Контейнерні рішення для продовольчої безпеки в часи кризи: від зернових резервів до повністю інтегрованого виробництва продуктів харчування

Відключення світла в Німеччині: наскільки насправді застаріли наші запаси продуктів харчування

Основи готовності Німеччини до надзвичайних ситуацій з харчовими продуктами

Німеччина готувалася до потенційних криз постачання протягом десятиліть, але нинішні підходи сягають 1960-х років і демонструють значні недоліки. Урядові резерви на випадок надзвичайних ситуацій наразі складаються приблизно з 800 000 тонн продовольства, що зберігаються у понад 150 секретних місцях. Ці запаси складаються переважно з Цивільного резерву на випадок надзвичайних ситуацій з рису, гороху, сочевиці та згущеного молока, а також Федерального зернового резерву з пшениці, жита та вівса.

Центральна проблема цієї традиційної системи зберігання продуктів харчування полягає в її непрактичній придатності до сучасних кризових ситуацій. Приватні домогосподарства більше не мають інфраструктури, яка була у 1960-х роках, для переробки сирих основних продуктів харчування. Хоча державні резерви теоретично призначені для забезпечення щоденного харчування протягом кількох тижнів, концепцій практичного впровадження цього постачання в кризових умовах бракує.

Критика Федеральної рахункової палати у 2011 та 2019 роках підтверджує цю оцінку: запаси базуються на застарілих стандартах, частково уражені шкідниками та важкі для переробки приватними домогосподарствами. Водночас виникають високі витрати на зберігання, адміністрування та регулярне поновлення екстрених запасів.

Підходить для цього:

• Повені, смерті, пов'язані зі спекою, торнадо та збитки на мільярди: нова кризова реальність Німеччини вже тут.

Слабкі сторони харчової промисловості в часи кризи

Німецька система постачання продовольства є високоспеціалізованою та залежить від функціонуючої інфраструктури. Сучасні млини, пекарні та переробні заводи потребують стабільного енергопостачання, функціонуючих транспортних маршрутів та складних ланцюгів поставок. У кризових ситуаціях, таких як стихійні лиха, тривалі відключення електроенергії або збройні конфлікти, ці системи можуть повністю вийти з ладу.

Особливо критичною проблемою є залежність від великомасштабних централізованих підприємств. Якщо централізовані млини чи пекарні вийдуть з ладу, цілі регіони більше не зможуть постачатися обробленими продуктами харчування, навіть якщо є достатньо сирого зерна. Пандемія коронавірусу та війна в Україні вже показали, як швидко можуть руйнуватися ланцюги поставок.

Ситуацію погіршує те, що більшість великих пекарень та компаній з переробки харчових продуктів працюють за принципом «точно в строк» ​​та підтримують лише мінімальні складські потужності. У разі дефіциту поставок їм бракує як сировини, так і переробних потужностей, необхідних для швидкого реагування.

Контейнерні рішення для децентралізованого виробництва продуктів харчування

Мобільні контейнерні рішення пропонують інноваційний підхід до подолання цих недоліків. Різні виробники вже успішно розробили виробничі потужності у стандартизованих 20-футових контейнерах, що дозволяє реалізувати повний ланцюжок переробки від зберігання сировини до готового продукту.

Наприклад, австрійський постачальник побудував зернові млини у 20-футових контейнерах, які досягають потужності помелу близько 20 тонн протягом 24 годин. Ці системи мають модульну конструкцію та можуть обробляти різні види зерна без складного переобладнання системи. Запатентований процес помелу дозволяє виробляти борошно за короткий час зі стабільною якістю.

Подібні концепції існують для мобільних пекарень та інших підприємств харчової промисловості. Інша контейнерна концепція пропонує повні ланцюжки обробки у контейнерній формі, що містять усі необхідні компоненти, від виробничого блоку до холодильних камер та торгових зон. Ці системи можна розширювати в будь-який час і гнучко розгортати в різних місцях.

Вакуумне зберігання зерна в контейнерах

Ключовою перевагою контейнерних систем є можливість оптимізованого зберігання сировини за допомогою вакуумної технології. Дослідження, проведені дослідницьким інститутом, показали, що зберігання зерна у вакуумних мішках при рівні вологості нижче 14 відсотків дає чудові результати. Після двох років вакуумного зберігання якість зерна значною мірою збереглася, а існуючі шкідники були знищені вже через три місяці.

