Première mondiale en tranches

Les espaces restreints ont constitué un grand défi lors de la réalisation de l'installation. (Copyright : Stäubli Tec-Systems GmbH Robotics) / L'un des plus grands défis dans la configuration de la cellule robotique était l'espace au sol limité disponible. (Copyright : Stäubli Tec-Systems GmbH Robotics)

Avec sa pince quadruple, le Stäubli TX200 récupère le calibre de saucisses de 12 kg à une position de préparation définie. (Copyright : Stäubli Tec-Systems GmbH Robotics) / Using its quadruple gripper, the Stäubli TX200 picks up the 12-kg sausages from a defined position. (Copyright: Stäubli Tec-Systems GmbH Robotics)

Le TX200 transporte les calibres de saucisses de manière sûre et douce vers le côté de chargement du trancheur. (Copyright : Stäubli Tec-Systems GmbH Robotics) / Le TX200 transporte de manière fiable et soigneuse les saucisses vers le côté de chargement du trancheur. (Copyright : Stäubli Tec-Systems GmbH Robotics)

Dieter Schäfer, chef d'équipe emballage chez Kaufland Fleischwaren GmbH, est enthousiasmé par la cellule robotisée. (Copyright : Stäubli Tec-Systems GmbH Robotics) / Dieter Schäfer, chef d'équipe emballage chez Kaufland Fleischwaren GmbH, est ravi de la cellule robot. (Copyright : Stäubli Tec-Systems GmbH Robotics)

Rainer Bonfig, Directeur général de bsb robot systems GmbH : Son entreprise a réalisé la cellule robotique dans le respect des normes d'hygiène les plus strictes. (Copyright : Stäubli Tec-Systems GmbH Robotics) / Rainer Bonfig, Directeur général de bsb robot systems GmbH : Son entreprise a réalisé la cellule robotique dans le respect des normes d'hygiène les plus strictes. (Copyright : Stäubli Tec-Systems GmbH Robotics)

Lors de la manipulation de calibres de saucisses pesant 12 kg, le détaillant alimentaire Kaufland ouvre de nouveaux horizons. Depuis peu, un robot six axes TX200 de Stäubli prend en charge le chargement d'une machine automatique de découpe et d'emballage, qui prépare de délicieuses tranches à partir de saucisses de 1,5 m de long. La solution robotique unique au monde soulage les employés et offre d'autres avantages décisifs.

Dans l'industrie alimentaire, l'utilisation de la robotique pose toujours des défis particuliers lorsque il s'agit de manipuler des aliments non emballés. Lorsqu'un robot entre en contact direct avec le produit, dans ce cas des calibres de saucisses, il faut respecter des normes d'hygiène strictes. Et : les processus de désinfection, qui ont lieu plusieurs fois par jour, ainsi que les nettoyages intensifs de toutes les parties de l'installation, représentent pour un robot standard des obstacles presque insurmontables.

Les responsables de l'usine de saucisses de Kaufland Fleischwaren à Heilbronn en étaient conscients. D'un côté, ils voyaient les grands avantages qu'apporterait l'utilisation d'un robot, mais de l'autre, des doutes sur sa compatibilité freinaient leur décision d'investissement. Dieter Schäfer, chef d'équipe emballage chez Kaufland Fleischwaren, se souvient : « Le chargement d'un trancheur avec des calibres de saucisses de 1500 millimètres de long et de 12 kilogrammes, effectué sur toute une équipe, faisait partie des tâches peu appréciées par les employés. Avec la modernisation de la production vers des processus encore plus efficaces, ce travail devenait également difficile à gérer manuellement. Le robot semblait être la solution adaptée, mais nous étions sceptiques quant à sa capacité à résister durablement à nos cycles de nettoyage. »

Utilisation de robots plus sûre sous des conditions extrêmes

Pour dissiper ces doutes, Martina Düngfelder, responsable locale des sciences de la vie & de l'alimentation chez Stäubli Robotics, s'est donné pour mission : « Je connaissais ces réticences de Kaufland grâce à de nombreux autres projets. Mais elles pouvaient être facilement levées, car nos robots HE résistants à l'eau sont considérés comme une référence pour des applications dans des conditions mentionnées, et ils prouvent leur durabilité sous des conditions sensibles à l'hygiène depuis environ 15 ans. »

Pour en avoir la preuve, Stäubli a accompagné les responsables de Kaufland lors de plusieurs projets de référence, notamment dans l'industrie fromagère, où les robots Stäubli sont déjà bien implantés et fonctionnent de manière fiable sous des exigences d'hygiène strictes depuis des années. Ainsi, les doutes concernant les normes d'hygiène et la résistance aux nettoyages intensifs ont pu être levés, et Kaufland a finalement opté pour la solution robotique.

