Dobrze przygotowany do branży spożywczej, farmaceutycznej, fotowoltaiki i więcej

© Messe München GmbH

Rozwiązania robotyczne dla środowisk higienicznych i czystych cieszą się dużym zainteresowaniem. Nauki o życiu, przemysł spożywczy, laboratoria, elektronika, półprzewodniki – niszowe rynki niegdyś, są dzisiaj głównymi motorami wzrostu. Jednak warunki wejścia dla robotów w tych obszarach są bardzo, bardzo wysokie.

Jednym z tych, którzy muszą to wiedzieć, jest Peter Pühringer. Jako dyrektor generalny Stäubli Robotics, jednego z wiodących przedsiębiorstw w dziedzinie rozwiązań robotycznych w środowiskach wrażliwych na higienę, zna szczegółowe wymagania branżowe: „Profil wymagań wobec robotów w tych obszarach jest bardzo zróżnicowany, ale w każdym przypadku niezwykle wymagający. W przypadku aplikacji półprzewodnikowych kluczową rolę odgrywa emisja cząstek, podczas gdy w dziedzinie nauk o życiu chodzi o pracę w warunkach aseptycznych lub na przykład w zastosowaniach spożywczych o temat odpowiednich smarów spożywczych oraz odporność robotów na typowe procesy mycia i dezynfekcji.”

Inaczej mówiąc: standardowe roboty są całkowicie nieodpowiednie dla tych rynków. Potrzebne są specjalistyczne wersje, zaawansowane roboty pracujące w warunkach aseptycznych, wodoodporne sześciostopniowe roboty, które można spryskać linią czyszczącą, roboty do czystych pomieszczeń, które mogą spełniać najbardziej rygorystyczne klasyfikacje czystości. Takie zaawansowane roboty – co można szczególnie zobaczyć na automatice – od razu wyróżniają się na pierwszy rzut oka swoim higienicznym designem w porównaniu do konwencjonalnych wersji standardowych.

Najbardziej widoczne jest to u japońskiego dostawcy Yaskawa. Podczas gdy sprawdzone niebieskie roboty standardowe, jako niezawodne maszyny do pracy w ciężkich warunkach, mają raczej rustykalny urok, to roboty wysokowydajne z serii Motoman HD, powstałe we współpracy z Fraunhofer-IPA, praktycznie pochodzą z innego świata: tutaj czyste powierzchnie, wewnętrzne kanały mediów, odporne materiały i liczne szczegóły zgodne z higieną otwierają drogę do zastosowań w środowiskach higienicznych i czystych pomieszczeniach.

Obecnie niemal wszyscy renomowani producenci dostarczają roboty w wersjach o higienicznym designie. Jednakże: nakład pracy, jaki wkładają w spełnienie na przykład wytycznych higienicznych EHEDG (European Hygienic Engineering and Design Group), jest bardzo różny. Automatika stanowi doskonałą okazję, aby przyjrzeć się robotom, systemom chwytającym, prowadzeniom energii i innym rozwiązaniom pod tym kątem.

Produkcja półprzewodników: wysokie bariery dla automatyzacji

Dlaczego producenci muszą wkładać tak duży wysiłek, pokazuje przykład branży, w której obowiązują szczególnie rygorystyczne wymagania dotyczące czystości powietrza: produkcji półprzewodników. Powód: na chipach najnowszej generacji tranzystory (których na każdym chipie jest miliardy) mają rozmiar od 3 do 10 nanometrów. Dla porównania: ludzki włos ma grubość od 40 000 do 60 000 nanometrów. Jasne jest więc, że nawet najmniejsza cząstka może uszkodzić chip lub uczynić go nieużytecznym. Oznacza to, że automatyzacja w wersji superczystej jest tutaj standardem.

To samo dotyczy innych obszarów elektroniki, takich jak wyświetlacze, ekrany dotykowe, diody LED, OLED...

Fabryka farmaceutyczna przyszłości

Przestrzeń możliwości, gdy nie tylko roboty, ale także AGV i roboty mobilne kwalifikują się do pracy w czystych pomieszczeniach, podkreśla interesujący projekt firmy Harro Höfliger, który jest obecnie w fazie realizacji. Chodzi o bezobsługową produkcję farmaceutyczną w warunkach czystych pomieszczeń z wysokim czasem autonomii. Aby to osiągnąć, różne części systemów muszą być połączone z mobilnymi robotami i AGV odpowiednimi do czystych pomieszczeń.

