Roboty w przemyśle spożywczym - automatyzacja i zwiększona wydajność

Roboty w przemyśle spożywczym - Robotyka dla nowoczesnej automatyzacji produkcji żywności

Przemysł spożywczy od lat znajduje się pod dużą presją konkurencji. Producenci muszą produkować coraz szybciej, zachowując przy tym najwyższe standardy jakości i higieny. Roboty coraz częściej przejmują kluczowe zadania w tym środowisku. Precyzyjnie i niezawodnie pakują, paletyzują, sortują i wykańczają produkty. Firmy wykorzystują je do automatyzacji procesów produkcyjnych, obniżania kosztów i zwiększania wydajności.

Spis treści

1. Obszary zastosowań robotów w przemyśle spożywczym
2. Roboty w przetwórstwie spożywczym - podstawy techniczne
3. Zalety stosowania automatyki i robotyki w produkcji żywności
4. Higieniczna automatyzacja - chwytaki zapewniające optymalne bezpieczeństwo żywności
5. Zastosowania robotów w przemyśle spożywczym
6. Przyszłość robotów w produkcji żywności w całym łańcuchu dostaw
7. Zastosowanie robotów czy cobotów? - Która forma oferuje większą elastyczność dla mojego zastosowania?
8. Łańcuch dostaw w przemyśle spożywczym - przykłady rozwiązań zrobotyzowanych
9. Podsumowanie

Obszary zastosowań robotów w przemyśle spożywczym

W pakowaniu żywności roboty przejmują monotonne etapy pracy, które wcześniej były wykonywane ręcznie. Dzięki specjalnie opracowanym chwytakom, na przykład firmy Formhand, wrażliwe produkty, takie jak wypieki lub świeże owoce, mogą być przenoszone delikatnie. W zależności od produktu stosowane są chwytaki próżniowe, systemy mechaniczne lub chwytaki z miękkiego silikonu. Elastyczność nowoczesnych systemów pozwala na szybką zmianę na nowe formaty lub typy opakowań.

Roboty oferują również ogromne korzyści podczas paletyzacji. Układają one pudełka, skrzynki lub tace niezawodnie i z zachowaniem stałej jakości. Dzięki nowoczesnej technologii czujników precyzyjnie rozpoznają pozycje i automatycznie dostosowują swoje ruchy. Pracownicy nie muszą przenosić ciężkich ładunków, co zwiększa bezpieczeństwo pracy.

Kolejnym ważnym obszarem jest sortowanie. Tutaj roboty oddzielają produkty według wagi, rozmiaru lub kształtu. Systemy kamer i czujniki dostarczają niezbędnych danych, a kinematyka robota umożliwia szybkie i precyzyjne ruchy. W samej produkcji żywności zautomatyzowane systemy przejmują również dozowanie i mieszanie składników lub przetwarzanie na dalszych etapach produkcji.

Roboty w przetwórstwie żywności - podstawy techniczne

System robotów ma kluczowe znaczenie dla szybkości i dokładności. Roboty przegubowe, modele delta i SCARA spełniają różne wymagania - od szybkiego pobierania lekkich przedmiotów po przenoszenie ciężkich elementów. Uzupełniają je urządzenia pomiarowe, które rejestrują pozycję, wagę lub temperaturę. Pozwala to na dokładne powtarzanie etapów pracy i unikanie wahań jakości.

Kluczową kwestią jest higieniczna konstrukcja. Roboty dla przemysłu spożywczego są projektowane w taki sposób, aby były łatwe do czyszczenia. Obudowy ze stali nierdzewnej, gładkie powierzchnie i uszczelnione łożyska zapobiegają osadzaniu się brudu i bakterii. Zgodność z wymogami higieny ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia bezpieczeństwa żywności w dłuższej perspektywie.

Zalety stosowania automatyki i robotyki w produkcji żywności

Automatyzacja przynosi wyraźne korzyści ekonomiczne. Linie produkcyjne z robotami osiągają większe wydajności przy zachowaniu stałej jakości produktu. Wydajność wzrasta, ponieważ przestoje są krótsze dzięki szybkim przezbrojeniom. Roboty pracują przez całą dobę, co oznacza, że wydajność jest znacznie wyższa w porównaniu z procesami czysto ręcznymi.

Ważnym czynnikiem jest również zdolność adaptacji. Firmy mogą reagować na zmiany popytu, dostosowując programy i zwiększając lub zmniejszając liczbę używanych robotów. Integracja z istniejącymi systemami jest teraz łatwiejsza niż kiedykolwiek, ponieważ nowoczesne systemy komunikują się za pośrednictwem standardowych interfejsów i płynnie dopasowują się do łańcucha dostaw.

