Anuga FoodTec 2015: Robot nella produzione di alimenti e bevande ormai insostituibili

La lavorazione degli alimenti pone esigenze particolari alla tecnologia robotica

Il mondo dei robot si trova attualmente di fronte a un ulteriore progresso: piccolo, leggero, confortevole e soprattutto flessibile, così gli ingegneri immaginano i robot industriali leggeri del futuro. La più grande trasformazione sarà la collaborazione diretta tra uomo e macchina – senza recinti di protezione separatori. Alla Anuga FoodTec, che si svolgerà dal 24 al 27 marzo 2015 a Colonia, i progressi nell’automazione sono evidenti. In futuro, i “colleghi più forti” nell’industria alimentare potranno svolgere compiti ancora più complessi di quelli attuali.

La serie televisiva Real Humans mostra cosa succede quando le persone e i robot vivono insieme. I cosiddetti Hubots (Human Robots) sono in grado di apprendere e vengono impiegati come assistenti domestici o operai in fabbrica. Real Humans guarda al futuro, ma riflette anche la realtà: i robot escono dalla loro gabbia di sicurezza. Come simbolo di ciò, c’è "Frida", uno studio di concetto di ABB. Dotato di due bracci, ciascuno con sette gradi di libertà, il robot può essere impiegato in ambienti di lavoro riservati normalmente agli esseri umani.

La “terza mano” nella produzione

La collaborazione uomo-robot è attualmente la tendenza principale. Essa rappresenta il passaggio graduale dall’robotica industriale a quella di servizio. I robot, grazie ai loro sensori di coppia torcente in tutti gli assi, possiedono la flessibilità necessaria per non ferire le persone. Con loro si vogliono automatizzare processi che finora erano impossibili da automatizzare – ad esempio con i robot a sei assi della serie TX2 di Stäubli Robotics. È riuscito a integrare “funzioni di sicurezza che permettono di realizzare nuove possibilità di collaborazione uomo-macchina”, sottolinea il direttore generale di Stäubli, Manfred Hübschmann. La struttura chiusa della serie di robot e la conformità alla protezione IP65 – il polso è in IP67, quindi a prova d’acqua – rendono la serie TX2 adatta a impieghi in ambienti con requisiti di camere bianche e igiene.

Con l’espansione delle loro serie di robot piccoli, i principali attori del settore sottolineano le loro ambizioni di crescere nei mercati oltre l’industria automobilistica. Nel 2013 sono stati venduti 179.000 robot in tutto il mondo. “Un nuovo massimo storico”, evidenzia Arturo Baronecelli, presidente della Federazione Internazionale dei Robot. La Germania, dopo Corea del Sud e Giappone, è il paese con la più alta densità di robot: in media, ci sono 261 robot ogni 10.000 lavoratori. Attualmente, il mercato globale della robotica vale 22 miliardi di euro. Entro il 2020 potrebbe superare i 60 miliardi di euro. Esperti come Henrik Ryegard, che dirige la divisione robotica di ABB, vedono nel settore alimentare uno dei mercati più grandi – qui la densità di robot è ancora molto inferiore alla media.

Le sfide della produzione alimentare

La motivazione principale dietro l’uso dei robot è economica: le macchine sostituiscono il costoso lavoro umano. Questo non è di per sé problematico, poiché l’industria alimentare è un ambiente complesso. Finora, i robot sono stati impiegati principalmente in fasi non critiche, come le linee di pallettizzazione e imballaggio. Robot industriali a cinque o sei assi sono strumenti ideali per svolgere in modo affidabile lavori monotoni e spesso pesanti. Protezioni in condizioni artiche, come quelle presenti nei magazzini di surgelati, sono offerte da custodie speciali.

In contatto con alimenti aperti, vengono richiesti requisiti diversi. Qui, oltre alla sicurezza igienica, anche l’equipaggiamento meccatronico dei robot deve soddisfare standard più elevati. “Pane, carne, verdure o dolci variano in qualità e dimensioni”, riassume il dottor Knut Franke dell’Istituto tedesco di tecnologia alimentare di Quakenbrück. Egli fa un esempio: “La sezionatura automatica di carne di maiale richiede una tecnologia di sensori molto sofisticata.” Gli algoritmi che Franke e il suo team stanno sviluppando per i movimenti dei robot dovrebbero permettere una guida automatica del taglio dei pezzi di carne e contribuire in futuro a una produzione più efficiente di prodotti carnei sicuri.

Grazie all’interazione tra software, controllo e meccanica, oggi i robot possono imballare quasi ogni alimento. Ad esempio, Unilever utilizza Flexpicker per confezionare il suo popolare snack Bifi. Il sistema inserisce fino a 600 mini-salsicce al minuto nella pellicola della macchina sottovuoto. In casi come questi, il robot deve avere più che “sensibilità delle dita” quando afferra: aspetti igienici sono in cima alla lista delle priorità. I robot e i loro strumenti non devono offrire punti di attacco per sporco e batteri. Inoltre, devono essere lavabili e resistenti ai disinfettanti. Per questo motivo, sono popolari i robot in acciaio inossidabile con classe di protezione IP67 o superiore.

Ancora un po’ di tempo passerà prima che arrivino i “Hubots” umani come in Real Humans. Tuttavia, nel prossimo futuro, i robot svolgeranno compiti motori sempre più complessi. Ciò apre nuove prospettive per l’industria alimentare, soprattutto per le aziende di medie dimensioni. Non sempre si tratta di automatizzare l’intera produzione – spesso sistemi semi-autonomi, come quelli visti a Anuga FoodTec, offrono il maggior beneficio.

Le tematiche future saranno anche al centro del programma tecnico di Anuga FoodTec. La DLG organizzerà 27 brevi forum specializzati per affrontare questioni attuali. Tra queste, temi tecnici come il design igienico, la tecnologia di congelamento, l’uso dei robot nell’industria alimentare o il rilevamento di corpi estranei. Nota sull’evento: 25.03.2015, dalle 10:00 alle 12:00, Forum 8 - Robots in food production (Congress Centrum Nord).

La Anuga FoodTec è organizzata congiuntamente da Koelnmesse GmbH e dalla Società tedesca di agricoltura (DLG).