Fit für Food, Pharma, Photovoltaik und mehr

© Messe München GmbH

Higiéniai és tisztatéri robotikai megoldások rendkívül keresettek. Élettudományok, élelmiszeripar, laboratórium, elektronika, félvezetők – a korábbi niche-piacok a növekedés motorjai a jelenben. Azonban a robotok ezen területeken való bevezetésének feltételei nagyon, nagyon magasak.

Az egyik, aki tudja, ez Peter Pühringer. A Stäubli Robotics ügyvezető igazgatójaként, amely az egyik vezető vállalat a higiéniai érzékeny környezetben alkalmazott robotikai megoldások terén, részletesen ismeri az iparági követelményeket: „Az elvárások a robotokkal szemben ezen a területen nagyon eltérőek, de minden esetben rendkívül magasak. Míg a félvezető alkalmazásoknál a részecskekibocsátás döntő szerepet játszik, addig az élettudományokban az aszeptikus körülmények között végzett munka, vagy például az élelmiszerbevitelnél az élelmiszerbarát kenőanyagok kérdése, valamint a robotok ellenálló képessége a szokásos mosó- és tisztítós folyamatokkal szemben.”

Világosan ez azt jelenti: a standard robotok teljesen alkalmatlanok ezekre a piacokra. Különleges kivitelekre van szükség, fejlett robotokra, amelyek aseptikus körülmények között tudnak működni, vízálló hatos tengelyes robotokra, amelyeket tisztítószál segítségével lehet tisztítani, tisztatéri robotokra, amelyek a legszigorúbb tisztatéri osztályozásnak is megfelelnek. Az ilyen fejlett robotokat – amit különösen szemléletesen az automatica kiállításon lehet megtapasztalni – már első pillantásra megkülönbözteti a higiéniai kialakítás a hagyományos, standard kivitelezésektől.

Különösen nyilvánvaló ez a japán Yaskawa gyártónál. Míg a jól ismert kék színű standard robotok inkább a durva munkákhoz ideális, és rusztikus báj jellemzi őket, addig a teljesen fehérben pompázó, a Motoman HD sorozat magas teljesítményű robotjai, amelyek a Fraunhofer-IPA-val együttműködésben készültek, szinte egy másik világból származnak: itt a tervezett felületek, a belső médianyomvonalak, az ellenálló anyagok és számos higiéniai szempontból megfelelő részlet teszik lehetővé a használatukat higiéniai és tisztatéri környezetben.

Mostanra szinte minden neves gyártó kínál robotokat higiéniai kialakítással. Azonban az, hogy a gyártók mennyire fektetnek be például az EHEDG (European Hygienic Engineering and Design Group) higiéniai ajánlásainak többé-kevésbé való megfelelés érdekében, jelentősen eltérhet. Az automatica kiváló lehetőség arra, hogy ezeket a robotokat, fogórendszereket, energiaellátásokat és hasonlókat ezen szempontok szerint alaposan megvizsgáljuk.

Félvezetőgyártás: magas akadályok az automatizáció előtt

Miért kell a gyártóknak ilyen erőfeszítéseket tenniük, azt egy olyan iparágban mutatja meg, ahol különösen szigorú tisztatéri követelmények érvényesek: a félvezetőgyártás. Ennek oka: a legújabb generációs chipeken a tranzisztorok (amelyekből minden chipen milliárdok vannak) szerkezeti mérete 3-10 nanométer. Összehasonlításképpen: egy emberi haj vastagsága 40 000-60 000 nanométer. Világos, hogy minden apró részecske káros hatással lehet, és egy teljes chipet használhatatlanná tehet. Ezért a szuper tisztatéri automatizálás itt alapkövetelmény.

Ugyanez vonatkozik más elektronikai területekre is, mint például kijelzők, érintőképernyők, LED-ek, OLED-ek...

A jövő gyógyszergyára

Az, hogy milyen méretek nyerhetők ki abból, ha nemcsak robotokat, hanem AGV-ket és mobil robotokat is alkalmasnak lehet nyilvánítani a tisztatérre, egy érdekes projektet hangsúlyoz, amelyet a Harro Höfliger berendezésgyártó jelenleg valósít meg. Ez a tisztatéri körülmények között működő, automata gyógyszer-előállítást célozza, magas autonómiaidőkkel. Ennek eléréséhez különböző berendezésrészeket kell összekapcsolni tisztatéri mobil robotokkal és AGV-kkal.

