در طراحی ماشین آلات صنعتی، معمولاً تمرکز اصلی روی عملکرد، دوام و بهرهوری است. اما در صنایع غذایی، دارویی و شیمیایی، فاکتور دیگری نیز اهمیت حیاتی دارد: بهداشت و قابلیت نگهداری آسان. طراحی مهندسی باید به گونهای باشد که دستگاه نهتنها کارآمد عمل کند، بلکه بهراحتی تمیز شود، آلودگی را به حداقل برساند و هزینههای سرویس و تعمیرات را کاهش دهد.
در این مقاله، اصولی را بررسی میکنیم که باعث میشوند ماشینآلات صنعتی در کنار عملکرد قوی، از نظر بهداشتی و نگهداری نیز در سطح استانداردهای بینالمللی مانند 3A، EHEDG و FDA قرار گیرند.
همچننین بخوانید : تجهیزات غذایی و اصول طراحی برای شستوشوی آسان
انتخاب متریال مناسب
اولین گام در طراحی بهداشتی، انتخاب متریال است. در صنایع غذایی و دارویی، استیل ضدزنگ (Stainless Steel) مخصوصاً گریدهای ۳۰۴ و ۳۱۶ بیشترین کاربرد را دارند.
استیل ۳۰۴: مقاوم در برابر زنگزدگی و مناسب برای تماس غیرمستقیم با مواد غذایی.
استیل ۳۱۶: حاوی مولیبدن و مقاوم در برابر خوردگی ناشی از مواد اسیدی و نمکها، مناسب برای محیطهای مرطوب یا خورنده.
در بخشهایی که تماس مستقیم با محصول وجود دارد، استفاده از پلاستیکهای صنعتی Food Grade مانند PTFE، POM، یا HDPE نیز رایج است.
طراحی سطوح با قابلیت تمیزکاری بالا
سطوح داخلی دستگاه باید صیقلی و بدون تخلخل باشند تا ذرات مواد غذایی یا آلودگی در آنها باقی نمانند.
از جوشهای بهداشتی (Sanitary Welds) استفاده کنید.
گوشههای تیز را با شعاع انحنا (Radius) مناسب جایگزین کنید.
درزها و شکافهای غیرقابل دسترس را حذف کنید.
سطوح با زبری کمتر از Ra = 0.8 μm برای صنایع غذایی توصیه میشوند تا تمیزکاری با آب و شوینده آسان انجام شود.
طراحی برای شستوشوی در محل (CIP – Clean In Place)
یکی از مهمترین اصول در طراحی ماشین آلات صنعتی، امکان شستوشوی خودکار بدون نیاز به دمونتاژ است.
در طراحی سیستمهای CIP باید موارد زیر در نظر گرفته شوند:
طراحی مسیر جریان آب و مواد شوینده به تمام نقاط تماس با محصول
استفاده از شیب مناسب (حداقل ۳ درجه) برای تخلیه کامل مایعات
جلوگیری از ایجاد ناحیههای مرده (Dead Zones)
امکان تزریق شوینده با فشار کنترلشده از نازلهای اسپری یا روتاریهد
قابلیت دسترسی و سرویسپذیری
طراحی خوب باید به گونهای باشد که تکنسین بتواند با حداقل زمان و ابزار دستگاه را باز کند، تمیز کند و دوباره مونتاژ نماید.
استفاده از اتصالات سریع (Quick Release Clamps)
درپوشهای قابل جدا شدن با قفلهای فنری یا جک گازی
ماژولار بودن طراحی (Modular Design) برای تعویض آسان قطعات فرسوده
پیشبینی مسیر دسترسی برای بازدید و تمیزکاری بدون نیاز به باز کردن کل مجموعه
طراحی سیستمهای آببندی و یاتاقانها
نقاطی مانند شفت، بلبرینگ و آببندیها معمولاً در معرض تجمع آلودگی هستند.
استفاده از سیلهای مکانیکی بهداشتی (Sanitary Mechanical Seals)
جلوگیری از تماس مستقیم روانکارها با محصول
طراحی محفظههای محافظ (Stuffing Box) با تخلیه کامل مایع
در صنایع غذایی، استفاده از گریسهای Food Grade الزامی است تا در صورت نشت، آلودگی شیمیایی ایجاد نشود.
جلوگیری از آلودگی متقاطع
دستگاه باید به گونهای طراحی شود که از تماس مواد خام و پخته، یا بخشهای تمیز و آلوده جلوگیری شود.
طراحی محفظههای جداگانه (Isolated Chambers)
جریان هوا یا مایع یکطرفه
درزبندی بین نواحی فرایند مختلف
این اصول از الزامات استاندارد HACCP نیز هستند.
سادهسازی فرآیند نگهداری
یک طراحی خوب، نگهداری را پیشبینی میکند.
استفاده از قطعات استاندارد و موجود در بازار برای کاهش زمان تعمیر
طراحی ماژولهایی که بتوانند مستقل از کل سیستم سرویس شوند
درج برچسبهای شناسایی و راهنمای تمیزکاری روی دستگاه
این موارد در کاهش زمان توقف تولید و افزایش طول عمر تجهیزات تأثیر زیادی دارند.
نمونههای کاربردی در طراحی واقعی
در تجربههای صنعتی، این اصول بهصورت زیر اعمال میشوند:
وان شستوشوی سبزیجات: طراحی شیبدار با تخلیه کامل آب.
اسلایسر پیاز: تیغههای قابل جداسازی با اتصال سریع برای شستوشوی روزانه.
دستگاه سرخکن روغنی: سیستم گردش روغن با فیلتر جداشونده و کویلهای تمیزشونده.
در هر سه نمونه، هدف مشترک است: کاهش زمان توقف و افزایش ایمنی و بهداشت.
استانداردهای بینالمللی مرتبط
برای دستیابی به کیفیت جهانی، رعایت استانداردهای زیر ضروری است:
EHEDG (European Hygienic Engineering & Design Group)
3A Sanitary Standards (USA)
FDA Food Contact Guidelines
این استانداردها معیارهایی برای جنس، سطح، طراحی جوش، جریان شستوشو و حتی زاویه شیب سطوح ارائه میدهند.
نتیجهگیری
طراحی بهداشتی و نگهداری آسان نهتنها هزینههای بهرهبرداری را کاهش میدهد، بلکه طول عمر تجهیزات و کیفیت محصولات را بهبود میبخشد.
در صنایع غذایی و دارویی، یک طراحی دقیق و هوشمندانه تفاوت بین دستگاهی بهینه و ایمن با دستگاهی پرمخاطره و پرهزینه را رقم میزند.
رعایت اصول بهداشتی از مرحله طراحی تا تولید، گامی کلیدی در جهت دستیابی به استانداردهای جهانی و اعتماد مصرفکننده است.