Как выбрать место установки для рентгеновских систем

Содержание

1. Зачем использовать рентгеновские системы инспекции?
2. Как рентгеновская система обнаруживает посторонние предметы?
3. Какие есть ограничения в обнаружении посторонних предметов?
4. Анализ опасностей и критические контрольные точки (HACCP)
5. Проведение анализа опасностей
6. Определение критических контрольных точек (ККТ) 6.1. Сырье 6.2. Продукты насыпного типа (сыпучие) 6.3. Перекачиваемые продукты 6.4. До и во время обработки 6.5. После обработки 6.6. До упаковки и герметизации 6.7. После упаковки и герметизации 6.8. Финальная упаковка
7. Заключение

Как выбрать критические контрольные точки для рентгеновских систем

Производители обычно устанавливают рентгеновскую систему инспекции (X-Ray) в конце производственной линии, хотя она может быть установлена на любом этапе производственного процесса. Вопросы: какие места наиболее подходящие для рентгеновской инспекции? Где находятся критические контрольные точки для обеспечения наивысшего уровня безопасности продукции? Следует ли проводить рентгеновскую инспекцию в начале производственной линии, где поступают сырьевые материалы, на каком-то промежуточном этапе или в конце линии перед отправкой продукции? Или, возможно, безопасность и качество продукции будут лучше обеспечены при установке рентгеновских систем на нескольких критических контрольных точках?

Данная статья отвечает на эти вопросы и помогает производителям выбрать наиболее эффективные места - критические контрольные точки - для установки рентгеновских систем инспекции.

Документ начинается с описания возможностей рентгеновских систем инспекции. Затем кратко рассматривается, как рентгеновская инспекция может помочь производителям соответствовать требованиям HACCP (Анализ опасностей и критические контрольные точки), прежде чем объясняется, как выбирать ККТ для рентгеновских систем инспекции.

Основная часть документа обсуждает значимость рентгеновской инспекции на каждом этапе производственного процесса - от сырья до готовой упакованной продукции. Объясняется, почему рентгеновская инспекция может быть или не быть уместной на каждом этапе производственного процесса. В каждом случае приводятся реальные примеры, показывающие, как экономическая эффективность и эффективность обнаружения посторонних предметов помогают определить оптимальное место установки.

1. Зачем использовать рентген для инспекции пищевых продуктов?

Рентгеновские системы инспекции обеспечивают непревзойденное обнаружение физических посторонних предметов, гарантируя безопасность пищевых и фармацевтических продуктов. Никакая другая технология не обнаруживает такой широкий спектр посторонних предметов - камни, металл, стекло, кости и высокоплотные пластмассы и резины, чтобы назвать лишь некоторые. Рентгеновские системы также могут выполнять широкий спектр встроенных проверок качества, таких как измерение массы, подсчет компонентов, выявление отсутствующих или поврежденных продуктов, контроль уровня наполнения, инспекция уплотнений и проверка поврежденной продукции и упаковки.

Включение рентгеновской системы инспекции в корпоративную программу контроля продукции для обеспечения безопасности и качества продукции помогает производителям соответствовать национальным и международным нормативным требованиям, а также стандартам, установленным розничными торговцами.

2. Как рентгеновская система обнаруживает посторонние предметы?

Рентгеновская система, по сути, является сканирующим устройством. Когда продукт проходит через рентгеновскую систему, создается его изображение в оттенках серого. Программное обеспечение внутри рентгеновской системы анализирует изображение в оттенках серого и сравнивает его с заранее установленным стандартом приемлемости. На основе сравнения оно принимает или отклоняет изображение. В случае отклонения программное обеспечение отправляет сигнал на автоматическую систему отбраковки, которая удаляет продукт с производственной линии.

3. Какие есть ограничения в обнаружении посторонних предметов?

