thin3 wh21.b2 eindrapport - eduweb.hhs.nl12111872/eindverslagen/eindrapport finito.pdf · in het...
TRANSCRIPT
THIN3 WH21.B2 Eindrapport
Voorontwerp van een roomijsfabriek
Martijn van Paassen
Sander Heemskerk
Maurice van Beijnen
Robert Kraaijvanger
Alex Lorier
Gerben Taanman
Ivo Rewiersma
Floris Teunissen
Robbert Mannak
Dennis Nelemaat
2
THIN3 WH21.B2 Eindrapport
Voorontwerp van een roomijsfabriek
Opdrachtgever: Haagse Hogeschool, academie TIS Delft, afdeling Werktuigbouwkunde
Dhr. ir. R.F. Meijs
Inleverdatum: 18 oktober 2013
Tutor: Dhr. Ing. F. van Steijn
Voorzitter: Martijn van Paassen – 12076864
Notulist: Sander Heemskerk – 13126563
Redacteur: Maurice van Beijnen – 11111992
Robert Kraaijvanger – 11054417
Alex Lorier – 12111872
Gerben Taanman – 12044784
Ivo Rewiersma – 12065943
Floris Teunissen – 13102265
Robbert Mannak – 13127276
Dennis Nelemaat – 12114677
Voorwoord
Deze periode is het onderwerp van dit project Installatietechniek ofwel installatie 3. Dit is het
onderwerp van het eerste blok in het tweede jaar van de studie Werktuigbouwkunde aan de Haagse
Hoge school.
Het project van dit jaar is het ontwerpen van een ijsfabriek. Ter ondersteuning voor dit project krijgen we les tijdens deze periode. Denk daarbij aan Materiaalkunde, Energieleer, Productietechniek en een practicum. Deze lessen helpen ons een beter inzicht te krijgen in het ontwerpen van een fabriek.
Thema’s die hierbij aan de orde komen zijn:
Kiezen is het afwegen van functie en gebruik.
Inrichten van een proces.
Besturen van een proces.
Modelvorming van een procescomponent.
Omzetten van een model naar de werkelijkheid.
Logistiek.
Efficiency.
Modulair bouwen.
Methodisch Ontwerpen
Construeren.
3D-tekenen.
HACCP.
Machinerichtlijn en CE-markering.
Onderhoud. Met deze thema’s wordt de kennis vergaard voor de beroepsrol als adviseur werkend voor een technisch adviesbureau gespecialiseerd in de voedingsindustrie.
Inhoudsopgave
1. Samenvatting ....................................................................................................................................... 6
1.1 De Opdracht .................................................................................................................................. 6
1.2 Productieproces ............................................................................................................................ 6
1.3 Chococoater .................................................................................................................................. 7
1.4 Conclusies ...................................................................................................................................... 7
2. Inleiding ............................................................................................................................................... 8
3. Pakket van eisen en wensen ............................................................................................................... 9
3.1 Vaste eisen .................................................................................................................................... 9
3.2 Variabele eisen .............................................................................................................................. 9
3.3 Wensen .......................................................................................................................................... 9
4. Productieproces ................................................................................................................................ 10
4.1 PFD ............................................................................................................................................... 10
4.2 Specificaties hoofdcomponenten ................................................................................................ 12
4.2.1 Lijst leveranciers ................................................................................................................... 22
4.3 Layout .......................................................................................................................................... 23
4.3.1 Gekoelde opslag ................................................................................................................... 23
4.3.2 (Spiraal)shockvriezer ............................................................................................................ 23
4.3.3 Benodigde oppervlak ............................................................................................................ 23
4.3.4 Opslagruimtes ...................................................................................................................... 23
4.3.5 Legenda ................................................................................................................................ 24
4.4 Personeelsbeleid ......................................................................................................................... 27
4.4.1 Productiepersoneel .............................................................................................................. 27
4.4.2 Laboratoriumpersoneel ........................................................................................................ 28
4.4.3 Logistiek personeel ............................................................................................................... 29
4.4.4 Technisch personeel ............................................................................................................. 29
4.4.5 Schoonmaak personeel ........................................................................................................ 30
4.4.6 Bruto salaris .......................................................................................................................... 30
4.5 Onderhoud .................................................................................................................................. 31
5. Chococoater ...................................................................................................................................... 32
5.1 Functieanalyse ............................................................................................................................. 32
5.2 Pakket van eisen en wensen ....................................................................................................... 32
5
5.3 Morfologisch overzicht ................................................................................................................ 33
5.4 Concepten ................................................................................................................................... 34
5.5 Keuzeverantwoording ................................................................................................................. 35
5.6 Uitwerking concept ..................................................................................................................... 38
6. Raming kosten ................................................................................................................................... 41
7. Conclusie en aanbevelingen .............................................................................................................. 42
7.1 Aanbeveling ................................................................................................................................. 43
Bijlagen .................................................................................................................................................. 44
Bijlage I. Bronnen .............................................................................................................................. 44
Bijlage II. 3D/2D tekeningen chococoater ......................................................................................... 45
Bijlage III. Reflecties ........................................................................................................................... 52
Bijlage IV. Oude rapporten ................................................................................................................ 55
6
1. Samenvatting
De samenvatting is een kort stukje, waarin in enkele oogopslagen te zien valt wat er in dit verslag
staat. Hierin wordt onderscheid gemaakt tussen de opdracht (waaronder het PvE), het
productieproces, de concepten van de chococoater en de conclusies van dit project (waaronder een
raming van de kosten).
1.1 De Opdracht De fictieve opdrachtgever voor dit project is de Haagse Hogeschool. Zij stellen dat er een fabriek
ontworpen moet worden waarbij het eindproduct ijs is. Per groep verschilt wat voor soort ijs er
gefabriceerd moet worden. Het onderwerp in dit rapport is het maken van ijsjes die lijken op
magnums. Daarbij moet rekening gehouden worden met een aantal door de school op gegeven
eisen:
- Ontwerp een ijsfabriek voor de productie van 1.000.000 kg roomijs per jaar.
- Het product van 90 gram moet op stokjes verpakt worden (net als een Magnum).
- De fabriek moet die afleveren in de smaken: bosbes, vanille en chocola in de verhouding
1:2:1.
- Het product dient minimaal 5% melkvet te bevatten.
- Het product verlaat de fabriek op houten Euro1-pallets en wordt geladen in vrachtwagens.
- De systeemgrenzen zijn de los- en laadinstallaties.
Daarbij hoort de volgende verdiepingsopdracht:
- Maak een 3D tekening met bijbehorende onderbouwing van de functionele component:
o Het aanbrengen van de laag chocolade.
1.2 Productieproces In het productieproces wordt uitgebreid beschreven hoe de praktische kant van dit project tot stand
is gekomen. Denk hierbij aan het volgende:
- PFD
- Specificaties hoofdcomponenten
- Lay-out fabriek
- Personeel
- Onderhoud
Kortom, alle zaken van belang tot de eigenlijke productie van ijs. Dit is het hoofdstuk waarin alle
relevante informatie gevonden kan worden tot het bouwen van deze productielijn. Het
productieproces is te vinden in hoofdstuk 4.
7
1.3 Chococoater
In het hoofdstuk chococoater is gedetailleerd uiteengezet hoe via methodisch ontwerpen het
ontwerp van de chococoater tot stand is gekomen. Er waren hiervoor drie concepten uitgewerkt:
- Dippen, ijs beweegt op en neer
- Continu proces, ijs beweegt aan een stuk door een bak chocola heen
- Dippen, bak chocola beweegt op en neer
Er is uiteindelijk voor het laatste concept gekozen, omdat dit concept het beste uit het
Kesselringdiagram is gekomen.
Een gedetailleerde uitwerking is te vinden in hoofdstuk 5.
1.4 Conclusies
In het hoofdstuk conclusies en aanbevelingen worden de bevindingen van de projectgroep nog eens
kort beschreven. Hierin valt de kostenraming te lezen en de aanbevelingen die voor dit project zijn
opgesteld. Dit hoofdstuk is ideaal voor degene die niet het hele verslag wil lezen maar wel direct de
kernpunten wil weten. Het hoofdstuk conclusies en aanbevelingen is te vinden in hoofdstuk 7.
8
2. Inleiding
Een ijsfabriek ontwerpen is een complex proces met veel verschillende stappen. Eerst moet er onderzocht worden wat er allemaal nodig is om het ijs te maken, ook wel het recept. Aan de hand hiervan zijn de hoeveelheden te bepalen en uiteindelijk ook de benodigde machines. Er is een plan van aanpak gemaakt om te kijken wat er allemaal nodig was. Zo zijn er projectgrenzen gesteld en zijn de globale processtappen voor het maken van ijs bepaald. In het oriëntatierapport is hier meer onderzoek naar gedaan. Er is een volledige procesbeschrijving gekomen waardoor er meer inzicht kwam in het productieproces. Vervolgens is er in het detailontwerp dieper op deze kwestie in gegaan. Dit eindrapport is het uiteindelijke product dat alle voorgaande rapporten samenvoegt. Dit rapport geeft een goed beeld van het ontwerpen van een ijsfabriek.