Вакуумне пакування не лише захищає від зараження шкідниками, але й від вологи та інших впливів навколишнього середовища. Комерційні постачальники вже пропонують вакуумно упаковане органічне зерно в штабелюваних пластикових відрах, термін зберігання яких становить близько 10 років. Цю технологію можна легко інтегрувати в контейнерні системи та вона дозволяє економити місце для зберігання великої кількості зерна.

Газогерметичне зберігання в контейнерах пропонує додаткові переваги порівняно з традиційними силосами. Контейнери можна швидко транспортувати та розміщувати в різних місцях за потреби. Водночас можливий кращий контроль умов зберігання, оскільки закриті системи менш схильні до зовнішніх впливів.

Інтегровані ланцюжки обробки в контейнерних системах

Повна інтеграція виробничого ланцюга від зерна до хліба в контейнерні системи вимагає ретельної координації різних етапів обробки. Процес починається з очищення зерна для видалення сторонніх предметів, каміння та пилу. Сучасні системи очищення можна легко інтегрувати в контейнери та забезпечити необхідну якість продукції.

Помел здійснюється компактними млиновими системами, спеціально розробленими для контейнерного використання. Ці системи досягають пропускної здатності від 8 до 86 тонн на день і можуть переробляти різні види зерна без перемикання. Якість отриманого борошна повністю відповідає стандартам звичайних великих млинів.

Для виробництва тіста потрібні потужні тістомісильні машини, які також доступні в компактному виконанні. Сучасні спіральні тістомісильні машини зі знімними діжами забезпечують гігієнічну обробку та легке очищення. Машини оснащені таймерами, що запобігають надмірному замішуванню, та мають функції безпеки, такі як автоматичне вимкнення при відкритті кришки діжі.

Для бродіння тіста потрібні контрольовані умови температури та вологості. Спеціальні камери для бродіння або кліматично контрольовані зони всередині контейнера можуть відповідати цим вимогам. Оптимальні умови становлять від 25 до 28 градусів Цельсія з відповідною вологістю.

Енергопостачання за допомогою інтегрованих сонячних систем

Енергопостачання контейнерних виробничих потужностей є однією з найбільших технічних проблем. Потреби в електроенергії включають млин, тістомісильні машини, системи охолодження та кондиціонування повітря, а також електроніку керування. Однак найбільшим споживачем енергії є хлібопекарська піч, яка потребує значної кількості теплової енергії.

Інноваційні проекти демонструють, що повна енергетична самозабезпеченість можлива. Одним із прикладів є контейнерна пекарня в Африці, яка щодня виробляє до 3000 буханців хліба та повністю працює на сонячній енергії. Ключ до успіху полягає в поєднанні енергоефективних печей, містких систем акумуляторного зберігання енергії та оптимізованих виробничих процесів.

Сучасні контейнерні сонячні системи зазвичай складаються з фотоелектричних систем потужністю 24 кВт у поєднанні з літій-іонними акумуляторами ємністю 80 кВт⋅год. Ці системи є модульними та можуть бути розширені за потреби. Розкладні сонячні модулі поруч із контейнером значно збільшують доступну площу колектора, забезпечуючи достатнє виробництво енергії навіть в обмеженому просторі.

Для безперервної роботи, особливо для нічного виробництва хліба, необхідні системи акумуляторного зберігання великого розміру. Сучасні літій-іонні системи пропонують високу щільність енергії, тривалий термін служби та можуть надійно працювати навіть за екстремальних температур. Контейнерні системи акумуляторного зберігання ємністю від 100 кВт⋅год до мегават зараз комерційно доступні та пропонують необхідну гнучкість для різних застосувань.

Резервні енергетичні системи та їх надійність

Для критично важливих застосувань у кризових ситуаціях впровадження резервних енергетичних систем є надзвичайно важливим. Окрім основного джерела сонячної енергії, слід передбачити додаткові джерела енергії, такі як аварійні генератори. Сучасні генератори можуть працювати на різних видах палива, включаючи звичайне дизельне паливо, біодизель HVO або синтетичне паливо.

Біодизель HVO, виготовлений з гідрогенізованої рослинної олії, пропонує особливі переваги для довгострокового застосування. Паливо значно стабільніше при зберіганні, ніж звичайне дизельне паливо, менш схильне до мікробного забруднення та зменшує викиди CO2 до 90 відсотків. Водночас HVO може використовуватися в існуючих дизельних двигунах без модифікації та пропонує таку ж надійність, як і викопне дизельне паливо.