Обнаружение посторонних предметов в продуктах с помощью рентгеновской инспекции зависит от различных факторов, таких как плотность продукта и толщина продукта. Плотность продукта определяет глубину серого цвета на рентгеновском изображении в оттенках серого. Чем плотнее продукт, тем темнее серый цвет. Чтобы быть обнаруженным рентгеновской инспекцией, посторонний предмет должен быть плотнее продукта, в который он встроен. Это означает, что он будет поглощать больше рентгеновских лучей, чем окружающий продукт, и будет выделяться на рентгеновском изображении в оттенках серого как область, темнее своего окружения.

Другими словами, любой посторонний предмет с плотностью, аналогичной или меньшей, чем у продукта, в котором он скрыт, не может быть обнаружен рентгеновской инспекцией. По мере увеличения толщины продукта на пути рентгеновского луча увеличивается и его общий уровень поглощения. Это затрудняет обнаружение. Посторонний предмет в тонком слое продукта на производственной линии насыпного типа, например, зерновых или замороженных ягод, легче обнаружить, чем посторонний предмет, скрытый внутри готового герметизированного упакованного продукта. В общем, чем меньше толщина продукта, тем выше чувствительность рентгеновской инспекции.

Многие другие факторы могут повлиять на чувствительность рентгеновской системы. Важно помнить, что чувствительность не одинакова на каждом этапе производственной линии. Некоторые места лучше подходят для обнаружения определенных посторонних предметов, чем другие.

4. Анализ опасностей и критические контрольные точки

HACCP был разработан в конце 1960-х годов НАСА и ее партнерами как способ обеспечения безопасности пищи, предназначенной для астронавтов. В 1993 году Комиссия Кодекса Алиментариус заявила, что HACCP является наиболее экономически эффективным способом обеспечения безопасности пищи, и теперь он является международным стандартом в пищевой промышленности.

Организация ООН по продовольствию и сельскому хозяйству определяет HACCP как "систему, которая выявляет, оценивает и контролирует опасности, значимые для безопасности пищи". Это комплексный подход к безопасности, направленный на предотвращение попадания загрязнителей в производственный процесс, а также на их обнаружение до того, как продукты покинут завод.

HACCP состоит из семи этапов, известных как принципы:

1. Провести анализ опасностей
2. Определить критические контрольные точки (ККТ)
3. Установить критические пределы для каждой ККТ
4. Установить требования к мониторингу ККТ
5. Установить процедуры ведения записей
6. Установить процедуры для проверки работы системы в соответствии с намеченным

5. Проведение анализа опасностей

Каждый производитель должен провести анализ опасностей для каждого продукта, который он производит, чтобы оценить риск наличия посторонних предметов. Опасность для безопасности пищевых продуктов или лекарств - это все, что может представлять угрозу для здоровья человека. Поскольку рентгеновская инспекция обнаруживает только физические посторонние предметы, этот документ рассматривает физические угрозы для здоровья человека - фрагменты камня, стекла, металла, кости или высокоплотных пластмасс или резин, которые могут попасть в ваш продукт.

Для целей этого документа достаточно краткого описания того, как провести анализ опасностей.

• Создайте блок-схему производственного процесса. Убедитесь, что вы включили каждую операцию и вход - ингредиенты и упаковочные материалы, которые касаются или влияют на линию.
• Для каждого процесса и входа определите потенциальные опасности. Рассмотрите источники опасностей, а также сами опасности, и оцените, вводит ли ваш производственный процесс, контролирует или увеличивает опасность.
• Оцените вероятность возникновения опасности. Фильтрация маловероятных событий помогает вам сосредоточиться на рисках, которые являются релевантными - тех, которые имеют разумный шанс произойти.
• Наконец, подумайте о превентивных мерах, которые вы можете предпринять, чтобы остановить или снизить риск попадания этих посторонних предметов в продукт. Сосредоточьтесь на операционных процедурах (частота технического обслуживания, инспекции безопасности, визуальные проверки, защита линии, обучение и т.д.), которые предотвратят попадание физических посторонних предметов. Имейте в виду, что для некоторых опасностей может потребоваться более одной превентивной меры. Анализ опасностей требует, чтобы все опасности, которые могут разумно ожидаться (включая опасности, которые могут быть связаны с типом процесса и используемыми объектами), были выявлены и оценены. Также необходимо выявить потенциальные источники посторонних предметов. Например, если производитель делает снековые/зерновые батончики, анализ опасностей может показать потенциальный риск посторонних предметов из следующих областей:
• Камни и стекло - из поступающих сырьевых материалов
• Проволока сита - из поврежденных сит
• Лезвия или лопасти - из смешивания и перемешивания ингредиентов
• Металлические фрагменты - из процесса прокатки
• Режущие лезвия - из финального нарезания батончиков