9
3. Pakket van eisen en wensen
In het pakket van eisen en wensen (PvEeW) wordt vermeld aan welke eisen het eindproduct moet
voldoen. Dit is tot stand gekomen uit de probleemstelling en door de verschillende stakeholders
binnen dit project. De eisen zijn opgedeeld in vaste en variabele eisen. Voor vaste eisen geldt:
doen/niet doen-go. Wanneer een concept niet voldoet aan een van de vaste eisen, is het concept
ongeschikt. Variabele eisen hebben belang bij het maken van een keuze voor het best werkende
concept. Dit laatste geldt ook voor de wensen.
3.1 Vaste eisen De fabriek moet jaarlijks 1.000.000 kg roomijs kunnen produceren.
De ijsjes wegen 90 gram, met een tolerantie van +/- 4.5 gram (Europese Richtlijn
1976/211/EEG).
De ijsjes moeten op een stokje uit de fabriek komen.
De ijsjes moeten gemaakt worden in de smaken: bosbes, vanille en chocola.
De buitenkant van de ijsjes moet bedekt worden met een laag chocolade.
3.2 Variabele eisen Het melkvetpercentage in het roomijs bedraagt tussen de 5 en 10%.
3.3 Wensen Bij voorkeur worden verse vruchten gebruikt voor de productie van de ijsjes.
Bij voorkeur worden geen conserveermiddelen toegevoegd aan de ijsjes.
Voor de buitenste laag wordt bij voorkeur FairTrade chocolade gebruikt.
10
4. Productieproces
In dit hoofdstuk wordt beschreven hoe de concept-fabriek tot stand is gekomen. Belangrijke
onderdelen hiervan zijn het PFD, de specificaties van de hoofdcomponenten in de fabriek en de lay-
out van de fabriek. Daarnaast is ook het personeels- en onderhoudsbeleid van de eigenlijke
productielijn beschreven aangezien dit ook tot het productieproces behoort.
4.1 PFD In het productieproces wordt onderscheid gemaakt tussen verschillende onderdelen. Allereerst is het
belangrijk het productieproces zelf te analyseren. Dit is gedaan door middel van een PFD met alle
processtromen. Vervolgens kon gekeken worden naar specificaties van de hoofdcomponenten (te
vinden in paragraaf 4.2, waarna, zodra deze bekend waren, het PFD hierop aangepast kon worden.
Zodoende is het PFD een representatieve weergave geworden van het productieproces
11
Figuur 1: PFD
12
4.2 Specificaties hoofdcomponenten Nadat het eerste PFD was gemaakt kon gekeken worden naar de specificaties van alle verschillende
hoofdcomponenten. De verschillende onderdelen die hierbij relevant waren, worden grotendeels
uitbesteed, omdat er al veel machinerie bestaat voor de ijsbranche, en het dus handig is om hier ook
gebruik van te maken. In deze paragraaf is een overzichtelijke lijst neergezet van verschillende
componenten van de fabriek in de juiste volgorde. Op de verschillende knelpunten in deze
specificaties is ook het PFD gebaseerd.
Eierdooiers opslag
In jerrycans van 5L: 0.26x0.15x0.27m (lxbxh)
Dag opname: 897 kg = 897 L (
900L = 180 jerrycans/dag
Geleverd op EURO1 pallets: maximaal 0.8 x 1.2 x 1.2m (lxbxh)
Stapeling jerrycans: 3 x 8 x 4 (lxbxh) = 96 jerrycans per pallet
Afmetingen: 0.8 x 1.2 x 1.23 m (lxbxh)
Per dag zijn er afgerond twee pallets nodig afgerond.
Figuur 2: Verpakking eigeel
Witte basterdsuiker opslag
Dag opname: 571 kg
Levering suiker: in 25 kg zakken = 23 zakken per dagproductie
Afmetingen suikerzak: 0.6 x 0.2 x 0.13 m (lxbxh)
Stapeling zakken suiker: 2 x 4 x 8 (lxbxh) = 64 zakken suiker per pallet
Per twee dagen dienen er één pallet en twee extra suikerzakken voorradig te zijn
Voor de suikeropslag is aangenomen dat deze per week geleverd wordt. Per week dienen er drie
pallets geleverd te worden om aan de productievraag te voldoen.
Figuur 3: Verpakking suiker
13
Volle melk opslag
Dagopname: 1389 kg
Opslag voor twee dagen productie: 2700 L
Aanname volume vrije ruimte in tank: 600L Totale inhoud: 3300 L
Twee tanks Tankinhoud: 1650 L per tank
Afmetingen: ø 1 m x 3 m (d x h)
Inhoud max.: 1654 L
Benodigd koelvermogen:
(
Geraamde kosten: €12.000 per tank
Figuur 4: Melk (opgeslagen in tank)
Vloeibare slagroom opslag
Dagopname: 1143 kg
Opslag voor twee dagen productie: 2286 L
Aanname volume vrije ruimte in tank: 314 L Totale inhoud: 2600 L
Twee tanks 1300 L per tank
Afmetingen: ø 0.9 m x 3 m (d x h)
Inhoud max.: 1306 L
Benodigd koelvermogen:
(
Geraamde kosten: €9.500 per tank
Figuur 5: Vloeibare slagroom (opgeslagen in tank)
14
Mengen
Merk: JCT
Type: QF-2000
Capaciteit: 2000 Liter
Mengkracht: 30 kW
Aantal: 2x
Geraamde kosten: € 26.000 (per stuk)
Model Volume (L) Aandrijvingsvermogen (kW) Aandrijvingsvermogen (kW) Vacuümgraad
(MPa) Mengen Verspreiding Mengen Verspreiding
QF-2000 1000 30 37 22.3 0 - 1000
-0.098 QF-4000 1500 45 55 22.3 0 - 1000
QF-8000 2000 60 70 22.3 0 - 1000
Figuur 6: Mengtank
15
Pasteurisatie
Type: Tetra Therm Aseptic Drink 1
Capaciteit: min. 4000 L/uur
Benodigde oppervlak: 5.2 x 9.0 m (lxb)
Benodigd minimaal vermogen:
(
Geraamde kosten: €56.000
Leverancier: Tetrapak.com
Figuur 7: Pasteur
Homogenisator
Type: Tetra Alex 2
Afmetingen: 1.28 x 1.44 x 1.39 m (bxdxh)
Te reserveren ruimte: 2.6 x 2.2 m (bxd)
Vermogen: 39 kW
Aantal: 1x
Watergebruik/1000L product: 12 Liter,
Geraamde kosten: €60.000
Capaciteit: 4000 Liter
Leverancier: Tetrapak.com
Druk - bar Capaciteit - l/h Motor - kW Piston diam. -mm Inlet diam. -mm Outlet diam. -mm
200 2000 15 28 38 25
200 3000 22 36 51 38
200 4000 30 40 51 38
Figuur 8: Homogenisator
16
Koelen
Warmtewisselaar
Type: Tetrapak TL10
Capaciteit: 50 kg/sec.
Afmetingen: 3.25 x 0.48 x 1.99 m (lxbxh)
Benodigde waterstroom:
( ) ( )
( (
Aantal: 1x
Geraamde kosten: € 15.000
Leverancier: Tetrapak.com
Figuur 9: Warmtewisselaar
Rijpen
Afmetingen: ø1.0 x 2.6 m (dxh)
Te reserveren ruimte: ø 3 m (d)
Vermogen: 26 kW
Aantal: 4x
Geraamde kosten: €60.000
Capaciteit: 2500L
Leverancier: Tetrapak.com
17
Beluchten + smaakstoffen toevoegen
Smaken:
Bosbes
Vanille
Chocolade
Merk: LHY Type: Ribbon (motor) Capaciteit: 2000 Liter Vermogen: 15 kW Aantal: 4x Geraamde kosten: € 15.500 (per stuk)
Type(m3) Vermogen(kW) Rotatiesnelheid(toeren/min) (kg)(m3)/batch Afmetingen(mm) Gewicht(kg)
LHY-0.3 3 41 <240 2300×680×1060 750
LHY-0.5 5.5 41 <400 2900×780×1240 1000
LHY-1 11 33 <800 3200×1000×1400 1800
LHY-2 15 33 <1600 3860×1200×1650 2200
LHY-3 18.5 33 <2400 4320×1300×1900 3200
LHY-4 22 28 <3200 4600×1400×2000 4000
Figuur 10: Beluchter
18
Vriezen
Het invriezen moet snel gebeuren. Dat zorgt ervoor dat het water tot vele minuscule ijskristallen
bevriest die niet te groot kunnen worden door hun grote aantal.
