Pri zmienke o robotizácii bežnému človeku myšlienky takmer okamžite zabehnú k „ťažkému“ priemyslu, predovšetkým však k automobilkám a ich dodávateľom. No automatizácia a robotizácia dnes výrazne mení aj potravinársky svet, a to v najširšom slova zmysle. Aplikuje sa totiž pomaly už v celom jeho reťazci a zahŕňa nielen samotnú výrobu, balenie a distribúciu potravín, ale dokonca aj poľnohospodárstvo.
To, akým konkrétnym spôsobom dokážu roboty meniť procesy v týchto oblastiach a čím sa odlišujú od priemyselného štandardu, priblížime v nasledujúcich riadkoch.
Mechanizácia zasahuje do každého segmentu
Automatická, presná a precízna manipulácia s materiálom alebo produktom charakterizuje robotizáciu v každom segmente. No výroba potravín má v porovnaní s „ťažkými“ odvetviami vo svete robotiky jedno dôležité špecifikum. Nejde tu ani tak o veľké hmotnosti či nebezpečné alebo prašné prostredie, ale naopak o splnenie najvyšších hygienických štandardov.
Cleanroom: Základná podmienka použitia robota v potravinárstve
V akejkoľvek aplikácii musí byť robot uspôsobený pre dané prostredie. V tej potravinárskej to platí dvojnásobne. Nielenže musí spĺňať hygienické normy, ale jeho konštrukcia nesmie vplyvom prostredia alebo aktivity v ňom rýchlo degradovať a ohrozovať kvalitu výrobkov. A to platí tak pre robot, ako aj pre všetky jeho „satelitné“ súčasti.
S krytím Cleanroom, ako sa špeciálna úprava vhodná do potravinárskeho segmentu nazýva, tieto normy roboty spĺňajú. Ich konštrukcia a „vnútornosti“ sú uspôsobené, resp. prekryté tak, aby ničím nemohli kontaminovať čerstvé výrobky a zároveň sa nepoškodia napr. pri čistení priestorov vysokotlakovým striekaním vody.
Po splnení základného predpokladu je na klientovi, kreativite a ume skúseného odborníka, ako sa smart pomocník pri výrobe potravín využije. Aplikácií je už neúrekom. Od prípravy surovín do výrobnej linky, plnenie, prekladanie, nakladanie, rezanie vo výrobe, cez procesy výstupu z výrobnej linky, ako je balenie, paletizácia a prípadne aj distribúcia až po aplikácie v poľnohospodárskej živočíšnej i rastlinnej výrobe.
Sadenice i automatizované kŕmenie
Využívanie autonómnych vozidiel (AGV) na sledovanie polí, distribúciu krmiva alebo robotické aplikácie pri zbere, triedení a balení vajec, či sadenie a automatické zavlažovanie sadeníc môže síce znieť ako science fiction, ale niekde je to už realitou.
Aktuálne napríklad dvojramenný robot ABB YuMi pomáha pri opätovnom zalesňovaní Amazónie, kde sa používa na výsadbu semien. Ďalším praktickým využitím robotických ramien je aj vysádzanie kvetov, či pestovanie listovej zeleniny v kombinácii s hydroponickými nádobami a samohybnými nosičmi.
Manipulácia s potravinami všetkého druhu
Bez ohľadu na segment a produkt, najčastejšie využívanou robotickou aplikáciou je „zodvihni & polož“ alebo anglicky pick&place aplikácia. Rozdiel je však v tom, či bude robot manipulovať s čerstvými, nebalenými potravinami alebo balenými produktami. Keksíky, fľaše, pralinky, pečivo, sáčkové polievky i mäso a syry – na povahe produktu a hygienických štandardoch tu skrátka záleží. V kombinácii so strojovým videním a prvkami umelej inteligencie sa môže takáto aplikácia stať prvotriednym pomocníkom aj pri ukladaní, otáčaní a kontrolovanom zretí bochníkov syrov.
Príklad z praxe: Ukladanie praliniek z dopravníka do blistrov
V aplikácii sa využíva niekoľko paralelných robotov (v závislosti od taktu linky) – Flexpickre, ktoré ako pavúky „visia“ nad linkou a v takte 100 pickov za minútu ukladajú hotové pralinky do blistrov.
Výnimočnosť riešenia spočíva v zapojení a spolupráci robotov s priemyselnou kamerou, ktorá nasníma rôznymi smermi orientované pralinky na páse. Algoritmus zariadenia rozdelí „pralinky“ medzi roboty, ktoré sú umiestnené v rade a vyšle robotovi informáciu, z ktorej pozície má pralinku vziať a ako je otočená. Konkrétny robot podľa získanej informácie odoberie určenú pralinku a počas presunu vo veľkej rýchlosti ju natočí pred samotným finálnym uložením do blistra. Má pritom jasne definovanú pozíciu pre pralinky.
Daná operácia sa vykonáva bez zastavenia dopravníkových pásov, či už vstupného alebo výstupného.
Manipulácia sa odvíja od produktu
Pri výbere koncových zariadení v robotickom riešení vždy záleží od povahy produktu. Aplikácie s pečivom využívajú často prísavkové úchopy, pri naberaní a nakladaní plátkov surového mäsa sú to zas klasické „chápadielka“, tzv. grippre. Pri sáčkoch s gumovými macíkmi sa pracuje rýchlejšie, s krehkými tyčinkami naopak opatrnejšie. Pri dávkovaní kyslej kapusty pôjde v prvom rade o to, aby úchop vydržal nesmierne agresívne prostredie.
Každá aplikácia je iná. No všade tam, kde je monotónnosť práce ubíjajúca a človek stráca pozornosť, je robot ideálnym riešením. Klasickými príkladmi môže byť nakladanie na linku i odoberanie z linky – depaletizácia a paletizácia.
Najčastejšie využívané riešenia robotiky v potravinárstve sú:
- stohovanie zabalených produktov,
- nakladanie produktov do krabíc,
- ukladanie produktov na paletu.
Novinkou súčasnosti je aj v prípade paletizácie spojenie s umelou inteligenciou a vyskladanie paliet rôzneho tovarového mixu podľa zadaných kritérií pre konkrétneho odberateľa.
Príklad z praxe: Manipulácia s pivovými sudmi
Paletizácia a depaletizácia rôzne ťažkých sudov (od 10-50l). Raz vykladanie prázdnych, znečistených sudov na dopravník pred čističkou a druhý raz ukladanie už naplnených sudov na paletu pre export. Všetko jedným robotom. (V závislosti o požadovaného taktu môže každú činnosť vykonávať aj jeden dedikovaný robot.)
Robot odbremení od stereotypnej práce v potravinárstve
Referencií je dnes už mnoho a potravinárski výrobcovia sa môžu inšpirovať doma aj v zahraničí. Spoločnosť ABB má bohatú knižnicu aplikácií po celom svete, hoci najlepšie vždy presvedčí reálny test. Najmä pri tovaroch, ktoré svojou krehkosťou boli doménou citlivej ľudskej ruky alebo kreativity. No stereotyp je často väčšou záťažou než fyzická námaha a vedie k vysokej chybovosti ľudí pri relatívne rýchlo sa pohybujúcom toku tovaru. Tak prečo nevyužiť robotického pomocníka, ktorý bezchybne spraví to, čo mu človek nariadi? Hoci aj ozdobu na torty a zákusky, keď už dokáže robiť výtvarné diela na autá.
Informujte sa v ABB Robotika o riešeniach, ktoré vám môžu pomôcť a uľahčiť podnikanie v potravinárstve.