Это лишь несколько простых примеров; они показывают, что различные типы посторонних предметов могут вызывать потенциальное загрязнение на разных этапах процесса. Рентгеновская инспекция является популярным контролем для областей, где выявлены физические опасности посторонних предметов. После выявления критической контрольной точки рентгеновская инспекция должна быть включена в план HACCP.

6. Определение критических контрольных точек (ККТ)

Когда все эти контроли установлены, у вас есть безопасная производственная линия - но не безотказная. Как бы тщательно вы ни работали, некоторые посторонние предметы просочатся, а некоторые процессы могут ввести новые загрязнители. Кроме того, в зависимости от качества ваших поставщиков, ваши сырьевые ингредиенты могут быть уже загрязнены при поступлении на ваш производственный участок.

На этом этапе вам нужно подумать о дополнительных мерах контроля, таких как рентгеновская инспекция.

Вопрос: где должны быть размещены эти системы на производственной линии?

Второй этап HACCP - определение ККТ помогает вам выбрать лучшее место для установки рентгеновской системы. ККТ - это этап или процесс, который критически важен для безопасности продукта - это точка, в которой необходимо применить контроль для снижения риска посторонних предметов до приемлемого уровня.

Традиционный метод определения ККТ - это работа с деревом решений, обычно тем, которое рекомендуется в Кодексе Алиментариус. Хотя методология является строгой, она не всегда является наиболее подходящей для капитальных инвестиций, таких как рентгеновская система инспекции. Другие факторы, такие как экономическая эффективность и практичность, с такой же вероятностью повлияют на решение о заказе рентгеновской системы инспекции и о том, где ее разместить. Реальность производства заключается в том, что должен быть установлен баланс рисков на основе риска, который учитывает затраты и сложность по сравнению с полным устранением риска. Давайте обойдем дерево решений и рассмотрим, где рентгеновская инспекция будет наиболее эффективна для обнаружения посторонних предметов на производственной линии:

1. Сырьевые ингредиенты
2. Продукты насыпного типа (сыпучие)
3. Насосные продукты
4. До и во время обработки
5. После обработки
6. До упаковки и герметизации
7. После упаковки и герметизации
8. Финальные упаковки

6.1. Сырье

Сырьевые ингредиенты имеют высокий риск посторонних предметов. Производители зависят от стандартов контроля качества своих поставщиков. Некоторые производители даже настаивают на том, чтобы их поставщики имели установленные рентгеновские системы инспекции, чтобы снизить риск загрязненных сырьевых ингредиентов.

Устранение риска посторонних предметов как можно раньше в производственном процессе может быть жизненно важным. Необнаруженный камень или кусок металла может повредить нижестоящее обрабатывающее оборудование или может быть уменьшен, что затруднит его обнаружение. Раннее обнаружение снижает затраты, устраняя загрязнители до добавления стоимости продукту.

Пример - Первый этап производства: Производитель зерновых продуктов инспектирует все поступающие ингредиенты с использованием насыпной (Bulk X-Ray) рентгеновской системы, чтобы устранить риск загрязненных ингредиентов. Раннее обнаружение экономит деньги производителю, так как загрязненный продукт отбраковывается с линии до его обработки и упаковки, минимизируя отходы продукции.

6.2. Продукты насыпного типа (сыпучие)

Типичные применения насыпных продуктов включают сырьевые ингредиенты, такие как зерновые и фрукты. Другие типичные продукты могут быть арахисом, экструдированными снеками, сушеными фруктами, овощами, сладостями и бобовыми.