Type: Tetra Pak Continuous Freezer S700 A 2.0
Afmetingen: 1771,5 x 709 x 1793 mm
Vermogen: 19.9 kW
Aantal: 1x
Capaciteit: 150-700 liter/uur
Gewicht: 780kg
Geraamde kosten: €20.000
Leverancier: Tetrapak.com
Figuur 11: Tetrapak continuous freezer S700 A2.0
19
Extrudeermachine (IJsjes vormen)
Type: Glacier 600EU
Afmetingen: 8.5 x 5.8 m (lxb)
Vermogen: 2,2 kW
Aantal: 2x
Geraamde kosten: € 60.000 per machine
Capaciteit: 9000 ijsjes/uur
Leverancier: Waukesha Cherry Burrell Ice Cream
Figuur 12: Extrudeermachine
Chocolade aanbrengen
Zie detailontwerp (hoofdstuk 5)
Afmetingen: 1,5 x 1 x 2 m (lxbxh)
Vermogen: 12kW
Aantal: 3x
Geraamde kosten: € 20.000
Capaciteit: 5040 stuks/uur
20
IJsjes per stuk verpakken
Type: PTC Freezer Co. MP-120
Afmetingen: 5.05 x 0.96 x 1.55 m (lxbxh)
Capaciteit: 30 – 180 verpakkingen/minuut
Vermogen: 4 kW
Productafmetingen: Lengte: 75-350 mm
Breedte: 20-130 mm
Hoogte: 10-45 mm
Maximale filmbreedte: 450 mm
Aantal: 2x
Geraamde kosten: €15.000 per machine
Figuur 11: Verpakmachine
IJsjes per zes verpakken in dozen
Type: LX-120
Afmetingen: 4.2 x 1.7 x 1.6 m (lxbxh)
Vermogen: 1.5kW
Aantal: 2x
Geraamde kosten: € 30 000
Capaciteit: 100 dozen per min
Leverancier: Leadwing Packaging Machinery Co. Ltd
Spiraal diepvriezer
Type: Heinen Compact
Afmetingen: 5.8 x 3.2 m
Aantal: 1x
Koelvermogen: 70 kW
Stroomverbruik: 22 kW
Capaciteit: 3600 dozen/uur
Geraamde kosten: : € 20.000
21
Inwikkelen per tien dozen
Per uur dienen 640 dozen in wikkelingen van 10 stuks te worden gewikkeld. Het betekent een
verwerkingssnelheid per wikkeling van ongeveer 56 seconden. Voor deze taak wordt daarom
gekozen voor een werknemer.
Per 320 dozen op één euro-1 pallet
De bij de vorige taak ingewikkelde pakketten van 10 dozen worden op EURO1 pallets gezet. Per pallet
kunnen 32 wikkelingen worden geplaatst. Het op een pallet plaatsen van de wikkelingen kan direct
vanuit de vorige stap plaatsvinden en neemt minder dan één minuut per wikkeling. Het inwikkelen
van de gehele pallet en transporteren naar de opslagplaats wordt geschat op vijf minuten.
Transportbanden
De transportbanden zorgen ervoor dat alle ijsjes van de ene naar de andere productiestap kunnen
komen. Er zitten hier wel veel verschillen in banden. Zo is er voor de ene pallet een grotere band
nodig, dan voor het aanvoeren van smaakstoffen.
Type: BCK Holland RVS transportbanden Afmetingen: precies op maat te maken Geraamde kosten: Afhankelijk van lengte ontwerp Leverancier: BCKholland Materiaal: RVS. Banden zijn vervangbaar om goed schoon te maken.
Goederenlift
Type: THG/DKL
Afmetingen: 3000x4000mm met hoogte tot 17 meter
HefVermogen: 3.000 kg of 5.000 kg
Aantal: 1x
Geraamde kosten: € 25 000
leverancier: Trametex
Aggregaat
Type: Cummins C1400 D5
Benodigd vermogen: 960 kW
Capaciteit: 1000 kW
Afmetingen: 5.105 x 2.000 m (lxb)
Waterdemineraliseer-installatie
Type: Induss
Specs: op aanvraag
22
4.2.1 Lijst leveranciers
Leverancier: agriaffaires (www.agriaffaires.nl)
- Volle melk opslag
- Vloeibare slagroom opslag
Leverancier: Tetrapak, (tetrapak.com)
- Mengen
- Pasteurisatie
- Homogenisator
- Koelen
- Rijpen
- Beluchten + smaakstoffen toevoegen
- Vriezen
- IJsjes vormen
- IJsjes per zes verpakken in dozen
- Diepvriezen (Continu)
Leverancier: Platec PTC freezer CO., Ltd. (http://www.icecreamtech.cn/)
- IJsjes per stuk verpakken
Leverancier: BCK Holland (www.BCKholland.com)
- Transportbanden
Leverancier: Trametex (www.trametex.nl)
- Goederenlift
Leverancier: Cummins (www.cummins.com)
- Aggregaat
Leverancier: Induss (www.induss.eu)
- Waterdemineraliseer-installatie
Leverancier: -
- Chocolade aanbrengen
23
4.3 Layout Met de specificaties, afmetingen en personeel van de verschillende onderdelen bekend, is er
vervolgens een logistiek beargumenteerde layout gemaakt. Deze layout beslaat twee verdiepingen
en is op de volgende pagina’s te zien.
4.3.1 Gekoelde opslag
In de opslag moet er rekening gehouden worden met de wintermaanden. De afname zal in de
wintermaanden een stuk lager uitvallen dan in de zomermaanden. Daarom is er minstens opslag
nodig voor drie maanden. In de opslag zal tot drie hoog gestapeld worden. Dit komt neer op de het
volgende aantal palletsplekken:
Op een lengte van 13,5 m passen 15 palletsplekken met een rijpad van 3.0 m komt het op een
breedte van 30 m. Er moeten in totaal dan 16 rijen ontstaan en in het begin één rij puur aan opslag
van lege pallets. Ook daartussen in totaal 9 rijpaden van 3.0 m
Energietechnisch is het onvoordelig om zo’n ruimte volledig te koelen, terwijl in de zomer de koeling
zo goed als leeg is. Daarom is er gekozen voor twee ruimtes, één ruimte groot genoeg voor twee
weken productie en één ruimte voor de overige opslag. De ruimte die nodig is voor de gekoelde
opslag is 30 m x 47 m x 5 m. Door het plaatsen van een extra muur in de koeling is er een extra
looppad van 3m nodig. Hierdoor worden de afmetingen van de volledige opslag:
4.3.2 (Spiraal)shockvriezer
Deze machine zal beginnen in de productiehal, maar zal uitkomen in de gekoelde opslag. Hier zal ook
extra ruimte worden gereserveerd om de pallets vol te stapelen. De afmetingen van de
(spiraal)shockvriezer zijn 2.8 m x 5.8 m x 3.0 m. Dus aan een ruimte van 8 m bij 8 m is voldoende om
voor de (spiraal)shockvriezer, een aantal pallets en ruimte voor de hefkar om de pallets op te pakken.
4.3.3 Benodigde oppervlak
Er staan een aantal machines in de layout groter dan ze in werkelijkheid zijn. Echter hebben deze
machines wel deze ruimte nodig. Dat is vooral nodig om de machine goed te kunnen bedienen. Dit
geld voor de volgende apparaten:
- De mengketels (werkelijke diameter 1 m, layout 3 m)
- De rijpingsketels (werkelijke diameter 1 m, layout 3 m)
- De gekoelde melktank (werkelijke diameter 0.9 m, layout 3 m)
- De gekoelde slagroomtank (werkelijke diameter 0.8 m, layout 3 m)
- De pasteurisator
- De homogenisator
4.3.4 Opslagruimtes
In de ijsfabriek bevinden er zich twee ruimtes die specifiek voor de opslag van goederen zijn. Één
ruimte bevind zich op de begane grond vlakbij de fabriekshal. Hier zal vooral de opslag van kartonnen
dozen, houten stokjes en verpakkingsfolie plaats vinden. De tweede ruimte bevind zich op de 1e
etage aan de goederen lift. Hierin staat ook een koelcel voor de eidooiers, de overige ruimte wordt in
gebruik genomen door suiker en smaakstoffen.