Для максимальної надійності контейнерні системи повинні мати кілька незалежних джерел енергії. Типова конфігурація може складатися з фотоелектричних панелей для основного живлення, акумуляторних накопичувачів для буферизації та аварійного генератора HVO для екстремальних ситуацій. Інтелектуальні системи управління енергією можуть автоматично перемикатися між різними джерелами, згладжуючи піки споживання.

Управління водними та стічними водами

Водопостачання є ще одним важливим аспектом виробництва харчових продуктів у контейнерах. Виробництво хліба вимагає значної кількості чистої води, як для тіста, так і для очищення та гігієнічних цілей. Контейнерні системи можуть бути оснащені вбудованими резервуарами для води, що забезпечують кілька днів автономної роботи.

Сучасні системи очищення води можуть перетворити навіть забруднену або солону воду на воду питної якості. Компактні контейнерні системи зворотного осмосу комерційно доступні та можуть працювати від сонячної енергії. Ці системи значно підвищують незалежність і дозволяють використовувати їх навіть у віддалених районах без інфраструктури водопостачання.

Управління стічними водами також вимагає складних рішень. Харчові відходи та посудомийна вода повинні оброблятися відповідно до гігієнічних норм. Можливими підходами є компактні очисні споруди або збірні резервуари для подальшої утилізації. Для довгострокової експлуатації системи біологічного очищення в додаткових контейнерах можуть запропонувати стале рішення.

Центр безпеки та оборони пропонує обґрунтовані поради та поточну інформацію з метою ефективного підтримки компаній та організацій у зміцненні їх ролі в європейській політиці безпеки та оборони. У тісному зв’язку з робочою групою МСП Connect він просуває невеликі та середні компанії (МСП), зокрема, які хочуть додатково розширити свою інноваційну силу та конкурентоспроможність у галузі оборони. Як центральна контактна точка, центр створює рішучий міст між МСП та європейською стратегією оборони.

Підходить для цього:

• Захист робочої групи МСП - зміцнення МСП в європейській обороні

Гігієнічні вимоги та впровадження HACCP

Дотримання гігієнічних стандартів є важливим для будь-якого виробничого об'єкта харчових продуктів, а особливо критично важливим для мобільних об'єктів у кризових ситуаціях. Концепція HACCP (аналіз ризиків та критичні контрольні точки) повинна бути повністю інтегрована в системи виробництва контейнерів.

Сім принципів HACCP вимагають систематичного аналізу всіх потенційних небезпек у виробничому процесі. Біологічні небезпеки від патогенних мікроорганізмів становлять найбільший ризик. Системи контейнерів повинні бути розроблені таким чином, щоб усі поверхні, що контактують з харчовими продуктами, були виготовлені з нержавіючої сталі та легко очищалися.

Критичні контрольні точки включають моніторинг температури протягом усього виробничого ланцюжка, гігієнічні заходи під час зміни персоналу та захист від забруднення під час зберігання. Сучасні контейнерні системи можуть бути оснащені автоматичними системами моніторингу, які безперервно реєструють та документують температуру, вологість та інші критичні параметри.

Навчання персоналу використанню мобільного виробничого обладнання є особливо важливим, оскільки умови праці можуть відрізнятися від умов на звичайних підприємствах. Стандартизовані процедури та регулярне навчання з гігієни забезпечують дотримання всіх правил навіть у складних умовах.

Підходить для цього:

• Концепція HACCP: 7 кроків до абсолютно безпечних продуктів харчування – Вичерпні питання та відповіді щодо безпеки харчових продуктів

Модульна архітектура та масштабованість системи

Перевага контейнерних виробничих систем полягає в їхній модульній конструкції та практично необмеженій масштабованості. Базові модулі можна комбінувати та розширювати за потреби, щоб охопити різні потужності та асортимент продукції.

Типовий базовий модуль може складатися з одного контейнера, що поєднує зберігання, подрібнення та приготування тіста. Для більшої місткості можна додати додаткові контейнери для окремих етапів обробки, розширеного зберігання або різних ліній продуктів. Контейнери можна розташовувати поруч або штабелювати, щоб мінімізувати потреби в просторі.

