Quelles solutions robotiques conviennent à l'industrie agroalimentaire ?

Dans l'industrie agroalimentaire, les robots emballent, palettisent, trient et alimentent des lignes entières. La question n'est généralement pas de savoir si vous automatisez, mais plutôt avec quel type de robot. Chaque type de robot a sa propre fonction. Un robot delta saisit des pralines à la seconde. Il n'est pas adapté aux cartons de 25 kilos. Cet article classe les types de robots en fonction de leurs tâches. Il montre également les exigences supplémentaires de la production agroalimentaire en matière d'hygiène, de matériaux et de préhenseurs.

Ce secteur est vaste. Il compte environ 4,7 millions de salariés et génère un chiffre d’affaires d’environ 1,2 billion d’euros. Il s’agit ainsi du plus grand secteur industriel manufacturier de l’UE (FoodDrinkEurope, Data & Trends 2024).

Sommaire

• Quel type de robot pour quelle tâche
• Ce qu’une cellule robotisée prend en charge
• Pourquoi la conception hygiénique est déterminante
• Classe de protection, matériaux et température
• L'effecteur terminal et la sécurité alimentaire
• La palettisation : le point d’entrée le plus courant
• Exemples concrets issus du secteur
• Robots industriels ou cobots
• Questions fréquentes

Quel type de robot pour quelle tâche ?

Quatre types de robots couvrent la production alimentaire : les robots delta, à bras articulé, à portique et les cobots. À cela s'ajoute la cellule robotisée, qui constitue une solution clé en main. La vitesse, la charge utile et la portée délimitent les domaines d'application plus clairement que n'importe quelle fiche technique.

Installé au-dessus du convoyeur, le robot Delta saisit des produits légers à haute fréquence et constitue le choix idéal pour les produits de boulangerie ou les fruits frais, tant que le poids unitaire reste faible. Le robot polyvalent par excellence est le robot à bras articulé à six axes : il dose, emballe, palettise et atteint même les positions difficiles d’accès. Lorsqu’il s’agit de charges lourdes et de grandes surfaces, par exemple pour empiler des palettes pleines, c’est le robot portique qui montre toute sa puissance. Le cobot, quant à lui, partage l’espace de travail avec le personnel et convient aux postes semi-automatisés impliquant des changements fréquents de produits.

Vous pouvez approfondir le sujet en découvrant les avantages et les inconvénients des cobots. Pour des mouvements rapides sur une petite surface, le robot SCARA, un bras articulé horizontal, est tout indiqué.

Ce qu’une cellule robotisée prend en charge

Une cellule robotisée regroupe quatre éléments : le robot, le système de commande, les dispositifs de sécurité et le préhenseur. Il s’agit d’une station prête à l’emploi destinée à une tâche clairement définie. Les applications typiques sont l’emballage, la préparation de commandes, le tri ou le contrôle qualité.

Lors de l’emballage, la cellule dépose les produits fragiles, un capteur vérifie la quantité de remplissage, puis les marchandises poursuivent leur parcours. Lors du tri, elle sépare les produits en fonction de leur poids, de leur taille ou de leur forme, à l’aide de systèmes de caméras et de traitement d’images. Et dans le cadre du contrôle qualité, une caméra détecte les défauts en temps réel et écarte les produits défectueux. Le véritable avantage réside ailleurs : comme les interfaces et les dispositifs de sécurité sont déjà harmonisés, les efforts d’ingénierie sont réduits et la mise en service est plus rapide.

Pourquoi la conception hygiénique est-elle déterminante ?

La conception hygiénique se caractérise par des surfaces lisses, des paliers étanches, des transitions arrondies et une conception exempte d’espaces morts. Dans l’industrie agroalimentaire, c’est avant tout la facilité de nettoyage qui prime, plutôt que la cinématique. Un robot utilisé dans un processus ouvert doit pouvoir être nettoyé sans laisser de résidus. Sinon, la sécurité alimentaire en pâtit.