24
4.3.5 Legenda
Begane grond
Afmetingen machine
Benodigde ruimte
Nooduitgang
1 Melktank Ø1 m
2 Slagroomtank Ø0.9 m
3 Mengketel Ø1 m
4 Pasteurisator 9,0 x 5,2 m
5 Homogenisator 1,28 x 1,44 m
6 Warmtewisselaar 3,25 x 0,48 m
7 Rijpingstank Ø1 m
8 Vriezer 1,78 x 0,71 m
9 Extrudeermachine 8,5 x 5,8 m
10 Chocolademachine 1,5 x 1 m
11 IJsjes verpakkingsmachine 5,05 x 0,96 m
12 Dozen verpakkingsmachine 4,2 x 1,7 m
13 Spiraalvriezer 5,8 x 3,2 m
14 Inwikkelen per tien dozen -
15 Per 320 dozen op pallet -
16 Noodaggregaat 2,0 x 5,1 m
17 Personeelsruimte
18 Winteropslag
19 Zomeropslag
20 Laboratorium
21 Receptie
22 Goederenlift 3,0 x 4,0 m
23 Omkleedruimte
24 Technische ruimte
25 Hygiënepoort
26 Tussenruimte
27 Doucheruimte
28 Stokjeswelbad 1,5 x 1,5 m
29 Opslagruimte
Eerste verdieping
30 Eierdooierpallet 0,8 x 1,2 m
31 Suikerpallet 0,8 x 1,2 m
32 Loungeruimte
33 Baard- en haarnetjes
34 Monitorruimte
35 Personeelszaken
36 Salesruimte
37 PR-ruimte
38 Directie
Buiten
40 Brandstofopslag aggregaat Ø2 m
41 Waterdemineralisatieinstallatie
25
Figuur 12: Begane grond
26
Figuur 13: 1e verdieping
27
4.4 Personeelsbeleid In een bedrijf is uiteraard ook personeel nodig. Dit personeel verzorgt in principe alle taken in het
bedrijf waarbij geen of maar deels machines gebruikt worden. In dit project is ervoor gekozen alleen
personeelsbeleid uiteen te zetten met betrekking tot de productie van het product zelf, aangezien
daar ook de focus ligt met betrekking tot de projectgrenzen. De commerciële branche wordt in dit
overzicht dus niet meegenomen.
Salarissen zijn uiteraard variabel door leeftijd, functieomschrijving en inflatiecorrectie, maar voor het
gemak wordt uitgegaan van zo’n € 17,- per uur voor vast personeel, € 20,- per uur voor vast
personeel met een hogere functie, en € 12 per uur voor personeel waarbij het een bijbaan betreft. Er
wordt daarnaast uitgegaan van het standaard aantal vakantiedagen voor werknemers wat inhoudt
dat er met standaard vakantiedagen zo’n 46 fulltime weken wordt gewerkt, waar er 50 weken wordt
geproduceerd. Om dit te ondervangen zal niet elk personeelslid met vakantie kunnen, zodat de
productie ook in de vier overige weken door kan gaan.1
4.4.1 Productiepersoneel
De productie in de fabriek wordt grotendeels geautomatiseerd. In dit opzicht is er dus relatief weinig
personeel nodig. Wat echter belangrijk is om te onthouden, is dat er geen machinerie is om alle
logistieke taken te verrichten, en daarnaast de machines zelf ook personeel vereisen om te bedienen.
Taken die hieronder vallen zijn onder andere:
- aanvoer ingrediënten
- toevoegen ingrediënten
- aanvoer materiaal verpakkingstraject
- aanvoer materiaal palletproces
- algeheel logistiek proces (materialen vervoeren, eindproduct sorteren in de opslag)
- verantwoordelijkheid mengproces
- verantwoordelijkheid continue proces (extrusie ijs en chococoaten)
- verantwoordelijkheid verpakkingsproces
- verantwoordelijkheid palletproces
- dagschoonmaak
De verwachting is dat hiervoor zo’n vier personeelsleden nodig zijn, allen fulltime.
1 Zie bijlagen: bron 1
28
Personeelslid Uren/week Salaris/uur Salaris/jaar Taak Taakomschrijving
1 40 € 17,- € 31280,- Verantwoordelijke mengproces
Aanvoer ingrediënten, toevoegen ingrediënten, verantwoordelijkheid mengproces, materialen vervoeren, dagschoonmaak.
2 40 € 17,- € 31280,- Verantwoordelijke continue proces
Aanvoer ingrediënten, toevoegen ingrediënten, verantwoordelijkheid continue proces, dagschoonmaak.
3 40 € 17,- € 31280,- Verantwoordelijke verpakkingsproces
Aanvoer materiaal verpakkingstraject, verantwoordelijkheid verpakkingsproces, algeheel logistiek proces.
4 40 € 17,- € 31280,- Verantwoordelijke opslag
aanvoer materiaal palletproces, algeheel logistiek proces, verantwoordelijkheid palletproces
Tabel 1: Taakomschrijving productiepersoneel
Aangezien personeelslid 2 een kleinere taakomschrijving heeft dan 1, is deze ingedeeld bij
dagschoonmaak, om personeelslid 1 te ondersteunen. Datzelfde geldt voor personeelslid 3, die bij
algeheel logistiek proces is ingedeeld om personeelslid 4 te ondersteunen.
Uiteraard helpen deze personeelsleden elkaar ook bij andere taken als de productiegedeelte van het
betreffende personeelslid klaar is met produceren.
4.4.2 Laboratoriumpersoneel
In een voedselfabriek is het ontzettend belangrijk dat het voedsel niet bedorven of op een andere
manier besmet is. Daarom is het belangrijk om een laboratorium met daarvoor opgeleid personeel te
hebben. Dit personeel heeft, aangezien het ijs de hele dag door getest moet worden een taak:
- Monsters ijs analyseren
De verwachting is dat hiervoor een personeelslid nodig is, fulltime.
Personeelslid Uren/week Salaris/uur Salaris/jaar Taak Taakomschrijving
5 40 € 20,- € 36800,- Laboratoriumpersoneel Monsters ijs analyseren
Tabel 2: laboratoriumpersoneel
Hiervoor is een personeelslid nodig. De productie wordt niet groot genoeg om hier meerdere
mensen voor aannemen. Daarnaast worden er maar twee soorten ijs geproduceerd, in plaats van
tientallen verschillende producten.
29
4.4.3 Logistiek personeel
In een bedrijf is het belangrijk een gestroomlijnde logistiek te hebben. Dit heeft niet zozeer te maken
met de productie zelf, maar met het bedrijf als geheel. Aangezien er echter een hoop bij komt kijken
qua bestellingen, leveringen, ingrediënten en andere zaken, is het wel belangrijk dit punt mee te
nemen in het beleid met betrekking tot de productie. De taak van dit personeel wordt:
- Bestellen grondstoffen/halffabrikaten
- Bestellingen van ijs verwerken
- Productiepersoneel aansturen
- Layout opslag maken
De verwachting is dat hier een personeelslid voor nodig is, fulltime.
Personeelslid Uren/week Salaris/uur Salaris/jaar Taak Taakomschrijving
6 40 € 20,- € 36800,- Logistiek personeel
Bestellen grondstoffen/halffabrikaten, bestellingen van ijs verwerken, productiepersoneel aansturen, layout opslag maken.
Tabel 3: Logistiek personeel
4.4.4 Technisch personeel
In een fabriek met zoveel machines is het altijd handig een technische dienst te hebben. De meeste
bedrijven die de machines leveren zullen waarschijnlijk altijd beschikbaar zijn om een reparatieteam
te sturen en periodiek onderhoud te plegen, maar het kan geen kwaad om personeel beschikbaar te
hebben voor kleine reparaties en dagelijkse controles. De taak van dit personeel wordt als volgt:
- Kleine reparaties uitvoeren
- Periodieke controle machinerie
- Verantwoordelijke track and trace systeem
De verwachting is dat een personeelslid hiervoor voldoende is.
Personeelslid Uren/week Salaris/uur Salaris/jaar Taak Taakomschrijving
7 40 € 20,- € 36800,- Technisch personeel
Kleine reparaties uitvoeren, periodieke controle machinerie, verantwoordelijke track and trace systeem.
Tabel 4: Technisch personeel
30
4.4.5 Schoonmaak personeel
Het is erg belangrijk dat een voedselfabriek ten aller tijden schoon blijft. Het vaste personeel verzorgt
hiervoor ook de dagschoonmaak. In het weekend daarentegen zal de fabriek grondig schoongemaakt
worden als de productie stilligt. De taak is dus alsvolgt:
- Schoonmaken gehele productielijn
- Supervisen schoonmaak
Dit is uiteraard geen fulltime baan, en daarom is dit een aantrekkelijke taak om als bijbaan in te
stellen. De verwachting is dat hier 4 personeelsleden voor nodig zijn, en daarnaast een supervisor.