Контейнери з'єднані через стандартизовані інтерфейси, що забезпечує швидке складання та переобладнання. Конвеєрні та транспортні системи можна гнучко налаштувати для оптимізації потоку матеріалів між модулями. Централізовані системи керування координують виробництво по всіх контейнерах та забезпечують безперебійну роботу.

Така модульна архітектура пропонує вирішальні переваги для готовності до криз. Системи можна нарощувати поступово та розширювати в міру зростання попиту. Водночас розподіл по кількох контейнерах забезпечує більшу стійкість, оскільки якщо виникають проблеми з одним модулем, інші можуть продовжувати працювати.

Транспортабельність та швидка готовність до експлуатації

Використання стандартизованих транспортних контейнерів забезпечує глобальну транспортабельність виробничих потужностей. Контейнери можна транспортувати вантажівками, кораблями або залізницею та швидко розміщувати в різних місцях. Стандартні розміри 20 або 40 футів дозволяють використовувати існуючу логістичну інфраструктуру без будь-яких спеціальних вимог.

Сучасні контейнерні виробничі потужності спроектовані як системи «підключи та працюй», готові до експлуатації протягом двох-трьох днів з моменту доставки. Усі необхідні компоненти попередньо зібрані та протестовані. Потрібно лише підключити електроенергію, воду та, за необхідності, каналізацію.

Таке швидке розгортання є безцінним, особливо в умовах стихійних лих. У той час як традиційні виробничі потужності потребують місяців планування та будівництва, контейнерні системи можуть забезпечити постачання продуктів харчування майже миттєво. Їхня гнучкість також дозволяє використовувати їх у тимчасових сховищах, під час евакуації або в районах зі зруйнованою інфраструктурою.

Підходить для цього:

• Логістичні проблеми із постачанням населення та оснащенням рятувальників у зонах ризику та під час криз

Економічні аспекти та ефективність витрат

Інвестиційні витрати на контейнерні виробничі системи значно нижчі, ніж на аналогічні стаціонарні об'єкти. Модульна конструкція дозволяє поступово інвестувати відповідно до фактичних потреб. Водночас, витрати на землю, будівлі та складні процедури отримання дозволів усуваються.

Завдяки високому ступеню автоматизації та енергоефективності сучасних систем, експлуатаційні витрати є конкурентоспроможними порівняно з традиційними системами. Поєднання їх, зокрема, з відновлюваними джерелами енергії може призвести до значної економії коштів, оскільки постійні витрати на енергію практично виключаються.

Контейнерні системи пропонують привабливі моделі фінансування для державного сектору. Замість високих початкових інвестицій можна використовувати моделі лізингу або оренди, що дозволяє рівномірно розподілити витрати. За необхідності системи можна швидко розширити або перемістити в інші місця, забезпечуючи оптимальне використання ресурсів.

Економічні вигоди від децентралізованого виробництва контейнерів є значними. Створення локальної вартості, робочі місця та коротші транспортні маршрути не лише знижують витрати, але й підвищують безпеку постачання. У кризові часи ці системи можуть замінити критично важливу інфраструктуру та підтримувати основні послуги.

Міжнародний досвід та найкращі практики

Міжнародні проекти вже довели практичну життєздатність виробництва харчових продуктів у контейнерах за різних умов. Проекти контейнерних хлібобулочних та холодильних установок в Африці та інших країнах, що розвиваються, демонструють, що надійне виробництво хліба можливе навіть за екстремальних кліматичних умов та без існуючої інфраструктури.

Ці проекти дали важливе уявлення про оптимізацію систем. Важливість належно підібраних систем накопичення енергії, потреба в місцевих потужностях з обслуговування та адаптація до культурних особливостей є ключовими факторами успіху. Водночас, модульні конструкції та стандартизовані компоненти виявилися особливо простими в обслуговуванні.

У Європі різні країни експериментують з мобільними виробничими системами для забезпечення готовності до кризових ситуацій. Нідерланди розробили контейнерні системи для постачання у разі прориву дамб та повеней. Австрія використовує мобільні млини для регіонального постачання в гірських районах, де транспортування до центральних об'єктів ускладнене.

Майбутні перспективи та технологічний розвиток

Технологічний розвиток контейнерних виробничих систем стрімко прогресує. Технології штучного інтелекту та Інтернету речей дозволяють повністю автоматизувати моніторинг та оптимізацію виробничих процесів. Прогнозне обслуговування може передбачати збої та забезпечувати профілактичне обслуговування.

