Roboty w produkcji spożywczej

Oprócz maszyn specjalistycznych w produkcji żywności korzysta się też z tytułowych urządzeń. Uzupełnie wyposażenia linii produkcyjnych w przemyśle spożywczym o roboty przemysłowe wiąże się z licznymi wyzwaniami. Przykładowo, zaprogramowanie robota, którego zadaniem jest obieranie owoców albo warzyw ze skórek, ze względu na to, że kolejne sztuki znacznie różnią się rozmiarem, jest znacznie trudniejsze, niż maszyny, która na przykład na stanowisku montażowym będzie operowała rozmiarowo standaryzowanymi podzespołami. Nie zniechęca to jednak do prac nad robotami wyspecjalizowanymi w zadaniach z dziedziny produkcji żywności, ze względu na liczne korzyści, które mogą przynieść.

Najważniejsze z nich to większa precyzja oraz szybkość wykonywania czynności. Poza tym łatwo je przystosować do pracy w trudnych warunkach, jak wysokie temperatury. Mogą również odciążać ludzi w zadaniach uciążliwych, na przykład podnoszeniu ciężarów przy załadunku mieszalników. W czynnościach powtarzalnych, jak dekorowanie wypieków i pakowanie, roboty mogą się przyczynić do zmniejszenia kosztów produkcji, zwiększając jej wydajność, gdyż nie męczą się, nie potrzebują przerw ani szkoleń. W ramce przedstawiamy przykłady stanowisk zrobotyzowanych w przemyśle spożywczym.

Roboty w przemyśle spożywczym

Przykład: rozbiór tusz

W produkcji spożywczej można wyróżnić dwa etapy. W pierwszym surowce roślinne i zwierzęce są przetwarzane do postaci, w której mogą być sprzedawane albo pozwalającej na ich dalszą obróbkę. Ze względu na ich nieregularność zadania na tym etapie są trudne do zrobotyzowania. Pomimo to opracowano wiele rozwiązań w tym zakresie. Przykład to stanowiska rozbioru tusz zwierzęcych. Roboty na nich pracujące są wyposażone w narzędzia, którymi rozcinają tusze albo chwytaki, którymi je podnoszą i naprowadzają na piłę. Są zazwyczaj sterowane wizyjnie. Na podstawie obrazów z kamer tworzone są komputerowe modele tusz, analizowane w specjalistycznym oprogramowaniu. Jej wynikiem są linie cięcia zoptymalizowane pod kątem szczegółów anatomicznych danego egzemplarza tuszy.

Przykład: dekorowanie ciast

drugim etapie surowce roślinne i zwierzęce są przetwarzane do postaci jadalnych produktów. Ponieważ przeszły już wstępną obróbkę, częściej występują w zestandaryzowanej postaci, co ułatwia zrobotyzowanie zadań w ramach ich dalszego przetwarzania. Poza tym wiele z nich wymaga dużej powtarzalności i precyzji, co dodatkowo przemawia za zastąpieniem ludzi je wykonujących robotami. Przykładem jest dekorowanie ciast. Jest to jedno z bardziej praco- i czasochłonnych zadań na liniach produkcyjnych wypieków, a wykonywać je muszą osoby w zadaniu tym wyspecjalizowane, od których wymaga się: zręczności i pewności ruchów ręki, dobrego wzroku, zdolności skupienia, dokładności, powtarzalności. Coraz trudniej o takich pracowników. Tymczasem ponieważ ciasta produkowane masowo mają podobne wymiary i zdobienia, łatwo można zaprogramować robota tak, by nakładał na przykład lukier na ciastka, tworząc określony wzór. Szczegóły realizacji takiego stanowiska zależą od: typu ciasta, typu produktu, który będzie używany do jego dekorowania, wymaganej szybkości i elastyczności.

Przykładowo specyficzne cechy polewy, kremu, posypki (konsystencja, lepkość, temperatura, sypkość) mają wpływ na osprzęt, taki jak typ dyszy, rodzaj dozownika, typ i parametry pracy pompy. Oprócz tego, w zależności od konfiguracji, może się poruszać aplikator albo ciasto – pierwsza zapewnia zwykle większą przepustowość systemu, a druga łatwiejsze przestrajanie, chociaż w praktyce zależy to od parametrów sprzętu. Roboty dekorujące są zwykle sterowane wizyjnie – na podstawie danych z kamer określane są lokalizacja oraz orientacja wypieków na przenośniku. Systemy wizyjne są też wykorzystywane w kontroli jakości zdobień. Integratorzy takich stanowisk duży nacisk kładą poza tym na łatwość obsługi. W tym przypadku ważne jest przede wszystkim uproszczenie wprowadzania zmian w nanoszonym przez robota wzorze, na przykład przez wgranie zdjęcia lub odręczne narysowanie wzoru albo wykonanie napisu na ekranie tabletu.