Personeelslid Uren/week Salaris/uur Salaris/jaar Taak Taakomschrijving
8 12 € 12,- € 6624,- Schoonmaak personeel
Schoonmaken gehele productielijn.
9 12 € 12,- € 6624,- Schoonmaak personeel
Schoonmaken gehele productielijn.
10 12 € 12,- € 6624,- Schoonmaak personeel
Schoonmaken gehele productielijn.
11 12 € 12,- € 6624,- Schoonmaak personeel
Schoonmaken gehele productielijn.
12 12 € 20,- € 11040,- Schoonmaak personeel
Supervisen schoonmaak.
Tabel 5: Schoonmaak personeel
4.4.6 Bruto salaris
Dit is voorlopig al het personeel wat met de eigenlijke productie te maken gaat hebben. Men komt
dus uit op het volgende totaalbedrag aan brutoloon dat uitgekeerd dient te worden:
Personeelslid Salaris/jaar
1 € 31280,-
2 € 31280,-
3 € 31280,-
4 € 31280,-
5 € 36800,-
6 € 36800,-
7 € 36800,-
8 € 6624,-
9 € 6624,-
10 € 6624,-
11 € 6624,-
12 € 11040,-
Totaal: € 273056,- Tabel 6: Brutosalaris totaal
.
31
4.5 Onderhoud Alle machines vertonen op den duur slijtage. Hierdoor kunnen onderdelen kapot gaan, waardoor de
machine niet functioneert. Voorheen werd een onderdeel vervangen wanneer het defect is, dit kost
op dat moment veel tijd om te vervangen, waardoor de machine lang stil ligt. Dit is geen goedkope
oplossing. Bij de ijsfabriek wordt preventief onderhoud gepleegd. Tegenwoordig zijn er berekeningen
mogelijk om te bepalen hoeveel machine-uren een onderdeel blijft functioneren. Naast
berekeningen vooraf wordt ook optisch gecontroleerd of de machines goed functioneren. Versleten
lagers produceren ook meer geluid dan nieuwe lagers, dit is ook op te merken. Ook worden de
bewegende delen tijdig gesmeerd met de juiste smeermiddelen, dit vertraagt ook het slijtageproces.
Onderhoud is ook het reinigen van de machines aan zowel de binnen- als de buitenkant. Hierdoor
wordt het materiaal minder aangetast, waardoor de levensduur langer wordt. De machines zijn ook
geoptimaliseerd om onderhoudsarm te zijn.
Binnen dit project is ook rekening gehouden met het onderhoud. Rond de machines is ruimte
ingepland, om visueel te inspecteren. Tevens zijn de machines geoptimaliseerd om onderhoudsarm
te zijn. De ruimte rond de machines wordt ook gebruikt om de machines dagelijks te kunnen
reinigen. Voor deze inspectie zal ten alle tijden personeel van de TD aanwezig zijn. De versleten
onderdelen zullen vervangen worden wanneer dat nodig is.
Voor de ijsfabriek kan de Overall Equipment Effectiveness (OEE) berekend worden. Deze is als volgt
te berekenen: OEE=Beschikbaarheid*betrouwbaarheid*onderhoudbaarheid. De beschikbaarheid,
betrouwbaarheid en onderhoudbaarheid zijn factoren tussen de 0 en 1, waarbij 1 staat voor 100%.
Door te kijken naar de waardes voor beschikbaarheid, betrouwbaarheid en onderhoudbaarheid, kan
bepaald worden waar de verbeterpunten van een bedrijf of machine liggen. Deze waardes zullen
bijna nooit 1 zijn, dit zou betekenen dat er niks te verbeteren valt aan de productielijn. Meestal
liggen deze waardes rond de 0.8 à 0.9 voor een goed draaiende machine.
De verwachting is dat jaarlijkse onderhoudskosten tussen de € 107.000,- en € 160.000,- zullen liggen.
Jaarlijks ongeveer 10 – 15 % van de investeringskosten van de machinerie. De personeelskosten voor
schoonmaak en technische dienst zijn hier niet bij inbegrepen, aangezien het hier om groot
onderhoud gaat. Bij de kostenraming wordt er voor de zekerheid uitgegaan van het bedrag van €
160.000,-.
32
5. Chococoater
Het maken van ijsjes, sterk gelijkend op Magnums, vereist naast het maken en vormen van roomijs
het aanbrengen van een laag chocolade. Voor het aanbrengen van een laag chocolade dient een
machine ontworpen te worden.
Allereerst wordt een functieanalyse uitgevoerd. Vervolgens worden de eisen en wensen uiteengezet.
Als volgende stap wordt uit een opgesteld morfologisch overzicht drie verschillende concepten
gekozen. Van het beste concept wordt tenslotte een uitgebreide beschrijving geformuleerd.
5.1 Functieanalyse Het gehele proces van ijs maken is onder te verdelen in kleinere processen. Een van deze kleinere
processen is het aanbrengen van een laag chocolade. Voor het aanbrengen van chocolade zijn ook
meerdere processen noodzakelijk. Deze processen zijn in het volgende blokkenschema uiteengezet:
Figuur 14: Blokschema functies
Voor het tot stand brengen van een laag chocolade zijn verschillende deelfuncties nodig. De
deelfuncties zijn als volgt:
Aanvoer van de ijsjes
Aanbrengen van de laag chocolade
Aanvoer van chocolade
De aan te brengen chocolade gesmolten houden
Het stollen van de laag chocolade op het ijs
Afvoeren van de ijsjes
5.2 Pakket van eisen en wensen In dit hoofdstuk worden de eisen en wensen gesteld aan de machine voor het aanbrengen van de
laag chocolade. Bij de vaste eisen staan de voorwaarden waaraan elk ontwerp moet voldoen. Bij het
niet voldoen worden de functies niet ondersteund. De variabele eisen en wensen zijn voorwaarden
welke zorgen voor het kiezen van het beste ontwerp.
Vaste eisen
Het materiaal dient roestvaste eigenschappen te bezitten
Het materiaal dient geen stoffen af te geven aan de chocolade
Het ontwerp moet voldoen aan NEN-EN-ISO 14159 Hygiëne eisen voor het ontwerpen van
machines
Het ontwerp moet voldoen aan NEN-EN 1672-2 Machines voor voedselbereiding
De machine moet volgens de EHEDG richtlijnen worden ontworpen
o Materialen geen giftige doseringen af te geven
o Smeermiddelen mogen niet in contact komen met het voedingsproduct
o Er dient te worden vermeden dat het isolatiemateriaal nat wordt
o Het binnendringen van micro-organismen dient voorkomen te worden
33
o De machine dient, op relevante onderdelen, eenvoudig te inspecteren te zijn
o Contactoppervlakken dienen geen spleten of hoeken met een radius kleiner dan drie
millimeter te bevatten
o Het contactoppervlak dient een minimale ruwheid van 0,8μm te hebben
Variabele eisen 1. Het complete proces voor het aanbrengen van een laag chocolade moet gemiddeld per ijsje
tussen 0,5 en 1 seconde duren
De breedte van de installatie dient tussen 50 en 200 centimeter te bedragen
De diepte van de installatie dient tussen 20 en 70 centimeter te bedragen
De hoogte van de installatie dient tussen 100 en 200 centimeter te bedragen
Wensen 2. De machine dient zo compact mogelijk te worden ontworpen
3. Chocolade dient eenvoudig verwijdert te kunnen worden
4. De kosten dienen zo laag mogelijk te blijven
5. De machine moet zo eenvoudig mogelijk schoon te maken zijn
6. De chocolade dient zo efficiënt mogelijk verwarmd te worden
5.3 Morfologisch overzicht Om concepten op te stellen zijn keuzemogelijkheden nodig. Deze worden uiteengezet in een
morfologisch overzicht. Hierin worden per functie verschillende functievervullers weergegeven.
Functies Mogelijkheden (Functievervullers)
Aanvoer van de ijsjes Rails Handmatig Lopende band Staand in houder
Aanbrengen van de laag chocolade
Machinaal Dippen Spuiten
Handmatig Dippen
Vloeiende beweging door
chocolade
Aanvoer van chocolade Constante Toevoer Handmatig In stappen
De aan te brengen chocolade gesmolten
houden
Met water verwarmde
wanden
Verwarmings- spiraal
Het stollen van de laag chocolade op het ijs
In lucht In vloeistof dompelen
Afvoeren van de ijsjes Rails Handmatig Lopende band Staand in houder
Legenda Concept 1 Concept 2 Concept 3 Tabel 7: Morfologisch overzicht
34
5.4 Concepten In het morfologisch overzicht zijn de verschillende keuzemogelijkheden uiteengezet. Met gekleurde
lijnen zijn de keuzes voor de verschillende concepten weergegeven. In dit hoofdstuk worden de
concepten nader omschreven.