A jövő gyógyszergyára lehetővé teszi ezt a lépést a Harro Höfliger számára. Ezt a hatalmas ugrást nem utolsósorban a Stäubli megoldáskompetenciája teszi lehetővé. A vállalat mind tisztatéri robotokat, mind megfelelő AGV-ket és mobil robotokat szállított. A „Jövő gyógyszergyára” programmal Harro Höfliger egy teljesen új fejezetet nyit, és kész megoldásokat kínál a gyógyszeripar számára, teljesen automatizált, kulcsrakész rendszerekkel, amelyek az autonómia és hatékonyság terén mérföldkőnek számítanak.

Élelmiszeripar növekedési piac

Az élelmiszer-előállítás szintén a nagy növekedési piacok közé tartozik az automatizáció számára. A robotok már nemcsak a szekunder csomagolásban, hanem egyre inkább a primer folyamatokban is megjelennek, ahol közvetlen kapcsolatba kerülnek az élelmiszerekkel. Itt kötelező az élelmiszerbarát kenőanyagok alkalmazása, amelyek szivárgás esetén sem okoznak egészségkárosodást. Ezt mondja Dieter Rothenfüßer, a KUKA fogyasztói termékek/élelmiszer fő technológiai vezetője: „Ezeket az elvárásokat nagyon komolyan vesszük, különösen mivel robotjaink egyre inkább ezekben a területeken kerülnek alkalmazásra. Minden HO-s robotunk összes tengelyét élelmiszer-biztonságos kenőanyagokkal látjuk el, ugyanúgy, mint az energiaellátást a robot szerszámához.”

Fontos a felhasználók számára: a robotok alkalmassága a napi többszöri wash-down tisztítási folyamatokra, amelyekhez néha agresszív tisztítószerek is tartoznak. Ahhoz, hogy ezeket kiállják, a robotoknak vízállónak kell lenniük, és megfelelő védettségi fokozattal kell rendelkezniük. Itt a kínálat még mindig viszonylag szűkös.

A Fanuc szintén fontos jövőbeli piacnak tekinti a „Primer Food” szektort. Itt az a kérdés, hogy a gyártók, integrátorok és berendezésgyártók hogyan tudnak közösen megoldásokat kidolgozni az élelmiszeriparban – mondja Nils Tersteegen, a FANUC Németország marketingvezetője, és hozzáteszi: „Az automatica kiváló platform erre a kommunikációra.”

Fontos a Fanuc számára az is, hogy a programozás egyszerű, grafikus módon, tableten keresztül történjen – ez növeli az elfogadottságot nemcsak az iparban, ahol a robotika már ismert. Például a Bakisto rendszer robotalkalmazása az elmúlt automatica kiállításon érzékelhetően tehermentesíti a pékmestereket vagy a diszkontláncok pékáru osztályain dolgozó személyzetet. Így a robotika a szakemberhiányt is célozza a kézműves és kiskereskedelmi szektorban.

„Beyond meat and milk”

Az, hogy az élelmiszeripar átalakulóban van, minden figyelmes szupermarket-látogatónak nyilvánvaló. És a demográfiai fejlődés – 2050-re 9,7 milliárd ember él a Földön – rámutat: új fehérjeforrásokat kell feltárni. Az ENORM Biofactory Dániában pontosan ezt teszi – a KUKA robotok segítségével.

A skandinávia legnagyobb kereskedelmi rovarfarmján a robotok ezreket kezelnek fekete katonai legyek tartályaiban. 25 kilogramm tojásból ezek a legyek 12 nap alatt 100 tonna lárvát termelnek. Mivel a lárvák az „átlagos” élelmiszertermelés hulladékanyagait is fogyasztják, egyben megoldást jelentenek a hulladékkezelési problémára, és nagyon alacsony szén-dioxid lábnyommal nőnek. A higiénikus olaj kivitelű robotok töltenek, ürítenek és raknak ki ládákat, amelyek akár 60 kg súlyúak – ez egy új és jövőbe mutató piac az automatizálás számára, amely fenntartható élelmiszer-előállítást szolgál.

Összegzés: A robotika folyamatos fejlesztése és a legfontosabb berendezés-összetevők biztosítják, hogy az automatizálás határai egyre magasabbra kerüljenek a higiéniai érzékeny vagy aseptikus területeken. Ami tegnap még nem volt automatizálható, az holnap már lehet az automatizálás alapkövetelménye.