Za pomocą „Fabryki farmaceutycznej przyszłości” Harro Höfliger dokonuje tego kroku. Kluczowe jest tutaj rozwiązanie Stäubli, które umożliwiło dostarczenie zarówno robotów do czystych pomieszczeń, jak i odpowiednich AGV oraz robotów mobilnych. Z „Fabryką farmaceutyczną przyszłości” Harro Höfliger otwiera nowy rozdział, dostarczając przemysłowi farmaceutycznemu gotowe, w pełni zautomatyzowane kompleksowe systemy, które ustanowią standardy w zakresie autonomii i wydajności.

Rynek wzrostu przemysłu spożywczego

Produkcja żywności również należy do głównych rynków wzrostu automatyzacji. Roboty coraz częściej znajdują zastosowanie nie tylko w pakowaniu wtórnym, ale także w procesach pierwotnych, gdzie mają bezpośredni kontakt z żywnością. W tym przypadku konieczne jest stosowanie smarów spożywczych, które w przypadku wycieku nie powodują szkód zdrowotnych. Na temat tego mówi Dieter Rothenfüßer, kluczowy menedżer ds. technologii konsumenckich i spożywczych w KUKA: „Podchodzimy do tych wymagań bardzo poważnie, zwłaszcza że nasze roboty są coraz częściej wykorzystywane w tych obszarach. Wszystkie osie naszych robotów HO są wyposażone w smary spożywcze, podobnie jak zasilanie energią narzędzi robotów.”

Dla użytkowników ważne jest, aby roboty były odpowiednie do wielokrotnych, codziennych procesów mycia i dezynfekcji, często z użyciem agresywnych środków czyszczących. Aby wytrzymać takie warunki, roboty muszą być w dużej mierze wodoodporne i posiadać odpowiedni stopień ochrony. Obecnie oferta odpowiednich maszyn jest jeszcze dość ograniczona.

Również Fanuc widzi w obszarze „Primary Food” ważny rynek przyszłości. Kluczowe będzie, jak producenci, integratorzy i firmy instalacyjne z przemysłu spożywczego będą wspólnie opracowywać rozwiązania, mówi Nils Tersteegen, dyrektor ds. marketingu FANUC Deutschland, i dodaje: „Automatica jest dla tego wymiany bardzo ważną platformą.”

Ważne z perspektywy Fanuc jest także proste, graficzne programowanie za pomocą tabletu – co zwiększa akceptację nie tylko w branży przyzwyczajonej do robotyki. Na przykład roboty wykorzystywane w systemie Bakisto, zaprezentowanym na ostatniej automatice, zapewniają wyraźne odciążenie pracowników piekarni lub personelu działów piekarniczych w dyskontach. W ten sposób robotyka odpowiada na brak wykwalifikowanych pracowników w rzemiośle i handlu detalicznym.

„Beyond meat and milk”

To, że branża spożywcza jest w trakcie przemian, widać na każdym uważnym wizycie w supermarkecie. A spojrzenie na rozwój demograficzny – do 2050 roku na Ziemi będzie żyło 9,7 miliarda ludzi – podkreśla: konieczne jest odkrycie nowych źródeł białka. ENORM Biofactory w Danii robi dokładnie to – z pomocą robotów KUKA.

W największej komercyjnej farmie owadów w Skandynawii roboty obsługują tysiące pojemników z czarnymi muchami wojskowymi. Z 25 kilogramów jaj tych owadów w ciągu dwunastu dni powstaje 100 ton larw. Ponieważ larwy żywią się odpadami z „normalnej” produkcji żywności, rozwiązują jednocześnie problem utylizacji i rosną przy bardzo niskim śladzie CO2. Roboty w wersji higienicznej Oil napełniają, opróżniają i układają stosy skrzyń ważących do 60 kg – nowy i przyszłościowy rynek automatyzacji, który przyczynia się do produkcji zrównoważonego pożywienia.

Podsumowując: konsekwentny rozwój robotyki i wszystkich kluczowych elementów systemów zapewnia, że granice automatyzacji w obszarach wrażliwych na higienę lub aseptycznych będą się coraz bardziej przesuwać. To, co jeszcze wczoraj wydawało się niemożliwe do automatyzacji, jutro może stać się standardem w automatyzacji.