Concept 1 Bij concept 1 worden de ijsjes op een rails geschoven. Zodra de rails vol met ijsjes hangt wordt de
rails naar beneden bewogen. De ijsjes blijven een paar seconden in de chocolade hangen om de
chocolade voldoende aan het ijs te laten hechten. Vervolgens beweegt de rail weer naar boven
waardoor de chocolade die om het ijs heen zit voldoende kan stollen. Ten slotte worden de ijsjes van
de rails gehaald.
Voordelen:
Chocolade zit goed verdeeld
Kost weinig energie om de ijsjes te verplaatsten
Nadelen:
IJsjes moeten van de rails
Figuur 15: Concept 1
Concept 2 Voor het tweede concept worden de ijsjes, hangend aan een bewegende lijn, door een bad van
chocolade geleid. Doordat het proces continu is wordt de aanvoer van de chocolade constant
gehouden. Het verwarmen van de chocolade wordt met een verwarmingsspiraal gedaan. Door de
beweging van de ijsjes wordt een stroming in de chocolade gecreëerd die de warmte alsnog verdeeld
over de gehele chocolade. Als de ijsjes weer uit de chocolade komen stolt de laag in lucht.
35
Voordelen:
Continue proces
Weinig bewegende delen Nadelen:
Verdeling van de chocolade om het ijsje is moeilijk gelijk te krijgen
Figuur 16: Concept 2
Concept 3 De ijsjes worden, aan de stokjes, ingeklemd. In tegenstelling tot concept 1 gaat hier de chocolade
naar de ijsjes. De bak met chocolade komt omhoog en bedekt de ijsjes. Na enkele seconden wordt de
bak weer omlaag gebracht en stolt de chocolade.
Voordelen:
IJsjes hoeven niet van de rails verwijderd te worden
Chocola zit goed verdeeld om het ijs Nadelen:
Grote bak met chocola moet verplaatst worden
Figuur 17: Concept 3
5.5 Keuzeverantwoording Om een keuze te maken uit de opgestelde concepten worden per variabele eis en wens
gewaardeerd. Door elke eis en wens een wegingsfactor te geven zou er een duidelijk winnend
concept uit moeten komen.
36
Concept 1 Concept 2 Concept 3
1 Snelheid 5 8 6
2 Formaat 6 4 5
3 Verwijderen chocolade
7 3 7
4 Kosten 5 3 4
5 Schoonmaken 4 7 6
6 Verwarmen chocolade
9 7 9
Tabel 8: Puntenwaardering
Gebruiks-eisen Snelheid Verwijderen chocolade
Verwarmen chocolade
Totaal Weegfactor
Snelheid x 1 0 1 3
Verwijderen chocolade
0 x 0 0 2
Verwarmen chocolade
1 1 x 2 4
Fabricage-eisen Formaat Kosten Schoonmaken Totaal Weegfactor
Formaat x 0 0 0 2
Kosten 1 x 0 1 3
Schoonmaken 1 1 x 2 4
Tabel 9: Weegfactoren
Gebruikers-eisen Concept 1 Concept 2 Concept 3
1 Snelheid 15 24 18
3 Verwijderen chocolade 14 6 14
6 Verwarmen chocolade 36 28 36
Totaal 65 58 68
Procentueel 72% 64% 76%
Fabricage-eisen Concept 1 Concept 2 Concept 3
2 Formaat 12 8 10
4 Kosten 15 9 12
5 Schoonmaken 16 28 24
Totaal 43 45 46
Procentueel 48% 50% 51% Tabel 10: Gecorrigeerde puntenwaardering
37
Figuur 18: Kesselringdiagram
Uit het Kesselringdiagram blijkt concept 3 het dichtste bij de rechter bovenhoek te komen. Dit houdt
in dat concept 3 het beste voldoet aan de gestelde eisen en dus verder wordt uitgewerkt.
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
0% 20% 40% 60% 80% 100%
Fab
rica
ge-e
ise
n
Gebruiks-eisen
Kesselringdiagram
Concept 1
Concept 2
Concept 3
38
5.6 Uitwerking concept Het concept dat het beste uit het
Kesselringdiagram komt wordt in dit
hoofdstuk verder uitgewerkt.
Werking
Figuur 19 aankomst ijs
De ijsjes komen binnen op een rails vanuit een
vorig onderdeel uit de fabriek. De ijsjes
hangen onderste boven in een houder.
Wanneer er 14 ijsjes naast elkaar boven bak
met chocola bevinden komen er geen nieuwe
ijsjes meer bij en kan de machine zijn werk
doen.
Figuur 20 ijs wacht boven de bak met chocola
De machine bevat 2 bakken in elkaar, in de
buitenste bak wordt de chocola op peil
gehouden. De binnenste bak wordt
ondergedompeld in de tweede bak. De
buitenste bak is voorzien van een dubbele
want waar warm water doorheen wordt
gepompt om chocola vloeibaar te houden
Vervolgens komt de tweede bak omhoog
gevuld met chocola. Hierbij worden alleen
precies de ijsjes ondergedompeld in de
chocola.
Figuur 21 ijs wacht boven de bak met chocola
De bak blijft 3 seconde hangen en daarna
word deze weer terug gebracht in de grote
bak om opnieuw gevuld te worden met
chocola voor de volgende lichting ijsjes.
Figuur 22 ijs wordt gedipt
Na dat de bak naar beneden is, blijven de
ijsjes nog 3 seconde hangen om de chocola te
laten stollen om het ijs en het overige chocola
er af te laten lekken.
39
Na dat het chocola gestold is vervolgen de
ijsjes hun traject aan de rails naar volgend
onderdeel.
De bak wordt heen en weer bewogen door 2
luchtcilinders. Aan de zijkant van deze cilinder
zitten twee stangen die er voor zorgen dat de
bak niet scheef omhoog getrokken kan
worden wanneer 1 van de cilinders uitvalt.
Figuur 23 luchtcilinders uit
Figuur 24 luchtcilinder in
Figuur 25 onderdompelen ijs
Schoonmaken
De machine is simpel schoon te maken de
buitenste bak is een losse RVS bak op pootjes
die niet verbonden zit aan de machine. Deze
bak kan makkelijk verwijderd worden om
schoon te maken. Onder in de bak bevindt
zich een gat met daar aan een afsluiter
waardoor het chocola verwijderd kan worden.
De tweede bak kan los gehaald worden van de
ophanging en dan schoon gemaakt worden.
Figuur 26 bak met chocola met aflsuiter
De rest van machine kan schoon gespoten
worden met een hogedrukspuit. Er vinden
zich geen elektrische componenten in de
nabije buurt of in de machine waardoor
volledig met water schoon te maken is.
Figuur 27 bak chocola met bewegende bak met chocola
Figuur 28 wegloop chocola
40
Berekeningen Productiecapaciteit: Het totale proces van het dippen duurt zo een 10 seconden,
Het werkelijke dippen duurt 3 seconden en daarna blijft de machine nog 1 seconde staan om het rest chocola af te laten druipen. Er kunnen 14 stuks te gelijk gedipt worden. 84 stuks per minuut, 5040 per uur. Er worden 3 dippers gebruikt, voor elke lijn 1. Hierdoor hoeven de dippers niet op maximale capaciteit te draaien. Grote bak: Afmetingen 2000mm x 600 mm x 700 mm 𝐼 ℎ𝑜𝑢 3 𝑖
𝑅𝑉𝑆
3
𝐺 𝑖 ℎ : 3 𝑅𝑉𝑆 Kleine bak: Afmetingen 1600mm x 400 mm x 400 mm 𝐼 ℎ𝑜𝑢 3 𝑖
𝑐 𝑐 𝑑
3
𝑅𝑉𝑆
3
𝐺 𝑖 ℎ : 3 𝑅𝑉𝑆 𝑂 𝑖 𝑖 ℎ Totale afmetingen: Max 2 m hoog / 1,5 m breed / 1 m diep.
De 3d tekeningen van de chococoater zijn te vinden in de bijlagen.
41
6. Raming kosten
Bij de raming van de kosten is uitgegaan van alleen het productieproces en alles wat daar relevant bij
is aangezien daar de projectgrenzen liggen. Er is dus niet gekeken naar kosten die voor het bedrijf als
geheel gelden, zoals overige personeelskosten. Deze raming kan dan ook niet gebruikt worden als
definitief kostenplaatje.
