Elintarviketeollisuuden tehdassuunnittelun näkymiä

Elintarviketeollisuuden investoinnit Suomessa ovat olleet viimeiset 20 vuotta keskimäärin 460 miljoonaa euroa vuodessa. Tänä vuonna odotetaan ennätyksellistä noin 600 miljoonaan euron investointitasoa, joka on arviolta viisi prosenttia liikevaihdosta. COVID-19-pandemia saattaa kuitenkin siirtää investointien aloituksia, mutta investointitarve ei poistu.

Elintarviketeollisuuden investointien osuuden on arvioitu olevan tänä vuonna noin yhdeksän prosenttia kaikista teollisuuden ja energiatuotannon investoinneista Suomessa. Puolet elintarviketeollisuuden investoinneista kohdistuu korvausinvestointeihin.

Elintarviketeollisuuden suunnittelutarpeita ja investointeja ovat kiihdyttäneet tarve tuoda uusia tuotteita yhä nopeammin markkinoille, lisätä toiminnan joustavuutta, parantaa toiminnan laatua, kohentaa tehokkuutta ja vähentää hävikkiä.

Tuotekehitysprosessit ovat nopeutuneet, tuotenimikkeiden määrä on kasvanut nopeasti, ja tuotteiden elinkaari on aiempaa lyhyempi. Tämä lisää tarvetta kehittää entistä joustavampia ja tehokkaampia tuotantojärjestelmiä ja logistisia ratkaisuja.

Tuotteiden myyntiajat ovat yhä pitempiä ja jakelualueet laajempia, mikä on johtanut hygieenisiin ja aseptisiin prosessi- ja pakkausratkaisuihin. Viennin pakkaukset, jakelu- ja myyntiyksiköt, poikkeavat Suomessa myytävistä tuotteista, joissa useimmiten hyödynnetään kierrätettäviä pakkauksia.

Joustavuutta ja ketteryyttä on tarvittu toimintaympäristön suurissa muutoksissa, kuten Venäjän pakotteet elintarviketeollisuudelle, ilmaston lämpeneminen, kasvipohjaisten elintarvikkeiden kulutuksen kasvu, Brexit ja koronapandemia.

Nämä muutokset ovat olleet osittain hyvin ennakoimattomia ja vaatineet teollisuuden nopeaa joustotarvetta. Koska investoinnit ovat hyvin pitkävaikutteisia, teollisuuden ja suunnittelijan näkemys ja kokemus ovat keskeisiä joustavuuden ennakoinnissa ja toteuttamisessa.

Kuluttajien, asiakkaiden, viranomaisten ja auditoijien tavoitteet ovat muovanneet teollisuuden laaduntuottokykyä voimakkaasti. Hygienia-alueiden toteuttaminen nykyisissä tehtaissa on antanut suunnittelijoille osin hyvinkin haastavia tehtäviä.

Laaduntuoton parantaminen on lisännyt tarvetta tuotteiden jäljitettävyyteen ja esimerkiksi konenäön monipuoliseen käyttöön. Joissakin maissa viranomaiset edellyttävät jo yksittäisten elintarvikkeiden serialisointia. Tältä osin elintarviketeollisuus lähenee lääketeollisuuden toimintatapoja.

Kilpailukyvyn kehittäminen on keskeistä yrityksen menestyksen kannalta. Kaiken hävikin minimointi ja tehokkaat energiaratkaisut ovat tärkeässä roolissa myös kustannussäästöjä haettaessa. Raskaiden työvaiheiden automatisointi esimerkiksi roboteilla tehostaa toimintaa merkittävästi. Automatisointi, digitalisointi sekä jatkuvatoimiset mittaukset ja tiedonkeruu vähentävät virheitä ja pienentävät hävikkiä.

Myös suunnittelijoiden työ on tehostunut merkittävästi. Tehtaiden nykytila voidaan skannata digitaalisiksi dokumenteiksi. Integroitu suunnittelu voidaan toteuttaa Building Information Modeling -mallissa, jossa tuotanto-, pakkaus-, varasto-, energia- ja LVISK-järjestelmät sekä rakennus on integroitu yhdeksi malliksi.

Malli mahdollistaa myös virtuaalisen tarkastelun. Digitaalinen dokumenttien hallinta ja Good Automated Manufacturing Practice -mallin hyödyntäminen tehostavat toimintaa, parantavat suunnittelun laatua ja vähentävät muutoksia toteutuksen aikana.

Prosessien ja tehtaan toimintaa voidaan mallintaa ennen rakentamista myös dynaamiseksi malliksi, jossa toiminta voidaan simuloida vuosiksi eteenpäin syöttämällä malliin tuotanto- ja tilaustiedot. Se mahdollistaa tuotanto-, pakkaus- ja varastojärjestelmien mitoituksen tarkistuksen simulaatioajoilla nopeasti ennen tehtaan tai prosessin rakentamista.

Tämän päivän ja tulevaisuuden mahdollisuuksia teollisuudella ja suunnittelijoille ovat kestävä kehitys, muovipakkausten korvaaminen uusilla kierrätettävillä materiaaleilla, kiertotalous ja hiilineutraalisuus.

Industry 4.0 -konsepti tulee tehostamaan toimintaa digitalisoimalla tietovirtoja ja dokumentaatiota sekä vähentämällä turhia työvaiheita, varastoja ja hävikkiä. Digitaalisuutta hyödynnetään jo menestyksellä suomalaisissa elintarviketeollisuuden yrityksissä.