Zastosowanie robotów zapewnia również, że aplikacja jest wdrażana w sposób higieniczny i precyzyjny. Wysokie wymagania higieniczne dla firm z branży spożywczej, np. podczas przetwarzania mięsa lub pakowania żywności, muszą być spełnione za wszelką cenę. Dlatego warto wykorzystywać roboty do przenoszenia i paletyzacji.

Higieniczna automatyzacja - chwytaki zapewniające optymalne bezpieczeństwo żywności

Zastosowanie specjalnych chwytaków zaprojektowanych z myślą o higienie zwiększa bezpieczeństwo żywności w dłuższej perspektywie. Chwytaki te, takie jak chwytaki próżniowe lub silikonowe, umożliwiają delikatne przenoszenie wrażliwych produktów i są łatwe do czyszczenia, aby zapobiec skażeniu bakteryjnemu. Szczególnie w obszarach takich jak przetwarzanie świeżych owoców, mięsa, ryb lub wypieków, pomagają one spełnić surowe przepisy dotyczące higieny.

Zastosowania robotów w przemyśle spożywczym

Roboty pakują bułki w piekarni. Chwytak umieszcza towary w pudełkach, czujnik sprawdza ilość napełnienia, a następnie inny robot paletyzuje jednostki do wysyłki.

W obszarze sortowania owoców system kamer mierzy rozmiar i kolor każdego pojedynczego kawałka. Robot sortuje owoce według klasy jakości i odpowiednio je pakuje.

W mleczarni roboty paletyzują kartony z napojami o różnych rozmiarach. Dzięki wymiennym chwytakom ładunki można szybko regulować.

Na linii gotowej pizzy roboty dozują dodatki, obsługują i pakują produkty. Higieniczna konstrukcja umożliwia dokładne czyszczenie systemów.

Przyszłość robotów w produkcji żywności w całym łańcuchu dostaw

Trend zmierza w kierunku Przemysłu 4.0, a technologie robotów w przemyśle spożywczym stają się coraz bardziej połączone w sieć. Dane z systemów pomiarowych i produkcji przepływają do systemów centralnych, które kontrolują i optymalizują produkcję. Roboty współpracujące stają się bardziej elastyczne i bezpieczniejsze, dzięki czemu mogą być wykorzystywane w obszarach, w których wcześniej możliwa była tylko praca ręczna.

Systemy cyfrowe ze sztuczną inteligencją mogą rozpoznawać odchylenia jakościowe w czasie rzeczywistym i wprowadzać poprawki. Sortowanie staje się bardziej precyzyjne dzięki algorytmom uczenia się, a liczba wykorzystywanych robotów może być optymalnie dostosowana do szczytów produkcyjnych.

Korzystanie z robotów czy cobotów? - Która forma oferuje większą elastyczność dla mojej aplikacji?

Ze względu na swój współpracujący charakter, coboty oferują większe możliwości adaptacji, ponieważ mogą bezpiecznie współpracować z ludźmi, na przykład podczas kontroli jakości lub etykietowania. Z kolei roboty przegubowe są bardziej skuteczne w wysoce zautomatyzowanych zadaniach, takich jak pakowanie lub paletyzacja. Wybór zależy od konkretnego zastosowania, przy czym coboty mają przewagę w elastycznych środowiskach produkcyjnych, a roboty przemysłowe w wysoce znormalizowanych procesach.

Łańcuch dostaw w przemyśle spożywczym - przykłady rozwiązań zrobotyzowanych

Roboty optymalizują logistykę w łańcuchu dostaw, na przykład poprzez zautomatyzowane sortowanie w magazynach lub precyzyjne paletyzowanie do wysyłki. W przetwórstwie wspomagają pakowanie żywności, a technologia czujników zapewnia kontrolę jakości w czasie rzeczywistym. Takie rozwiązania skracają czas przestojów i zwiększają wydajność od zakupu surowców po dostawę.

Podsumowanie

Roboty stały się integralną częścią nowoczesnej produkcji żywności. Zwiększają wydajność, zapewniają jakość produktów, spełniają surowe wymagania higieniczne i odciążają pracowników od fizycznie uciążliwych lub monotonnych zadań. Wraz z dalszym rozwojem robotyki, cobotów i higienicznego projektowania, ich potencjalne zastosowania w branży staną się jeszcze bardziej zróżnicowane, skuteczne i wydajne w nadchodzących latach.

(Zdjęcia: Soft-Gripping)