Investeringskosten Nummer Naam Aantal Prijs Kosten
1 Gekoelde melktank 2 € 12.000,00 € 24.000,00
2 Gekoelde slagroomtank 2 € 9.500,00 € 19.000,00
3 Mengketel 2 € 26.000,00 € 52.000,00
4 Pasteur 1 € 56.000,00 € 56.000,00
5 Homogenisator 1 € 60.000,00 € 60.000,00
6 Warmtewisselaar 1 € 15.000,00 € 15.000,00
7 Rijpketel 4 € 15.000,00 € 60.000,00
8 Beluchtingsmachine 4 € 15.500,00 € 62.000,00
9 Vriezer 4 € 20.000,00 € 80.000,00
10 Extrudeermachine 2 € 60.000,00 € 120.000,00
11 Chocolade machine 3 € 20.000,00 € 60.000,00
12 IJsverpakkings machine 2 € 15.000,00 € 30.000,00
13 Dozen verpakkingsmachine 2 € 30.000,00 € 60.000,00
14 Spiraal diepvriezer 1 € 20.000,00 € 20.000,00
15 Goederenlift 1 € 25.000,00 € 25.000,00
16 Aggregaat 1 Mw 1 € 150.000,00 € 150.000,00
17 Gespecialiseerd gebouw 1 € 2.000.000,00 € 2.000.000,00
Totaal investeringskosten € 2.893.000,00
Terugkerende kosten (jaarlijks) Naam Kosten
Personeel
€ 273.056,00
Onderhoud
€ 160.000,00
Totaal terugkerende kosten (jaarlijks) € 433.056,00
Tabel 11: Raming kosten
42
7. Conclusie en aanbevelingen
Dit eindrapport geeft het gehele proces weer voor het ontwerpen van een ijsfabriek. Met het PVA,
het oriëntatierapport en het TPD was er een goede basis gecreëerd voor het eindrapport. De door de
opdrachtgever gestelde eisen zijn als volgt:
Ontwerp een ijsfabriek voor de productie van 1.000.000 kg roomijs per jaar.
Het product van 90 gram moet op stokjes verpakt worden (net als een Magnum).
De fabriek moet die afleveren in de smaken: bosbes, vanille en chocola in de
verhouding 1:2:1.
Het product dient minimaal 5% melkvet te bevatten.
Het product verlaat de fabriek op houten Euro1-pallets en wordt geladen in
vrachtwagens.
De systeemgrenzen zijn de los- en laadinstallaties.
Daarbij hoort de volgende verdiepingsopdracht:
Maak een 3D tekening met bijbehorende onderbouwing van de functionele component:
Het aanbrengen van de laag chocolade.
Vanuit deze eisen is er te werk gegaan. Allereerst is het productieproces bepaald. Het Proces Flow
Diagram (PFD) is een uitwerking van dit productieproces in een schematische weergave. Vanuit het
productieproces viel ook te bepalen welke hoofdcomponenten nodig waren voor de fabriek.
Bijbehorende specificaties waren belangrijk voor het maken van de lay-out. Ook waren er met het
productieproces en de hoofdcomponenten te bepalen hoeveel personeel er nodig was. Dit is
belangrijk voor de kosten van het productie proces omdat dit vaste lasten zijn. Ook is onderhoud een
vaste last en daarom belangrijk om rekening mee te houden. Al met al zijn hier de volgende
(geschatte) kosten uitgekomen:
Investeringskosten Nummer Naam Aantal Prijs Kosten
1 Gekoelde melktank 2 € 12.000,00 € 24.000,00
2 Gekoelde slagroomtank 2 € 9.500,00 € 19.000,00
3 Mengketel 2 € 26.000,00 € 52.000,00
4 Pasteur 1 € 56.000,00 € 56.000,00
5 Homogenisator 1 € 60.000,00 € 60.000,00
6 Warmtewisselaar 1 € 15.000,00 € 15.000,00
7 Rijpketel 4 € 15.000,00 € 60.000,00
8 Beluchtingsmachine 4 € 15.500,00 € 62.000,00
9 Vriezer 4 € 20.000,00 € 80.000,00
43
10 Extrudeermachine 2 € 60.000,00 € 120.000,00
11 Chocolade machine 3 € 20.000,00 € 60.000,00
12 IJsverpakkings machine 2 € 15.000,00 € 30.000,00
13 Dozen verpakkingsmachine 2 € 30.000,00 € 60.000,00
14 Spiraal diepvriezer 1 € 20.000,00 € 20.000,00
15 Goederenlift 1 € 25.000,00 € 25.000,00
16 Aggregaat 1 Mw 1 € 150.000,00 € 150.000,00
17 Gespecialiseerd gebouw 1 € 2.000.000,00 € 2.000.000,00
Totaal investeringskosten € 2.893.000,00
Terugkerende kosten (jaarlijks) Naam Kosten
Personeel
€ 273.056,00
Onderhoud
€ 160.000,00
Totaal terugkerende kosten (jaarlijks) € 433.056,00
Tabel 12: Raming kosten
Bovenstaande gegevens geven een goede beeld van de mogelijke (investerings)kosten van de
productielijn.
7.1 Aanbeveling Voor het investeren in een ijsfabriek met een productie van 1.000.000 kg ijs per jaar is het nodig om
goed te bepalen wat belangrijk is in een fabriek. Zo is er veel aandacht uitgegaan naar de koeling en
lay-out van de fabriek. Een goede lay-out is belangrijk omdat dan het productieproces zo snel
mogelijk kan verlopen.
Personeel is altijd nodig, maar door geautomatiseerde machines kan dit gereduceerd worden tot het
minimum. Personeel is namelijk een vaste last en daarom word aangeraden met een minimum aan
personeel te produceren. Met veel machines moet er wel veel onderhoud worden gepleegd. Door dit
structureel te doen word de kans op defecte machines minder. Dit alles om de kosten zo veel
mogelijk te reduceren. Investeren is duur maar op termijn kan een goede investering zijn geld terug
verdienen. Door machines zo min mogelijk stil te laten staan en op gezette tijden
onderhoud/schoonmaak te plegen kan er maximaal geproduceerd worden tegen relatief lage kosten.
Het advies is om de machines en lay-out te gebruik die in dit rapport te vinden zijn. Deze
samenstelling zal voor een optimale productie zorgen met zo minimale kosten. Dit gaat uiteraard niet
ten koste van de kwaliteit.
44
Bijlagen
Bijlage I. Bronnen
European network for hygienic manufacturing of food. Geraadpleegd op 11-10-2013,
http://www.hyfoma.com/nl/welkom/
WCB IceCream is a worldwide supplier of icecream equipment. Geraadpleegd op 13-10-2013,
http://wcbicecream.com
Soren s.r.l. is an engineering and manufacturing company undertaking all aspect of food processing, from ingredient metering to finished product, ready for packing. Geraadpleegd op 13-10-2013, http://www.soren.it FBF ITALIA projects and manufactures homogenizers, ultra high pressure homogenizers, laboratory homogenisers, positive displacement pumps. Geraadpleegd op 15-10-2013, http://www.fbfitalia.it Ice Group is an industrial ice cream machinery manufacturer. Geraadpleegd op 15-10-2013, http://www.icegroup.pl Ystral vervaardigt mengers, dispergeermachines en gecombineerde meng-dispergeersystemen in alle
formaten. Van kleine laboratorium mengers tot grote industriemachines. Geraadpleegd op 15-10-
2013,
http://www.ystral.nl/ystralnl/nl/installaties/14-webpaginas/machines.html
Tetra Pak Continuous FreezerS700 A. Geraadpleegd op 15-10-2013 http://www.tetrapak.com/Document%20Bank/Products_and_services/processing/Ice_cream/Tetra_Pak_Continuous_Freezer_S700_PD80489.pdf PTC Freezer CO. Geraadpleegd op 18-10-2013, http://www.icecreamtech.cn/cp/html/?66.html VOJTA Ice Cream Equipment extrusion line stick. Geraadpleegd op 18-10-2013, http://www.youtube.com/watch?v=5OcXj1ctLOw
Tetra Therm Aseptic Drink 1. Geraadpleegd op 18-10-2013, http://www.tetrapak.com/Document%20Bank/Products_and_services/processing/Beverage/TA_Drink1_PD39035.pdf Tetra Hoyer Flowpac. Geraadpleegd op 18-10-2013, http://www.tetrapak.com/products_and_services/processing_equipment/ice_cream_equipment/cartoning/tetra_hoyer_flopac/Pages/default.aspx Vakantiedagen. Geraadpleegd op 18-10-2013, http://www.juridischloket.nl/vraagenantwoord/werk/arbeidsvoorwaarden/vakantiedagen/Pages/default.aspx
45
Bijlage II. 3D/2D tekeningen chococoater
46
47
48
49
50
51
52
Bijlage III. Reflecties
Alex Lorier
Ik vind het afgelopen project erg goed gaan.
