを使用する程度は様々です。

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バッチプロセスには、原料のセットと、あらかじめ定義された順序に従った1つ以上の製造工程のシーケンスが含まれます。各シーケンスの最後に一定量の製品が製造され、1つのバッチを構成します。後続のバッチ処理は、設定された量の製品がすべて生産された後にのみ開始されます。

生産工程の最初にすべての原材料が導入され、一定期間後に完成品が完成します。

連続プロセスは、原材料をプロセスの開始から各製造工程を経て最終製品まで移動させます。製品単位が完成するまで待つのではなく、原材料を連続的に供給・加工し、さらに製品単位を生産します。

連続的とは、原材料が常に生産に流れ込み、製品が常に生産されることであり、ノンストップ生産サイクルとも呼ばれます。

バッチ式と連続式は、生産段階や製品要件によってそれぞれ異なる利点があるため、企業は多くの場合、バッチ式と連続式を組み合わせて使用しています。

バッチ処理の利点

食品産業におけるバッチ処理にはいくつかの利点があります：

• 品質管理の強化とトレーサビリティの向上

• 生産時間の短縮

• より安価な設備

• すべての製品が製造工程を同時に進むため、コンタミネーションの可能性が低くなります。

規制当局の承認が得られれば、バッチ処理は、連続生産よりも管理・追跡が容易な、確立された生産方法となります。

バッチ処理の課題

バッチ処理にはメリットもありますが、デメリットもあります：

• 生産工程の合間に必要な保管スペースの拡大

• バッチエラーは無駄と生産コストの増加につながります。

• 工程間の待ち時間と綿密な品質管理による従業員のダウンタイムの増加

• バッチ工程が不適切に計画されると、生産が制限されるボトルネックにつながる可能性があります。

連続処理の利点

一方、食品産業における連続処理にはさまざまな利点があります：

• より良いプロセス制御とリアルタイムのプロセス監視

• 大量生産

• 小さい収納スペース

• 処理時間と保持時間の短縮

連続処理の課題

• 柔軟性が低く、セットアップに時間がかかります。

• 生産開始と停止におけるリスクの増大

• 頻繁な従業員研修と教育が必要

• 高い初期投資コスト

• 製品が毎回同じ工程を通過するため、コンタミネーションの可能性が高くなります。

バッチ処理も連続処理も、食品産業のオペレーションには適しています。どちらが優れているかは、製品の成熟度や企業の製品開発段階によって異なります。

バッチ・プロセスは、特殊製品や多様性の高い製品群に対して、より良いトレースとより高い製品品質を提供することができます。大量の製品を生産する業務では、連続プロセスにより大規模生産が可能になります。また、規制要件や設備能力によっては、一連の工程をバッチ処理に従わせ、包括的な生産フローを連続処理に従わせることもできます。

食品製造において、バッチ式と連続式の選択は一概には言えません。何が有効かは、製品のタイプ、コンプライアンス圧力、そしてどれだけの量を押し出そうとしているかに左右されることが多いのです。多くの工場では、どちらか一方に完全にコミットするのではなく、両方を混合しています。

バッチ処理は、スピードよりも柔軟性と管理が重要な場合に選択するツールです。レシピが頻繁に変更される場合、または、季節限定品など、製造期間が短い場合は、バッチ処理で管理しやすくなります。また、アレルゲンの隔離が重要な場合や、監査のためにロットごとに明確な証跡が必要な場合にも、バッチ処理の方が安全です。数週間ごとに材料を入れ替える職人的なベーカリーや、野菜やタンパク質が入れ替わる冷凍食品、顧客の要望に応じて配合を調整するサプリメントメーカーなどを思い浮かべてください。乳製品も良い例で、低温殺菌の設定はロットごとに変わることがよくありますが、バッチ処理ではうまく対応できます。

Where Continuous Wins Out
連続ラインは、大量生産環境においてその価値を証明します。毎日同じ製品を生産するのであれば、一貫性とスループッ トは柔軟性よりも重要です。ひとたびラインが稼動すれば、無駄を最小限に抑え、エネル ギーをより効率的に使用し、バッチシステムでは到達できないペースで 製品を供給することができます。典型的な例は、炭酸飲料、パスタ、油、大規模なソース製造などです。レシピが変更されることはほとんどないため、ラインは最適化され、稼動し続けることができます。

両方が必要な場合
多くの食品工場ではハイブリッドセットアップを行っています。トマトペーストのように、ベースとなる食材を連続的に長時間かけて調理し、その後、異なるスパイスや調味料を使ってバッチに分けます。連続調理に依存しながらも、異なるパッケージサイズや顧客仕様に対応するために、バッチ充填コンテナを使用する施設もあります。

