Apto para alimentos, farmacéuticos, fotovoltaica y más

© Messe München GmbH

Soluciones robóticas para entornos higiénicos y de salas limpias son muy demandadas. Ciencias de la vida, alimentación, laboratorios, electrónica, semiconductores – los mercados nicho de antes son los motores de crecimiento de hoy. Sin embargo, los requisitos de entrada para robots en estos ámbitos son muy, muy altos.

Uno de los que debe saberlo es Peter Pühringer. Como director general de Stäubli Robotics, una de las empresas líderes en soluciones robóticas en entornos sensibles a la higiene, conoce en detalle los requisitos del sector: «El perfil de requisitos para robots en estos ámbitos es muy diverso, pero en cualquier caso sumamente exigente. Mientras que en aplicaciones de semiconductores la emisión de partículas juega un papel decisivo, en Ciencias de la Vida se trata de trabajar en condiciones asépticas o, por ejemplo, en aplicaciones alimentarias, de lubricantes aptos para alimentos y de la resistencia de los robots frente a los habituales procesos de limpieza con lavado a presión.»

En términos claros: los robots estándar son completamente inadecuados para estos mercados. Se demandan versiones especiales, robots altamente desarrollados que puedan trabajar en condiciones asépticas, robots sellados de seis ejes que puedan ser rociados con la lanza de limpieza, robots para salas limpias que puedan cumplir con la clasificación más estricta de salas limpias. Estos robots tan avanzados – que se pueden experimentar de forma muy ilustrativa en la automatica – ya se distinguen a simple vista por su diseño higiénico en comparación con las versiones estándar convencionales.

Esto es especialmente visible en el proveedor japonés Yaskawa. Mientras los confiables robots estándar azules parecen máquinas de trabajo robustas con un encanto rústico, los robots de alto rendimiento de la serie Motoman HD, creados en colaboración con el Fraunhofer-IPA y completamente en blanco, parecen de otro mundo: aquí, superficies diseñadas, conducciones internas de medios, materiales resistentes y numerosos detalles higiénicos abren camino para su uso en entornos de higiene y salas limpias.

Hoy en día, casi todos los fabricantes de renombre entregan robots con diseño higiénico. Sin embargo, el esfuerzo que invierten los proveedores para cumplir, por ejemplo, con las recomendaciones higiénicas de la EHEDG (European Hygienic Engineering and Design Group) varía mucho. La automatica ofrece una oportunidad perfecta para examinar a fondo robots, sistemas de agarre, conducciones de energía y otros componentes bajo estos aspectos.

Fabricación de semiconductores: altas barreras para la automatización

Por qué los fabricantes deben hacer este esfuerzo se muestra al mirar un sector con requisitos especialmente estrictos en salas limpias: la fabricación de semiconductores. La razón: en los chips de última generación, los transistores (de los cuales hay miles de millones en cada chip) tienen un tamaño de estructura de 3 a 10 nanómetros. Para comparación: un cabello humano tiene un grosor de 40.000 a 60.000 nanómetros. Está claro que cada partícula, por pequeña que sea, puede dañar y hacer inutilizable un chip completo. Esto significa: la automatización en salas ultra limpias es un estándar establecido aquí.

Lo mismo se aplica a otras áreas relacionadas con la electrónica, como pantallas, pantallas táctiles, LEDs, OLEDs…

Fábrica de medicamentos del futuro

Las dimensiones que se pueden explorar cuando no solo los robots, sino también los AGV y robots móviles, califican para salas limpias, lo subraya un interesante proyecto del fabricante de plantas Harro Höfflinger, que actualmente está en fase de realización. Se trata de una producción farmacéutica sin operarios en condiciones de sala limpia, con altos tiempos de autonomía. Para lograrlo, varias partes del sistema deben estar conectadas con robots móviles y AGV aptos para salas limpias.

Con la Fábrica de medicamentos del futuro, Harro Höfflinger da un paso adelante. Este salto cuántico es posible gracias a la competencia en soluciones de Stäubli. La empresa pudo suministrar tanto robots para salas limpias como AGV y robots móviles adecuados. Con la «Fábrica de medicamentos del futuro», Harro Höfflinger abre un capítulo completamente nuevo y proporciona a la industria farmacéutica instalaciones completas, totalmente automatizadas, que marcarán pauta en autonomía y eficiencia.

Mercado en crecimiento: industria alimentaria

La producción de alimentos también es uno de los grandes mercados en crecimiento para la automatización. Los robots ya no solo dominan en el envasado secundario, sino también en procesos primarios, donde entran en contacto directo con los alimentos. Aquí, el uso de lubricantes compatibles con alimentos, que no causen daños a la salud en caso de fugas, es obligatorio. Dieter Rothenfüßer, Key Technology Manager Consumergoods/Food de KUKA, comenta: «Tomamos estas exigencias muy en serio, especialmente porque cada vez se emplean más nuestros robots en estos ámbitos. Todas las articulaciones de nuestros robots HO están equipadas con lubricantes aptos para alimentos, así como la conducción de energía hacia la herramienta del robot.»

Lo importante para los usuarios es la idoneidad de los robots para los procesos de limpieza con lavado a presión, que se realizan varias veces al día en la industria, con medios de limpieza a veces agresivos. Para soportar esto, los robots deben ser en su mayoría impermeables y contar con la protección adecuada. La oferta de máquinas adecuadas todavía es bastante limitada.

Fanuc también ve en el sector «Primary Food» un mercado futuro importante. Aquí, será crucial cómo fabricantes, integradores y constructores de plantas de la industria alimentaria desarrollan soluciones en conjunto, opina Nils Tersteegen, director de marketing de FANUC Alemania, y añade: «La automatica es una plataforma muy importante para este intercambio.»

Desde la perspectiva de Fanuc, también es importante una programación sencilla y gráfica mediante tablet, lo que aumenta la aceptación no solo en la industria familiarizada con la robótica. Por ejemplo, el uso de robots en el sistema Bakisto, presentado en la pasada automatica, proporciona un alivio palpable para los empleados de panaderías o personal en departamentos de panadería de supermercados. Así, la robótica también aborda la escasez de mano de obra especializada en artesanía y comercio minorista.

«Más allá de carne y leche»

Que la industria alimentaria está en transformación lo demuestra cada visita atenta a un supermercado. Y una mirada a la evolución demográfica – en 2050, vivirán 9,7 mil millones de personas en la Tierra – subraya: hay que explorar nuevas fuentes de proteínas. La ENORM Biofactory en Dinamarca hace precisamente eso, con la ayuda de robots KUKA.

En la mayor granja comercial de insectos en Escandinavia, los robots manejan miles de envases con moscas negras soldado. De 25 kilos de huevos de esta mosca, en doce días se producen 100 toneladas de larvas. Como las larvas también se alimentan de residuos de la producción alimentaria «normal», resuelven un problema de eliminación y crecen con una huella de carbono muy baja. Los robots en versión higiénica llenan, vacían y apilan las cajas, que pueden pesar hasta 60 kg, abriendo así un mercado nuevo y prometedor para la automatización, que contribuye a la producción de alimentos sostenibles.

En conclusión: el desarrollo continuo de la robótica y de todos los componentes principales de las instalaciones garantiza que los límites de la automatización en áreas sensibles a la higiene o en entornos asépticos sigan ampliándose. Lo que ayer parecía imposible de automatizar, mañana puede ser ya un estándar en la automatización.