Нові технології акумуляторів з вищою щільністю енергії та довшим терміном служби ще більше покращать енергетичну самодостатність. Водночас, більш ефективні сонячні модулі дозволяють отримувати вищу енергію навіть в обмеженому просторі. Інтеграція паливних елементів як додаткового джерела енергії може створити подальшу надмірність у майбутньому.

Розробка нових технологій обробки, спеціально призначених для контейнерного застосування, ще більше підвищить ефективність. Більш компактні системи з вищою пропускною здатністю та меншим споживанням енергії вже розробляються. Водночас нові матеріали та технології виробництва дозволяють створювати більш економічно ефективні та низькообслуговувані системи.

Впровадження в рамках підготовки Німеччини до кризових ситуацій

Інтеграція контейнерних виробничих систем у систему готовності Німеччини до надзвичайних ситуацій з продовольством вимагає фундаментального перегляду існуючих концепцій. Замість того, щоб покладатися виключно на зберігання сирих основних продуктів харчування, слід створити децентралізовані переробні потужності, які залишатимуться функціональними навіть у кризових умовах.

Одна з можливих стратегій може включати регіональний розподіл систем контейнерного виробництва, які використовуються комерційно у звичайний час і можуть бути швидко активовані для екстреного постачання у кризові часи. Приватні оператори можуть бути зобов'язані шляхом укладання відповідних контрактів забезпечувати потужності для державного постачання у разі кризи.

Існуючі зерносховища можна було б поступово доповнити сучасними контейнерними сховищами, що пропонуватимуть оптимізоване зберігання, а також базові переробні потужності. Ці гібридні підходи поєднуватимуть переваги обох систем і дозволятимуть поступову модернізацію.

Підготовку спеціалістів для роботи з мобільними виробничими потужностями необхідно розпочинати якомога раніше. Співпраця з професійно-технічними училищами, торговими палатами та харчовою промисловістю може допомогти розвинути необхідні навички. Регулярні навчання та навчальні курси забезпечують оперативну готовність у разі надзвичайної ситуації.

Стратегічне значення для національної безпеки

Системи виробництва продуктів харчування на основі контейнерів представляють собою парадигматичний зсув у готовності до криз. Вони долають традиційний розрив між зберіганням та переробкою та створюють гнучкі, децентралізовані потужності, які залишаються функціональними навіть у разі серйозних пошкоджень інфраструктури.

Стратегічні переваги виходять далеко за рамки простого постачання продуктів харчування. Децентралізовані виробничі потужності підвищують стійкість усієї економіки та зменшують вразливість до цілеспрямованих атак на центральну інфраструктуру. Водночас вони закладають основу для економічної відбудови після стихійних лих.

Інвестування в такі системи – це не лише страховка від кризових сценаріїв, а й інвестиція в більш стале та стійке майбутнє. Поєднання сучасних технологій, відновлюваних джерел енергії та модульного будівництва демонструє способи, за допомогою яких індустріальні суспільства можуть забезпечувати свої основні послуги навіть в екстремальних умовах.

Настав час для змін у підготовці до криз. Контейнерні виробничі системи пропонують технології та гнучкість, необхідні для подолання викликів 21 століття. Їхнє раннє впровадження може мати вирішальне значення для здатності Німеччини надійно постачати своє населення продовольством навіть у часи серйозної кризи.

Я радий допомогти вам як особистого консультанта.

Керівник розвитку бізнесу

Голова Робоча група оборони МСП

LinkedIn

 

 

Я радий допомогти вам як особистого консультанта.

зв’язатися зі мною під Вольфенштейном ∂ xpert.digital

зателефонуйте мені під +49 89 674 804 (Мюнхен)

LinkedIn
 

 

Ця інноваційна технологія обіцяє фундаментально змінити контейнерну логістику. Замість того, щоб складати контейнери горизонтально, як раніше, вони зберігаються вертикально на багатоярусних сталевих стелажних конструкціях. Це не лише дозволяє різко збільшити місткість зберігання в межах одного простору, але й революціонізує всі процеси в контейнерному терміналі.

Детальніше про це тут:

• Контейнерні висотні склади та контейнерні термінали: Логістична взаємодія – експертні поради та рішення