バッチ生産と連続生産をミックスすることで、メーカーは柔軟性を失うことなく規模を拡大することができます。難しいのは、生産そのものではなく、各ラインから何が出てくるかを追跡し、コンプライアンス記録が保持されていることを確認し、製品が1つのシステムから他のシステムに移動する際のギャップを避けることです。多くの工場はいまだにクリップボードやスプレッドシートと格闘しています。現在では、より良いデジタルトラッキングが推進されており、オペレーターは、余分なペーパーワークが足手まといになることなく、両方のプロセスで何が起こっているかを確認することができます。

食品製造業では、コンプライアンスは年に一度の監査で考えることではありません。日々の業務に組み込まれています。バッチラインであろうと連続ラインであろうと、原材料がどこから来たのか、どのように取り扱われたのか、そしてすべての工程が正しい基準を満たしていることを証明することが求められます。

ルール

FDA 、最終製品の検査だけでなく、主に予防と完全なトレーサビリティに関する、より厳しい要件を追加しています。また、ほとんどの施設はHACCPに従っており、リスクをマッピングし、どのように管理しているかを示さなければなりません。バッチシステムは当然、コンプライアンスに適しています。各バッチには開始と終了があり、独自の記録証跡があります。そのため、何か問題が発生した際に問題を切り分けやすく、また、検査時にきれいな文書を提出しやすくなります。継続的システムも同じ基準を満たすことができますが、通常、管理を証明するためには、より多くの計画と、より強力なデジタル追跡が必要です。

紙では不十分な理由

多くの工場がいまだに紙のログやスプレッドシートに頼っています。問題は、間違えやすく、監査しにくいことです。1つの記入漏れ、1つのタイプミスがあると、突然、何が起こったかをまとめようと奔走することになります。

デジタル記録はこのギャップを解消します。オペレーターがすべてを完璧に記入する代わりに、データは機械から直接引き出され、適切な人員と材料に結び付けられます。作業指示は常に最新の状態に保たれ、品質チェックは自動的に記録されます。

目標は、規制当局を満足させることだけではなく、万が一リコールが発生した場合にブランドを守り、プレッシャーがかかったときにチームが信頼できるシステムを提供することです。

生産設備がどの工程を使用しているかにかかわらず、生産量を追跡することは、各工程の欠点を最小限に抑え、業務効率を最大化する上で極めて重要です。

そして、その一つの方法は、リアルタイムの生産データを手元に置くことです。確かに、既存のシステムはすでに様々な情報を追跡しているかもしれませんが、問題の真の原因を即座に理解することができれば、オペレーターはより迅速に問題を解決することができます。

Tulipバッチプロセスと連続プロセスのトラッキング

Tulip「生産追跡ダッシュボード」アプリは、生産ラインの全員が見える大型スクリーンに表示されるように設計されており、オペレーターは、1時間ごとの生産レベル、1時間ごとおよび1日ごとの目標に対するパフォーマンス、報告された不良品の数、工程のどこで問題が発生したかなど、必要な情報を一目で把握できます。

TulipProduction Dashboardは、Tulip Terminalやその他のカスタム作業指示 アプリなど、生産現場で使用する最前線のオペレーションアプリと統合します。生産ダッシュボードは、アプリから工程完了や不具合報告のデータを取り込むことで機能します。データはリアルタイムで自動的に更新されるため、スーパーバイザーは生産ボードを手動で更新する必要がなくなります。

バッチおよび連続のデジタル履歴記録

デジタル履歴レコードとバッチ履歴レコードは、テーブルとプロセスレコードの作成、更新、削除の可視性とトレーサビリティを得るために使用できます。TulipHistory Widgetを使用すると、オペレータは、どのような情報が記録されたか、誰が記録したか、どのような変更が行われたかなど、時間の経過に伴うすべてのログの変更を追跡できます。すべての変更を追跡することで、コンプライアンス主導の活動の負担を最小限に抑え、根本原因分析のための貴重な情報源を提供することができます。

リアルタイム分析で深掘り

最後に、生産データは自動的に記録されるため、スーパーバイザー、プロセスエンジニア、マネージャーは、Tulipアナリティクスを使用して生産に関するより深い洞察を得ることができます。データは可視化され、レポートに組み込まれ、組織全体の関係者と共有することができます。

ライブで更新されるデータの可視化により、運用チームのリーダーはリアルタイムで問題を発見し、対応することができます。

生産ダッシュボードは、生産ラインのニーズに合わせて簡単に設定できるように設計されています。Tulip Terminalと事前に統合されていますが、異なるフロントラインオペレーションアプリと連動するように簡単に調整できます。

バッチはコントロールと柔軟性を提供します。連続式は、規模と効率を提供します。ほとんどの食品工場は、この両方をミックスして使用しており、本当の課題は、スピードを落としたり、コンプライアンスを危険にさらすことなく、その複雑性を管理することです。Tulip ようなデジタルシステムは、プロセスをリンクし、監査に対応できる記録を保持し、チームに可視性を提供することで、どのような方法で操業しても効率的なオペレーションを維持することができます。