De samenwerking tussen alle
teamleden verliep goed en duidelijk. Er waren
wat puntjes waar iedereen op
moest letten, zoals op tijd komen. Dit zorgde
af en toe voor wat problemen
binnen de groep. Gelukkig kon dit allemaal
snel opgelost worden.
Ik vond het fijn om deze keer diep op de stof
in te gaan. Het zorgde ervoor dat ik
me erg kon verdiepen in het onderwerp wat ik
moest behandelen. De
samenwerking tussen de verschillende
groepen is ook goed gegaan. Zowel met
een kleine groep, als wanneer de hele groep
aanwezig was bij een sessie. Het
was een prima periode in mijn ogen.
Gerben Taanman
Het afgelopen project heeft voor mij de
nadruk op samenwerken gelegen. Door
de taken samen aan te pakken waren meer
mensen binnen de groep op de
hoogte van vorderingen en was er meer
betrokkenheid tussen de groepsleden.
De samenwerking verliep vrij goed binnen het
project. In sommige gevallen
leidde samenwerken tot discussies over de
juiste uitvoering. Dit klinkt als een
nadeel, maar hierdoor werden problemen snel
gesignaleerd en volgde er een
reactie om het probleem op te lossen. Naar
mijn mening ben ik afgelopen project
er voldoende in geslaagd mezelf te
ontwikkelen in het samenwerken.
Ivo Rewiersma
Dit reflectieverslag is geschreven na afloop
van het project THIN3. Voor dit
project is een ijsfabriek ontworpen. Aan het
begin van dit project is een
Persoonlijk Actie Plan (PAP) gemaakt, met
hierin de actiepunten om bepaalde
eigenschappen van mezelf te verbeteren. Hier
kwam naar voren dat ik beter wil
leren delegeren, en dat mijn visie over
anderen onjuist is. Qua delegeren heb ik
een beetje de leiding op me genomen, hoewel
dit niet mijn taak was. Voor de
onderdelen die ik verzorgd heb, heb ik de
leiding genomen om snelle, grote
stappen te maken. Dit heeft naar mijn idee
goed gewerkt. Mijn visie over anderen
heb ik ook aandacht aan besteed, eerder
bleek dat ik anderen te hoog inschatte,
waardoor ik snel teleurgesteld was van hun
prestaties. Dit project heb ik het
meer op me af laten komen, waardoor ik
minder gestrest raakte over de
prestaties van anderen.
Martijn van Paassen
Deze periode was ik de voorzitter, iets wat
nieuw voor me was. Ik vond het leuk
maar lastig om te doen. Het verdelen van de
taken ging meestal vrij vlot, we
hadden goede afspraken over deadlines en
iedereen had tijd zat om zijn taak af
te ronden. Helaas kwam het soms toch aan op
het laatste moment waardoor
deadlines niet gehaald werden. Hier had ik
strenger en rechtlijniger moeten
optreden. Ook vond ik het niet altijd even
gemakkelijk om strafpunten uit te
delen. De volgende keer zal ik dit iets beter
moeten doen. Desondanks denk ik
dat het project goed is verlopen en we een
mooi eindresultaat hebben neergezet.
Dennis Nelemaat
Naar afloop van deze periode kan er worden
teruggekeken op wat er bereikt is. In
het begin van deze periode heb ik in mijn PAP
aangegeven dat ik een balans ging
zoeken tussen samenwerken en zelfstandig
werken. In onze projectgroep hebben
53
we in subgroepen gewerkt. In mijn geval
werkte ik vooral samen met Gerben
Taanman. Onze samenwerking verliep goed en
in mijn ogen heb ik mijn
doelstelling behaald. Waar in eerdere
perioden er een probleem was dat ik te veel
vroeg is dit in deze periode gereduceerd,
waardoor hij ook gemakkelijker zijn
taken kon vervullen. Al met al dus een
geslaagde periode.
Robbert Mannak
Naar aanleiding van mijn PAP is er nu aan het
einde van het project een
zelfreflectie. Dit was mijn eerste project op de
HHS en dat was in de eerste weken
wel te merken. Om deze reden heb ik het
voorzitterschap niet naar mij toe
getrokken, maar na de eerste weken heb ik
wel dingen naar mij toe getrokken. Zo
was ik eindredacteur van de lay-out met
specificaties van machines. Hierdoor heb
ik niet altijd kunnen werken wanneer ik dat
wou en heb ik vaak voor deadlines
hard moeten werken. Ik merkte al snel dat alle
berekeningen van koelingen te
diep zou gaan en heb helaas hieraan niet
kunnen werken. Wel heb ik zelfinitiatief
genomen rondom de excursie, ik heb rond
geïnformeerd of we ergens bij een
voedingsbedrijf langs konden komen, echter
hadden we het al geregeld toen het
echt concreet werd. Overal ben ik redelijk
positief en vooral blij met de nieuwe
studiematen die ik tijdens dit project heb op
gedaan.
Maurice van Beijnen In mijn PAP had ik geschreven dat ik niet teveel de leiding wilde nemen. Ik denk dat dit uitstekend is gegaan dit project. Martijn was de voorzitter en heeft dit zeer capabel gedaan, dus zag ik geen reden om in te grijpen of wat dan ook. Wat minder ging dit blok was op tijd komen. Ik heb uiteindelijk 4 punten gehaald voor te laat komen, dus hier kan ik volgend
blok nog wel even aan werken. Ik heb wel het idee dat ik veel heb geleerd van dit project. En dan bedoel ik vooral op skills die met documenteren te maken hebben, aangezien ik de eindredacteur was. Sander Heemskerk Dit project was ik de notulist. Dit zorgde
ervoor dat ik een goed overzicht had van de
deadlines en de gemaakte afspraken. Dit vond
ik erg prettig omdat ik bij voorgaande
projecten soms niet goed op de hoogte was.
Het zorgde er ook voor dat ik actief mee
moest doen met vergaderingen. Dit beviel mij
erg goed. Over de verdeling van taken ben ik
ook positieve ingesteld. Ik vond dat iedereen
zeker zijn steentje heeft bijgedragen. Toch
heeft de een toch wat meer gedaan dan de
ander, maar in grote lijnen was het eerlijk. De
samenwerking verliep niet altijd even soepel.
We verdeelden de taken vaak over meerdere
kleine groepjes en die kleine groepjes
verdeelden hun taak dan weer over de
personen. Er was dus samenwerking nodig op
meerdere niveaus. Dat verliep in het begin van
het project niet zo heel goed. Dit hadden we
echter snel door en toen hebben we nieuwe
afspraken gemaakt en meer bijeenkomsten
ingepland. Hierdoor ging de samenwerking de
laatste helft van de periode wel goed.De
gemaakte afspraken werden niet altijd
helemaal goed nagelopen. Soms kwamen er
mensen te laat of helemaal niet. Ook werden
deadlines niet altijd gehaald. Uiteindelijk
hebben we niemand hoeven wegsturen en
hebben we het verslag op tijd kunnen
afmaken dus ik ben zeker tevreden.
Floris Teunissen
Voor dit project hebben we een ijsfabriek
ontworpen. Onze projectgroep bestond uit
onder ander een paar mensen (net als ik) die
voor het eerst aan de HHs studeerden. Mede
hierdoor (en het feit dat mensen elkaar nog
niet zo goed kenden) had onze groep even de
tijd nodig om in te komen in de samenwerking
54
van het project. Ook ikzelf moest even mijn
draai vinden voordat ik productief met andere
projectgenoten kon samenwerken. Na een
tijdje was de samenwerking goed en werd er
productief gewerkt. Er waren nog steeds
vervelende momentjes waren mensen telkens
te laat kwamen. Ook ik ben een aantal keer te
laat gekomen wat spijtig is. Verder heb ik me
voor dat project een beetje op de achtergrond
gehouden. Ik wilde eerst kijken hoe de
projecten op HHS eraan toegaan, dus ik heb ik
vooral ervoor gezorgd dat ik taken kreeg
toegewezen en die geprobeerd zo goed
mogelijk proberen uit te voeren. Wat naar
mijn idee best aardig is gelukt.
Robert Kraaijvanger
De samenwerking is de groep vind ik goed
verlopen er. We zijn veel samen gekomen, wat
ik erg handig vond, omdat ik me dit project
meer wou betrekken bij de groep. Soms was
het samen komen ook wel echt nodig om
mensen weer even scherp te krijgen. We
hebben goed overleg gehad en menig
discussies gevoerd. Het
samenwerkingscontact is goed nageleefd er
zijn hier en daar wat punten uitgedeeld maar
niet dramatisch. Toch heb ik gemerkt dat er
nog veel op laatste moment moest gebeuren
wat ik liever had voorkomen dit blok.
55
Bijlage IV. Oude rapporten