La norme EN 1672-2 en définit le cadre. Elle régit l’hygiène et la facilité de nettoyage des machines alimentaires. Depuis mars 2026, la directive EHEDG 62 complète pour la première fois ces exigences par des critères spécifiques aux systèmes robotiques. EHEDG signifie « European Hygienic Engineering and Design Group ». Une certification EHEDG sert de preuve vérifiable de conformité. En cas de contact direct avec les denrées alimentaires, le système HACCP (analyse des risques et maîtrise des points critiques) s'applique également (règlement UE n° 852/2004). Chaque nouvelle installation nécessite alors une nouvelle évaluation des points critiques.

Indice de protection, matériau et température

Trois facteurs déterminent l’adéquation : l’indice de protection, le matériau et la plage de température. Ces trois éléments dépendent de la méthode de nettoyage et de la zone concernée.

L'indice de protection IP (Ingress Protection) décrit la résistance à la poussière et à l'eau. En milieu sec, l'indice IP65 est souvent suffisant. En milieu humide soumis à un nettoyage à haute pression, l'indice IP69K fait office de référence. La norme IP69K garantit la résistance à un jet d’eau de 100 bars à 80 degrés (norme d’essai DIN 40050-9). C’est l’exigence imposée dans les entreprises de transformation de la viande, du poisson et des produits laitiers.

En ce qui concerne les matériaux, on distingue le contact secondaire du contact primaire. L’acier inoxydable 1.4301 (AISI 304) est utilisé pour les surfaces secondaires. Pour le contact direct et les détergents agressifs, l’acier inoxydable 1.4404 (AISI 316L) est la norme, car il est plus résistant aux chlorures. En cas de contact potentiel, les lubrifiants utilisés dans les axes doivent être conformes à la norme FDA 21 CFR 178.3570. Ils sont homologués NSF H1. La plage de température dépend de la zone. Dans la zone de réfrigération, les robots fonctionnent entre +2 et +7 degrés. Pour la zone de congélation, il existe des modèles pouvant aller jusqu'à -30 degrés.

L’effecteur terminal et la sécurité alimentaire

La pince est l’interface avec le produit. C’est d’elle que dépend le succès ou l’échec d’une cellule. Ce que le robot saisit est déterminant : denrées alimentaires crues, produits emballés, cartons, barquettes ou produits de boulangerie fragiles.

Les préhenseurs à vide sont utilisés pour les produits lisses et emballés tels que les cartons, les bouteilles ou les conserves. Pour les aliments fragiles et non emballés, les préhenseurs souples en silicone sont adaptés. Ils s’adaptent à la forme du produit et le manipulent avec délicatesse, par exemple pour les fruits, les pâtisseries ou la viande crue. Pour les marchandises robustes en contact direct, on utilise des préhenseurs hygiéniques rigides en acier inoxydable 316L, sans interstices et lavables à haute pression.

Toutes les pièces en contact avec les denrées alimentaires relèvent du règlement-cadre européen 1935/2004. Les matières plastiques sont en outre régies par le règlement européen 10/2011, qui fixe des limites de migration strictes. L’aperçu des types d’effecteurs finaux présente les différentes formes de conception disponibles. Un conseil pour la conception : les produits à manipuler doivent être définis dès le début. Ils doivent être testés en qualité de production, car la pince est conçue précisément en fonction d’eux.

La palettisation : le point d’entrée le plus courant

La palettisation est la première tâche la plus courante dans le domaine de l’automatisation. Le mouvement est clair. La charge de travail est importante et monotone. Le soulagement pour le personnel est considérable. Un robot à bras articulé ou à portique empile des cartons, des caisses et des plateaux avec une qualité constante. Grâce à des capteurs, il détecte la position exacte.

C’est précisément ce domaine qu’Unchained Robotics met en œuvre dans la pratique, de la palettisation de la viande à celle du café. Pour ce type de tâches standard , il existe des solutions prêtes à l’emploi telles que le MalocherBot, la cellule de palettisation clé en main d’Unchained Robotics. Ce secteur connaît une forte croissance à l’échelle mondiale. Selon le rapport « IFR World Robotics 2025 », environ 14 685 nouveaux robots industriels ont été installés en 2024 dans l’industrie agroalimentaire.

