Vhodné pro potraviny, farmaceutika, fotovoltaiku a další

© Messe Mnichov GmbH

Robotická řešení pro hygienické a čisté prostory jsou velmi žádaná. Life Science, potraviny, laboratoře, elektronika, polovodiče – dřívější niche trhy jsou dnes hlavními hybateli růstu. Přesto jsou vstupní požadavky na roboty v těchto oblastech velmi, velmi vysoké.

Jedním z těch, kteří to musí vědět, je Peter Pühringer. Jako generální ředitel společnosti Stäubli Robotics, jednoho z vedoucích výrobců robotických řešení v prostředí citlivém na hygienu, zná detailně požadavky odvětví: „Požadavkový profil na roboty v těchto oblastech je velmi odlišný, ale v každém případě nesmírně náročný. Pokud jde o polovodiče, hraje emisí částic klíčovou roli, v oblasti Life Sciences jde o práci za aseptických podmínek nebo například u potravinářských aplikací o téma potravinářsky vhodných maziv a odolnosti robotů vůči běžným procesům mytí a čištění.“

V přímé řeči to znamená: Standardní roboti jsou pro tyto trhy zcela nevhodní. Vyžadují se speciální provedení, vysoce vyspělé roboty, kteří mohou pracovat za aseptických podmínek, voděodolné šestiosé roboty, které lze opláchnout čisticím paprskem, čisté roboty do čistých prostor, které dokážou splnit i nejpřísnější požadavky na třídu čistoty. Takto vyspělé roboty – což je možné vidět například na automatice – se již na první pohled odlišují od konvenčních standardních provedení svým hygienickým designem.

Obzvlášť zřetelně je to vidět u japonského výrobce Yaskawa. Zatímco osvědčené modré standardní roboty působí jako spolehlivé pracovní stroje s rustikálním šarmem, roboty z řady Motoman HD, které vznikly ve spolupráci s Fraunhofer-IPA, jsou téměř z jiného světa: designované povrchy, vnitřní vedení médií, odolné materiály a řada hygienicky vhodných detailů umožňují jejich použití v hygienických a čistých prostorách.

V současnosti téměř všichni renomovaní výrobci dodávají roboty s hygienickým designem. Nicméně: náklady, které výrobci vynakládají na splnění hygienických doporučení například organizace EHEDG (European Hygienic Engineering and Design Group), jsou velmi rozdílné. Automatika zde nabízí ideální příležitost k důkladnému prozkoumání robotů, manipulačních systémů, vedení energií a podobně z hlediska hygieny.

Výroba polovodičů: vysoké překážky pro automatizaci

Proč musí výrobci vynakládat takové úsilí, ukazuje pohled na odvětví s velmi přísnými požadavky na čistotu: výroba polovodičů. Důvodem je, že tranzistory na nejnovějších čipech (kterých je na každém čipu miliardy) mají strukturu o velikosti 3 až 10 nanometrů. Pro srovnání: lidský vlas má tloušťku 40 000 až 60 000 nanometrů. Je jasné, že i nejmenší částice mohou poškodit celý čip a učinit jej nepoužitelným. To znamená, že automatizace v superčistých prostorách je zde standardem.

Totéž platí i pro další oblasti v elektronice, jako jsou displeje, dotykové obrazovky, LED, OLED a další.

Farmaceutika: továrna budoucnosti

Rozměry, které lze dosáhnout, když se nejen roboti, ale i AGV a mobilní roboti kvalifikují pro čisté prostory, zdůrazňuje zajímavý projekt výrobce zařízení Harro Höfliger, který je momentálně ve fázi realizace. Jedná se o bezobslužnou výrobu farmaceutik za podmínek čistých prostor s vysokou dobou autonomie. K tomu je třeba propojit různé části zařízení s mobilními roboty a AGV vhodnými do čistých prostor.

S tím se Harro Höfliger podařilo udělat krok vpřed. Tento skok je umožněn především díky řešením od Stäubli. Společnost dokázala dodat jak čisté prostory roboty, tak vhodná AGV a mobilní roboty. S projektem „Farmaceutická továrna budoucnosti“ otevírá Harro Höfliger úplně novou kapitolu a dodává farmaceutickému průmyslu kompletní, plně automatizované zařízení, které nastaví měřítka v oblasti autonomie a efektivity.

Rostoucí trh potravinářského průmyslu

I výroba potravin patří mezi hlavní růstové trhy pro automatizaci. Roboti se již neprosazují jen v sekundárním balení, ale stále více i v primárních procesech, kde přicházejí do přímého kontaktu s potravinami. Zde je povinností používat potravinářsky vhodná maziva, která při úniku nemohou způsobit zdravotní škody. O tom hovoří Dieter Rothenfüßer, klíčový technologický manažer spotřebitelských výrobků a potravin ve společnosti KUKA: „Těmto požadavkům věnujeme velkou pozornost, zvláště když jsou naše roboty stále více využívány v těchto oblastech. Všechny osy našich HO-robotů jsou vybaveny potravinářsky vhodnými mazivy, stejně jako vedení energie k robotickému nástroji.“

Důležité pro uživatele je také posouzení vhodnosti robotů pro časté wash-down čištění s agresivními čisticími prostředky. Aby odolaly těmto podmínkám, musí být roboti co nejvíce vodotěsní a mít odpovídající stupeň krytí. Nabídka vhodných strojů je však stále omezená.

Také Fanuc vidí v oblasti „Primární potraviny“ důležitý budoucí trh. Zde bude klíčové, jak výrobci, integrátoři a dodavatelé zařízení z potravinářského průmyslu budou společně vyvíjet řešení, míní Nils Tersteegen, marketingový ředitel FANUC Deutschland, a dodává: „Automatica je pro tento výměnný kontakt velmi důležitou platformou.“

Podstatné z pohledu Fanuc je také jednoduché, grafické programování přes tablet – to zvyšuje akceptaci nejen v průmyslu obeznámeném s robotikou. Například nasazení robotů v systému Bakisto, který byl představen na loňské automatice, přináší patrné ulehčení pracovníkům pekáren nebo personálu v odděleních pečení v diskontních řetězcích. Tak robotika řeší nedostatek kvalifikovaných pracovníků i v řemeslech a maloobchodě.

„Beyond meat and milk“

To, že potravinářský průmysl je v přeměně, dokazuje každý pozorný nákup v supermarketu. A pohled na demografický vývoj – do roku 2050 bude na Zemi žít 9,7 miliardy lidí – zdůrazňuje, že je třeba objevovat nové zdroje bílkovin. ENORM Biofactory v Dánsku dělá právě to – s pomocí robotů KUKA.

V největší komerční farmě na hmyzu v Skandinávii manipulují roboti s tisíci nádob s černými vojáky mouchami. Z 25 kilogramů vajec této mouchy se během dvanácti dní vyprodukuje 100 tun larv. Protože se larvy živí odpady z „normální“ výroby potravin, řeší současně problém likvidace odpadů a rostou s velmi nízkou stopou CO2. Roboti v hygienickém provedení plní, vyprázdňují a skládají bedny, které váží až 60 kg – nový a perspektivní trh pro automatizaci, která přispívá k udržitelnému zásobování potravinami.

Závěr: důsledný rozvoj robotiky a všech klíčových komponent zařízení zajišťuje, že hranice automatizace v citlivých nebo aseptických oblastech se stále posouvají vzhůru. To, co včera ještě bylo považováno za neautomatizovatelné, může být již zítra standardem v automatizaci.