Насыпные продукты подаются в слой постоянной глубины на конвейере, обычно 25 мм или меньше. Эта небольшая глубина обеспечивает выдающиеся уровни чувствительности для рентгеновской инспекции - до четырех раз более чувствительной, чем инспекция готовых упаковок. Поэтому стоит подумать о размещении рентгеновской системы инспекции на раннем этапе процесса, где она может инспектировать поступающие товары или сырьевые материалы. Посторонние предметы могут быть удалены в источнике и немедленно отслежены до поставщика.

Пример - Неглубокий продукт легче инспектировать: Производитель замороженных ягод выбрал инспекцию своей продукции на насыпной рентгеновской системе. Чувствительность и уровень обнаружения посторонних предметов были значительно выше в глубине 25 мм насыпного продукта, чем в 10-килограммовых мешках, в которых упаковывались ягоды.

6.3. Перекачиваемые продукты

Типичные перекачиваемые продукты - это суспензии, полутвердые вещества и жидкости до окончательной упаковки и добавления дополнительной стоимости продукту. Типичные применения включают соусы, варенья, фарш, цельные мышцы, шоколад, фруктовое пюре, молочные продукты и фармацевтические суспензии.

Как и насыпные машины, рентгеновская трубопроводная система обычно располагается выше по течению для инспекции продуктов на раннем этапе. Она обеспечивает очень хорошие уровни обнаружения, потому что продукт однороден и обычно накачивается через инспекционный коллектор глубиной 50 мм или меньше. Гораздо легче найти посторонний предмет в трубопроводной системе, чем в готовых продуктах, таких как стеклянные банки.

Пример - Инспекция насосного фарша: Производитель фарша инспектирует свою продукцию с использованием трубопроводной рентгеновской системы перед упаковкой в пластиковые лотки. Это обеспечивает повышенную чувствительность, так как продукт однороден, и экономит затраты, так как отходы продукции минимизируются.

6.4. До и во время обработки

Обработка изменяет природу продукта, часто делая его более трудным для обнаружения посторонних предметов. Приготовление может вызвать химические изменения, изменяющие плотность физических посторонних предметов, в то время как механическая обработка разбивает их на более мелкие части.

• Плотность приготовленных костей значительно ниже, чем у неприготовленных костей. Когда кости приготовлены, коллаген в них разрушается, ослабляя связи, удерживающие кальций в костях, что делает кости труднее обнаружить. Это изменение наиболее выражено в птичьих костях.
• Физические посторонние предметы также могут повредить обрабатывающее оборудование, что приведет к простоям. Дорогие ремонты и дополнительные металлические посторонние предметы от поврежденных машин.
• Обработка может разбивать посторонние предметы на более мелкие частицы, которые труднее поймать и более широко распространены. Типичные рентгеновские системы, используемые до или во время пищевой обработки, - это насыпные и трубопроводные рентгеновские системы, но также существует ряд конвейерных рентгеновских систем для инспекции продуктов, таких как сырое куриное мясо.

Пример - Минимальный размер загрязнителя: Минимальный размер физических посторонних предметов, которые должны быть обнаружены, зависит от продукта. Стандарты для детского питания, например, обычно значительно выше, чем для корма для животных. Обнаружение более крупных стеклянных посторонних предметов до обработки облегчает их обнаружение и предотвращает их разбиение на мелкие частицы, которые могут быть необнаружимы на более позднем этапе производственного процесса.

6.5. После обработки

Пищевая обработка может быть источником новых посторонних предметов. Изношенное или поврежденное оборудование может выделять осколки металла, в то время как необнаруженные посторонние предметы могут вызвать повреждение оборудования, что может ввести дополнительные физические посторонние предметы в производственный поток.

