Anuga FoodTec 2015: Robots uit de voedings- en drankenproductie niet meer weg te denken

De verwerking van levensmiddelen stelt bijzondere eisen aan robottechnologie

De wereld van robots staat momenteel voor een nieuwe doorbraak: klein, licht, comfortabel en vooral flexibel, zo stellen ingenieurs zich de industriële lichtgewichtrobots van de toekomst voor. De grootste verandering zal de directe samenwerking tussen mens en machine zijn – zonder afscheidende beschermhek. Op de Anuga FoodTec, die van 24 tot 27 maart 2015 in Keulen plaatsvindt, zijn de vorderingen in automatisering niet te missen. In de toekomst zullen de "sterkere collega's" in de levensmiddelenindustrie nog complexere taken kunnen uitvoeren dan nu al het geval is.

De televisieserie Real Humans laat zien wat er gebeurt als mensen en robots samenleven. Zogenaamde Hubots (Human Robots) zijn leerbaar en worden ingezet als huishoudelijke hulp of fabrieksarbeider. Real Humans kijkt in de toekomst, maar weerspiegelt ook de realiteit: want de robots verlaten hun veiligheidskooi. Als symbool hiervoor staat "Frida", een conceptstudie van ABB. Uitgerust met twee armen, die elk over zeven vrijheidsgraden beschikken, kunnen de robot worden ingezet op werkplekken die eigenlijk voor mensen bestemd zijn.

De "derde hand" in de productie

De samenwerking tussen mens en robot is momenteel de trend bij uitstek. Het staat voor de glijdende overgang van industriële robotica naar service-robotica. Dankzij hun krachtmomentensensoriek beschikken de robots in alle assen over de noodzakelijke soepelheid om de mens niet te verwonden. Met hen kunnen processen worden geautomatiseerd die tot nu toe niet te automatiseren waren – bijvoorbeeld met de zespasige robots uit de TX2-serie van Stäubli Robotics. Bij hen is het gelukt om "veiligheidsfuncties te integreren, waarmee nieuwe mogelijkheden voor mens-maschine samenwerking gerealiseerd kunnen worden", benadrukt Stäubli-CEO Manfred Hübschmann. De gesloten structuur van de robotserie en de uitvoering in beschermingsklasse IP65 – het polsgewricht is in IP67 uitgevoerd en dus waterdicht – maken de TX2-reeks geschikt voor inzet onder cleanroom- en hygiëne-eisen.

Met de uitbreiding van hun kleine robotseries onderstrepen de belangrijkste spelers in de branche hun ambities om te groeien op markten buiten de automobielindustrie. In 2013 werden wereldwijd 179.000 robots verkocht. "Een nieuwe recordwaarde", benadrukt Arturo Baronecelli, voorzitter van de International Federation of Robotics. Duitsland is na Zuid-Korea en Japan het land met de hoogste robotdichtheid: hier komen gemiddeld 261 robots per 10.000 werknemers. Momenteel bedraagt de wereldwijde markt voor robotica 22 miljard euro. Tot 2020 zou deze kunnen toenemen tot meer dan 60 miljard euro. Experts zoals Henrik Ryegard, die de robotdivisie van ABB leidt, zien in de levensmiddelenindustrie een van de grootste markten – hier ligt de robotdichtheid nog ver onder het gemiddelde.

De obstakels in de levensmiddelenproductie

De belangrijkste drijfveer achter het gebruik van robots is economisch: de machines vervangen het dure menselijke werk. Dit is niet per se problematisch, want de levensmiddelenindustrie is een veeleisende omgeving. Tot nu toe domineerden robots vooral in niet-kritische segmenten, zoals palletiseer- en verpakkingsstations. Vijf- of zespasige industriële robots zijn ideale instrumenten om dergelijke eentonige en meestal zware werkzaamheden betrouwbaar uit te voeren. Bescherming onder Arctische omstandigheden, zoals die in het magazijn voor diepvriesproducten heersen, bieden speciale behuizingen.

In contact met open levensmiddelen gelden andere eisen. Hier moet naast de hygiënische veiligheid ook de mechatronische uitrusting van de robots aan hogere eisen voldoen. "Gebak, vlees, groenten of snoepwaren variëren in kwaliteit en afmeting", vat Dr. Knut Franke van het Duitse Instituut voor Levensmiddelentechnologie in Quakenbrück de problematiek samen. Hij geeft een voorbeeld: "De automatische fijnverdeling van varkensvlees vereist een zeer geavanceerde sensortechniek." De algoritmen die Franke en zijn team momenteel ontwikkelen voor de robotbewegingen, moeten de automatische snijvoering van vleesstukken mogelijk maken en in de toekomst bijdragen aan een efficiëntere productie van veilig vleeswaren.

Door de interactie van software, besturing en mechaniek kunnen robots tegenwoordig bijna elk levensmiddel verpakken. Zo gebruikt bijvoorbeeld Unilever Flexpicker om zijn populaire Bifi-snack te verpakken. Het systeem legt tot 600 miniworstjes per minuut in de folie van de trechtermachine. In gevallen zoals deze wordt van de robot meer gevraagd dan alleen "vingertopgevoel": hygiëneaspecten staan bovenaan de agenda. De robots en hun gereedschappen mogen geen aanvalspunten voor vuil en bacteriën bieden. Bovendien moeten ze wasbaar en resistent tegen desinfectiemiddelen zijn. Daarom zijn robots van roestvrij staal in beschermingsklasse IP67 of hoger populair.

Tot de mensachtige "Hubots" in Real Humans zal nog enige tijd verstrijken. Maar in de nabije toekomst zullen robots motorisch steeds complexere taken uitvoeren. Dit biedt nieuwe perspectieven voor de levensmiddelenindustrie, vooral voor middelgrote bedrijven. Het gaat niet altijd om het volledig automatiseren van de productie – vaak bieden semi-autonome systemen, zoals te zien op de Anuga FoodTec, de grootste voordelen.

Zukunftsthemen worden ook in het vakprogramma van de Anuga FoodTec behandeld. Zo zal de DLG in 27 korte vakforen actuele vraagstukken behandelen. Onder andere technische onderwerpen zoals hygiënisch ontwerp, vries-technologie, het gebruik van robots in de levensmiddelenindustrie of de detectie van vreemde stoffen staan centraal. Evenementenotitie: 25.03.2015 van 10.00 tot 12.00 uur, Forum 8 - Robots in voedselproductie (Congress Centrum Nord).

De Anuga FoodTec wordt gezamenlijk georganiseerd door Koelnmesse GmbH en de Deutsche Landwirtschafts-Gesellschaft (DLG).