Contraintes d'espace et technique de préhension comme défis

Avec l'entreprise bsb robot systems GmbH, partenaire de Stäubli, le constructeur d'installation idéal a rapidement été trouvé. Les Aschaffenbourgeois disposent d'une riche expérience en automatisation robotique et ont volontiers pris en charge le projet. Ce qui semblait au début une tâche simple – saisir quatre calibres de saucisses à une position définie pour les remettre au trancheur – s'est révélé, après examen plus approfondi, comme un projet exigeant.

Les défis spécifiques sont résumés par le directeur général Rainer Bonfig : « La procédure quotidienne de nettoyage n'était pas le problème. Nous savons que les robots HE de Stäubli peuvent le faire sans souci. Ce qui nous préoccupait davantage, c'était l'espace limité ainsi que la technique de préhension, qui devait manipuler les calibres de saucisses de manière sûre tout en étant douce. »

La première alimentation robotisée d'un trancheur au monde

Étant donné que Kaufland est probablement la première entreprise au monde à alimenter un trancheur avec un robot six axes, il n'a pas été possible de recourir à des solutions connues issues de projets antérieurs. Le choix du robot s'est avéré le plus simple. En raison des processus de désinfection et de nettoyage intensif, seul un robot Stäubli HE entièrement encapsulé et étanche à l'eau pouvait être envisagé. Et les critères de charge utile et de portée ont clairement favorisé le choix du TX200 HE, version spécialement étanche à l'humidité.

Ce robot industriel de haute technologie, très rapide, est l'un des plus performants du marché et établit des standards en matière d'hygiène, de robustesse, de dynamique et de précision. Doté d'une compatibilité élevée avec les salles blanches, il convainc avec ses conduites de médias internes et son boîtier entièrement étanche à la norme IP67. De plus, les contours de perturbation et les zones mortes sont systématiquement minimisés. Le boîtier est fabriqué à partir de matériaux résistants à la corrosion, ce qui garantit que ni la désinfection ni le nettoyage intensif ne l'endommagent. En outre, ce modèle, comme tous les autres robots Stäubli, permet l'utilisation d'huile alimentaire NSF H1, sans compromettre la performance ou la vitesse.

Une conception exceptionnelle : la pince

Les ingénieurs de bsb ont mis à profit leur longue expérience en construction de machines spéciales pour la conception de la pince. La solution trouvée mérite le qualificatif de chef-d'œuvre. La particularité : pour respecter les temps de cycle imposés, il faut saisir simultanément quatre calibres de saucisses.

Pour éviter d'endommager les saucisses lors du processus, bsb a imaginé une solution spécifique : « Nous avons conçu et construit une pince à quatre rouleaux, permettant au TX200 de Stäubli de se rendre à la position de transfert sous les quatre calibres de saucisses disponibles et de les soulever en douceur. La pince, pesant environ 80 kilogrammes, mesure au total 1 800 millimètres de large et possède pour chacun des quatre calibres quatre rouleaux entraînés par un moteur central. Avec ces quatre points d'appui disposés à intervalles réguliers, nous assurons une prise sûre et empêchons la déformation des calibres de 1 500 millimètres de long, dits « flasques » », explique Rainer Bonfig.

Pour charger le trancheur, le TX200 de Stäubli guide précisément la position de transfert. Une fois la position finale atteinte, le moteur central met en mouvement les rouleaux de la pince. La précieuse marchandise est ainsi transférée de manière sûre et précise dans l'alimentation du trancheur. Pour éviter que les calibres ne glissent sur les rouleaux imprimés en 3D de la pince, ceux-ci sont équipés d'une fine rainure en forme d'aiguille, assurant une traction suffisante lors du transport.

Une productivité élevée : 6 000 kilogrammes de tranches par équipe

Grâce à cette automatisation unique au monde, l'usine de viande de Kaufland à Heilbronn atteint une production de 12 000 kilogrammes de tranches par jour en deux équipes. Au total, 21 variétés de saucisses sont traitées sur la ligne, combinées en quatre unités d'emballage différentes, et proposées en Allemagne ainsi qu'en Europe de l'Est.

Dieter Schäfer, après ses doutes initiaux, est aujourd'hui totalement convaincu par la cellule robotique : « Mon inquiétude concernant le respect de nos normes d'hygiène élevées a été totalement levée par le robot six axes TX200 HE de Stäubli. La solution robotique répond également à tous nos autres objectifs à 100 %. La décharge des employés, la fiabilité du processus dans un espace restreint, l'augmentation de la productivité, la haute disponibilité, la résistance du robot aux nettoyages intensifs, ainsi que les nouvelles tâches passionnantes liées à la robotique – ce projet est un succès complet à tous points de vue. »