Возможно оставить рентгеновскую инспекцию на конец производственной линии. В конце концов, это место для перехвата любых посторонних предметов, которые не были пойманы где-либо еще. Но на каждом этапе производственного процесса есть шанс, что существующие посторонние предметы вызовут больше повреждений и будут разбиты на еще более мелкие частицы.

Примеры - Инспекция насосного варенья: Производитель варенья использовал трубопроводную рентгеновскую систему для инспекции готового приготовленного и смешанного фруктового варенья перед его наполнением в стеклянные банки. Накачивание варенья через трубопроводную систему представляет его в однородном слое, в котором обнаружение посторонних предметов легче. Это также минимизирует отходы продукции, так как варенье еще не налито в контейнеры.

Удаление посторонних предметов в желе: Производитель кондитерских изделий установил насыпную рентгеновскую систему на своей линии производства желейных конфет. Система расположена в конце линии, перед упаковкой желе в пакеты. Рентгеновская система обнаруживает различные посторонние предметы и даже обнаружила крошечные кусочки пластмассы от форм для желе.

6.6. До упаковки и герметизации

Чем ближе вы подходите к концу линии, тем вероятнее, что производители выберут место для своего рентгеновского инспекционного оборудования в самом конце. Это когда рентгеновская инспекция становится средством перехвата любых посторонних предметов, которые не были удалены где-либо еще на линии. Но есть аргументы в пользу перемещения устройства выше по течению.

• Рентгеновская инспекция более эффективна в обнаружении посторонних предметов в продуктах, которые не были упакованы или когда окончательная упаковка не была запечатана.
• Дороже отбраковывать порционные и упакованные продукты, чем отбраковывать продукты, которые все еще обрабатываются.
• На конце линии может не хватать места для рентгеновской системы инспекции.

Пример - Линия полностью закрыта: Производитель консервированных готовых блюд решил инспектировать содержимое банок сразу после того, как в них налили томатный соус, но до того, как надели крышки. Поскольку линия была полностью закрыта, они решили, что шанс попадания чего-либо в банки между рентгеновской инспекцией и надеванием крышки был незначительным.

6.7. После упаковки и герметизации

Это наиболее распространенное место на линии для рентгеновских систем инспекции. Поскольку упаковка поступает в таких разнообразных форматах - стеклянные банки, металлические консервы, стеклянные и пластиковые бутылки, пакеты, лотки, контейнеры, пакеты и т.д. - производители оборудования разработали широкий спектр рентгеновских систем инспекции для каждого применения.

Процесс герметизации продукта сам по себе может вводить посторонние предметы. Например, навинчивание крышек на стеклянные банки может привести к откалыванию осколков стекла, которые падают в продукт. Установка рентгеновской системы в конце производственной линии позволяет инспектировать герметизированный продукт и удалять продукты с посторонними предметами с производственной линии перед их упаковкой и отправкой.

Другое преимущество установки рентгеновских систем инспекции в конце производственной линии заключается в том, что производители могут включить дополнительные проверки контроля качества, такие как:

• Проверка переполнения и недолива продуктов, таких как йогурты в стаканчиках
• Подсчет компонентов, например, пралине в коробке шоколадных конфет
• Измерение общей и зональной массы подноса с пирогами или пирожными
• Обнаружение поврежденных, деформированных или неправильно расположенных продуктов, таких как таблетки в блистере
• Проверка наличия вкладышей, таких как инструкции по применению в блистерных упаковках или призы в коробках с зерновыми завтраками
• Обнаружение поврежденной упаковки, такой как вмятины на металлических банках
• Инспекция уплотнений подносов на предмет застрявшего продукта или загрязнителей, которые могут скомпрометировать стерильность и свежесть продукта

Все эти проверки могут быть выполнены только в конце производственной линии.

Примеры - Проверка коробки с шоколадом: Производитель шоколадных конфет хотел выполнить несколько проверок одновременно - найти посторонние предметы, проверить выравнивание шоколада в коробке и проинспектировать герметичные уплотнения на предмет случайного продукта. Только рентгеновская инспекция могла это сделать.

