Operational improvement of the technological process in instant noodle production

Abstract

The aim of the study is to improve the technological process of instant noodle production, ensuring stable and uninterrupted operation in the absence of electricity supply. To assess the effectiveness of the proposed backup power solutions, the Lean thinking methodology was applied. The analysis was based on overall equipment effectiveness (OEE), downtime duration, and seasonal blackout frequency. Modeling was performed using mathematical matrices, histograms, box plots, and combined graphs with dual Y-axes. It was found that power outages cause significant disruptions to the continuity of the instant noodle production process. Calculations showed that the recovery time after a power outage exceeds the working cycle by a factor of 2.3: 2100 > 937 seconds. This, in turn, leads to reduced production line performance and increased risk of defects. By modeling several blackout scenarios (short-term, medium-duration, and long-term), the seasonal dynamics of outages over a 12-month period were analyzed. It was revealed that the highest number of outages occurred in June-July, while the longest outages were observed in November-December. Analysis of the results and validation of the effectiveness of the proposed solutions to ensure uninterrupted operation of the instant noodle production line indicate that the choice of backup power type should be based on the intensity and nature of power outages. In the case of short and infrequent outages (100-25 hours / year), the implementation of a manually started generator is sufficient, significantly improving the situation: the production cycle is reduced to 0.287 seconds, and overall equipment effectiveness (OEE) increases to 76.36 %. In contrast, under medium-duration outages (350-380 hours / year), the implementation of a comprehensive solution proves most effective, achieving an overall OEE of 78.96 % and minimizing deviations from the nominal cycle (0.288 seconds), which significantly shortens the production cycle duration, minimizes productivity losses, and maintains process stability. During prolonged outages (over 600 hours / year), the highest performance indicators are also achieved with the comprehensive approach, ensuring stable equipment operation at an OEE level of 78.96 % and restoring the nominal cycle time to 0.288 seconds, which is equivalent to uninterrupted power supply conditions. The research has shown that the rationality of choosing a technical solution is determined by the frequency, duration, and nature of power outages. If the intensity of external power outages increases, a solution consisting of a generator + ATS + UPS is needed to maintain process stability and minimize losses. Метою дослідження є вдосконалення технологічного процесу виробництва локшини швидкого приготування, забезпечення стабільної та безперебійної роботи за відсутності електропостачання. Для оцінки ефективності запропонованих рішень щодо резервного живлення було застосовано методологію Lean-мислення. Аналіз базувався на загальній ефективності обладнання (OEE), тривалості простою та сезонній частоті відключень електроенергії. Моделювання було виконано за допомогою математичних матриць, гістограм, коробкового та комбінованого графіків з подвійними осями Y. Було встановлено, що відключення електроенергії спричиняють значні перебої в безперервності процесу виробництва локшини швидкого приготування. Розрахунки показали, що час відновлення після відключення електроенергії перевищує робочий цикл у 2,3 рази: 2100 > 937 с. Це, в свою чергу, призводить до зниження продуктивності виробничої лінії та підвищення ризику дефектів. Шляхом моделювання декількох сценаріїв відключення електроенергії (короткочасних, середньотривалих та довготривалих) було проаналізовано сезонну динаміку відключень протягом 12-місячного періоду. Було виявлено, що найбільша кількість відключень припадає на червень-липень, а найтриваліші відключення спостерігаються в листопаді-грудні. Аналіз результатів та перевірка ефективності запропонованих рішень для забезпечення безперебійної роботи лінії з виробництва локшини швидкого приготування показують, що вибір типу резервного джерела живлення повинен базуватися на інтенсивності та характері відключень електроенергії. У разі коротких і нечастих відключень (100-25 год / рік) достатньо встановити генератор з ручним запуском, що значно поліпшить ситуацію: виробничий цикл скоротиться до 0,287 с, а загальна ефективність обладнання (OEE) зросте до 76,36 %. Натомість, у разі середньої тривалості відключень (350-380 год / рік) найефективнішим є впровадження комплексного рішення, яке забезпечує загальну OEE на рівні 78,96 % і мінімізує відхилення від номінального циклу (0,288 с), що значно скорочує тривалість виробничого циклу, мінімізує втрати продуктивності та підтримує стабільність процесу. Під час тривалих відключень (понад 600 год / рік) найвищі показники ефективності також досягаються за допомогою комплексного підходу, що забезпечує стабільну роботу обладнання на рівні OEE 78,96 % і відновлює номінальний час циклу до 0,288 с, що еквівалентно умовам безперебійного електропостачання. Дослідження показало, що раціональність вибору технічного рішення визначається частотою, тривалістю та характером відключень електроенергії. Якщо інтенсивність зовнішніх відключень електроенергії збільшується, для підтримки стабільності процесу та мінімізації втрат необхідне рішення, що складається з генератора, АВР та ДБЖ.