Exemples concrets issus du secteur

Quatre exemples issus de la boulangerie, du tri des fruits, de la laiterie et d’une chaîne de production de pizzas illustrent la coordination entre les différents types de robots. Dans une boulangerie, un robot emballe des petits pains dans des cartons, un capteur vérifie le niveau de remplissage, tandis qu’un deuxième robot palettise les lots en vue de l’expédition. Lors du tri des fruits, un système de caméras mesure la taille et la couleur de chaque fruit ; le robot trie les fruits en fonction de leur qualité et les emballe de manière adaptée. Dans une laiterie, un robot palettise des briques de boisson de plusieurs tailles et adapte rapidement la charge grâce à des préhenseurs interchangeables. Enfin, sur une chaîne de production de pizzas surgelées, un robot dose les garnitures, manipule le produit et l’emballe, tandis que la conception hygiénique permet un nettoyage en profondeur de l’installation.

Robot industriel ou cobot ?

Le choix dépend de deux facteurs : le débit et la flexibilité. Un cobot est adapté lorsque l’homme et la machine partagent un même espace, que les produits changent fréquemment et que les quantités restent modérées. Le contrôle qualité ou l’étiquetage en sont des exemples. Un robot classique à bras articulé ou de type Delta est plus performant en cas de débit élevé, de charges lourdes et de fonctionnement en continu. Souvent, les deux se complètent. Le robot industriel rapide assume la charge principale de la ligne. Le cobot se charge des tâches périphériques et de contrôle nécessitant de la flexibilité.

Questions fréquentes

Quels types de robots sont utilisés dans l’industrie agroalimentaire ?

Principalement des robots delta pour le « pick-and-place » rapide, des robots à bras articulé pour la manutention flexible et la palettisation, des robots portiques pour les charges lourdes et des cobots pour les postes de travail partiellement automatisés. À cela s’ajoutent des cellules robotisées prêtes à l’emploi pour l’emballage, le tri et l’assurance qualité.

Que signifie la « conception hygiénique » pour les robots ?

La « conception hygiénique » désigne des surfaces lisses et sans interstices, des paliers étanches et une conception sans espaces morts. Cela permet de nettoyer le robot sans laisser de résidus. Le cadre est défini par la norme EN 1672-2 et, depuis 2026, par la directive EHEDG 62 relative aux systèmes robotiques.

Quel indice de protection IP un robot doit-il avoir dans la production alimentaire ?

Dans les zones sèches, l’indice IP65 suffit souvent. Dès qu’un nettoyage à haute pression et à l’eau chaude est nécessaire, l’indice IP69K est requis. Cet indice de protection résiste à un jet d’eau de 100 bars à 80 degrés et est la norme dans les entreprises de transformation de la viande, du poisson et des produits laitiers.

Quelle pince convient pour le contact direct avec les aliments ?

Pour les denrées alimentaires fragiles et non emballées, les préhenseurs souples en silicone sont adaptés. Pour les produits robustes, les préhenseurs hygiéniques rigides en acier inoxydable 316L conviennent. Pour les produits emballés, les préhenseurs à vide sont indiqués. Tous les matériaux en contact avec les denrées alimentaires doivent être conformes au règlement européen 1935/2004.

Les robots peuvent-ils fonctionner en chambre froide et en congélateur ?

Oui. La plupart des modèles sont conçus pour les zones réfrigérées entre +2 et +7 degrés. Pour les zones de congélation, il existe des robots pouvant fonctionner jusqu’à -30 degrés. Il est important d’utiliser des lubrifiants adaptés et de disposer d’un indice de protection résistant à la condensation.

Par où commencer au mieux l’automatisation ?

Dans la plupart des entreprises, par la palettisation, car la tâche est claire et physiquement exigeante. Les cellules de palettisation prêtes à l’emploi réduisent les efforts d’ingénierie et raccourcissent la mise en service.

Le type de robot adapté à votre ligne dépend du produit, de la zone de nettoyage et du débit. Une fois les pièces à manipuler déterminées, le préhenseur peut être conçu sur mesure. L'article consacré à la mise en service de solutions robotiques clés en main explique comment une installation clé en main voit le jour, de l'idée à l'exploitation.