Пример - Целостность упаковки блистерных упаковок: Производитель блистерных упаковок установил рентгеновскую систему на одной из своих линий упаковки безрецептурных блистерных упаковок, которая имела проблему с разбитыми таблетками и иногда смятыми или сложенными блистерными упаковками внутри упаковки. Рентгеновская система обнаруживает и отбраковывает загрязненные продукты, но также проверяет целостность продукта и упаковки.

6.8. Финальные упаковки

Рентгеновская инспекция - это мощный инструмент. Большая рентгеновская система инспекции может обнаруживать посторонние предметы внутри упаковок размером до 500 мм в ширину и 450 мм в высоту. Типичные примеры могут включать одну или несколько первичных маленьких упаковок внутри большей вторичной упаковки/коробки или сыпучие продукты в больших мешках/пакетах перед отправкой.

Примеры - Проверка на наличие стекла в корме для животных: Производитель корма для животных использует рентгеновскую систему в конце производственной линии для инспекции больших упаковок, каждая из которых наполнена первичными упаковками корма для животных, так как не было места для рентгеновской системы на более раннем этапе производственной линии. Уровни чувствительности были ниже, чем они были бы на отдельных розничных первичных упаковках, но они были довольны обнаружением осколков стекла размером 5 мм и больше.

Зонирование для пакетов с чипсами: Производитель чипсов использует две рентгеновские системы для инспекции упаковок, каждая из которых содержит 12 пакетов с чипсами. Они ищут физические посторонние предметы (металл от обработки, стекло и камни с картофельных полей) и комки приправ. Анализируя сохраненные рентгеновские изображения отбракованных продуктов, заказчик мог определить, какие отдельные пакеты с чипсами внутри каждой упаковки были дефектными.

7. Заключение

Первый шаг к размещению рентгеновской системы инспекции на производственной линии - это процесс HACCP и определение ККТ. Без этой критически важной информации рентгеновская инспекция не будет основана на общем подходе HACCP, и безопасность продукции может быть скомпрометирована. Эти знания должны быть помещены в контекст технологии рентгеновской инспекции и понимания того, что чувствительность оборудования не одинакова на каждом этапе производственной линии. Уровни обнаружения обычно лучше на ранних этапах производственного процесса, где необработанный продукт может быть представлен в меньшей глубине и с более однородной текстурой. По мере продвижения линии природа загрязнителей также может изменяться. Каждый этап обработки может вводить новые посторонние предметы или разбивать существующие посторонние предметы на более мелкие, менее обнаружимые частицы.

Обнаружение посторонних предметов на раннем этапе не только более эффективно с точки зрения снижения затрат и отходов, но и помогает предотвратить повреждение обрабатывающего оборудования, что, в свою очередь, может ввести больше посторонних предметов. Тем не менее, посторонние предметы могут быть введены на любом этапе производственной линии.

Установка рентгеновского оборудования в конце - это самый безопасный способ обнаружения посторонних предметов в одной операции. Поскольку производственный процесс завершен и продукт запечатан, новые посторонние предметы не могут попасть в продукт. Конец линии также является точкой, где производители могут использовать рентгеновскую технологию для обнаружения других вопросов контроля качества.

Окончательное решение обычно сводится к установлению баланса между риском и затратами. Хотя немногие производители устанавливают более одной рентгеновской системы инспекции на одной линии, большинство выбирает одну и устанавливает ее там, где получает оптимальные результаты. Они выбирают место на основе своего анализа уровней обнаружения, уровней риска, потенциала повреждения оборудования и простоев, репутации бренда и стоимости отходов. Вкратце, они принимают деловое решение. Однако, как отмечено в этом документе, бывают случаи, когда необходимо установить более одной рентгеновской системы на производственной линии, и поэтому нет единого решения, подходящего для каждой производственной линии. Каждый производитель должен проанализировать свой собственный производственный процесс, чтобы определить свои собственные ККТ. ККТ и безопасность продукции являются ключевыми факторами при выборе того, какую рентгеновскую систему инспекции установить и где ее установить.