Dzięki KUKA szybciej zjesz: KR AGILUS HM pakuje kanapkę

Praca przy taśmie już od dawna nie przyciąga pracowników – branża kanapkowa w Wielkiej Brytanii także odczuwa tego skutki. Aby wypełnić luki i odciążyć zespoły, brytyjski integrator systemów opracował zautomatyzowaną linię pakowania żywności z dwoma urządzeniami KR AGILUS HM. Pakują one od 50 do 60 kanapek na minutę – higienicznie, precyzyjnie i ekonomicznie.

Opatentowane rozwiązanie z dwoma robotami KR AGILUS HM

Rynek kanapek stale rośnie. Sama sprzedaż krojonego pieczywa zapakowanego higienicznie w papierowe lub plastikowe torby, folie lub woreczki wygenerowała w 2018 roku 13 miliardów dolarów obrotu w skali globalnej. Według ekspertów liczba ta wzrośnie do 18,2 miliarda dolarów w2025 roku. Nawiasem mówiąc, jedna trzecia z tego przypada na USA, których mieszkańcy mają największy na świecie apetyt na kanapki. Ale także w Wielkiej Brytanii, która jest uważana za ojczyznę kanapek, posiłek ten nadal ma szczególne znaczenie. Zgodnie z danymi Brytyjskiego Stowarzyszenia Kanapkowego, rocznie kupuje się tu lub zjada jedenaście miliardów świeżo przygotowanych pakowanych kanapek.

Zarówno klasyczna kanapka z kiełbasą i ogórkiem, z serem, warzywami czy z boczkiem i jajkiem: miliardy tostów trzeba ułożyć, przyciąć i zapakować. Z myślą o dwóch ostatnich wymienionych etapach brytyjski integrator systemów Active8 Robots opracował zautomatyzowane rozwiązanie, w ramach którego zadania wykonują m.in. dwa roboty KR AGILUS HM. Zatrudniająca 12 osób firma rozpoczęła pierwsze testy jeszcze w 2017 roku, a dziś rozwiązanie jest już opatentowane.

Brak rąk do pracy i Brexit – kto zadba o żywność?

Największym wyzwaniem dla przemysłu spożywczego w Wielkiej Brytanii, zwłaszcza po Brexicie, jest brak rąk do pracy. „Zwłaszcza miejsca pracy na linii montażowej są bardzo nieatrakcyjne i we wszystkich sektorach trudno jest znaleźć i zatrzymać wykwalifikowanych pracowników w dłuższym okresie czasu” – mówi Michael Codd, dyrektor sprzedaży w Active8 Robots. W związku z tym także w branży kanapkowej odczuwano duże zapotrzebowanie na odciążenie oraz automatyzację procesów takich jak pakowanie. Integrator systemów, który specjalizuje się w zaawansowanych technologiach robotów i inteligentnej automatyzacji, najpierw przeprowadził rozmowy z różnymi podmiotami z branży. Pracownicy Active8 wykorzystali następnie druk 3D do zbudowania instalacji, która w sposób zautomatyzowany zaprezentowała scenariusz. Dzięki temu można było sprawdzić wszystkie ważne wymogi, takie jak szybkość i higiena.

Obydwa te kryteria raz po raz stawiają wyzwania przed firmami z branży spożywczej. Do tego od czasu pandemii koronawirusa świadomość znaczenia higieny bardzo wzrosła w branży. Roboty, które zostały specjalnie opracowane lub dostosowane do środowisk higienicznych, mogą ułatwić obsługę żywności. Firma Active8 Robots starała się więc za pomocą jednej zautomatyzowanej linii pakującej złagodzić wpływ dwóch wyzwań: braku rąk do pracy i pandemii.

Maszyna pakująca o niezmiennej wydajności, precyzji i prędkości

Po udanych testach i rozmowach z potencjalnymi klientami, Active8 Robots poszukiwali odpowiedniego partnera biznesowego, aby urzeczywistnić ten model. Michael Codd donosi: „Współpracowaliśmy już z firmą KUKA przy innych projektach. Pod względem szybkości, precyzji, obsługi i jakości roboty najlepiej pasowały do naszego zakładu, dlatego tym razem postanowiliśmy ponownie z nimi współpracować”.

Nasz wybór padł na dwa roboty KR AGILUS HM, które dzięki solidnej konstrukcji zapewniają maksymalną powtarzalność i niezmienną precyzję. I do tego działają szybko i dzięki swojej wydajności mogą sprostać wysokiemu zapotrzebowaniu na kanapki.

Roboty KR AGILUS HM dzięki swojej szybkiej pracy mogą sprostać wysokiemu zapotrzebowaniu na kanapki. © Active8 Robots

Dzięki zintegrowanemu systemowi zasilania energią KR AGILUS HM osiąga maksymalną precyzję, a ponadto dzięki kompaktowej konstrukcji zajmuje niewiele miejsca.

Michael Payne, kierownik sektora Żywność i napoje w KUKA UK

Jak roboty pakujące mogą chwytać zdecydowanie i delikatnie

Jak powiedziano, tak zrobiono. Dzięki wsparciu firmy KUKA model systemu został odtworzony i zoptymalizowany w firmie Active8 Robots w miejscowości Peasedown St. John niedaleko Bath. Dwa roboty KR AGILUS HM zostały wyposażone w obrotowe narzędzia końcowe wykonane z bezpiecznej dla żywności stali nierdzewnej, aby sprostać surowym przepisom higienicznym obowiązującym w sektorze opakowań spożywczych. Dzięki temu jest to idealny robot, który sprosta wyzwaniom związanym z obsługą tych produktów spożywczych.

Roboty KR AGILUS HM odbierają pokrojone wcześniej kanapki, które umieszczają w papierowych torbach. © Active8 Robots

Dlatego, że: „Kanapek nie wolno ściskać ani przesuwać w trakcie procesu” – dodaje Michael Codd z Active8. W końcu przekąska powinna nie tylko dobrze smakować, ale i apetycznie wyglądać. Wymaga to powtarzalności ruchów przy tej samej sile chwytania, co może zapewnić tylko robot.

Pakuje się tu do 60 kanapek na minutę. © Active8 Robots

Najwyższa jakość pakowania: kontrola jakości za pomocą czujników obrazu

I tak właśnie działa moduł robotyczny: Kwadratowe tosty ułożone przez ludzi przybywają na na taśmie. Zanim kanapki dotrą do dwóch robotów KR AGILUS HM, zostają pokrojone za pomocą ultradźwięków. Zintegrowane z systemem czujniki obrazu kontrolują jakość. „Sprawdzamy automatycznie, czy cięcie jest prawidłowe” – wyjaśnia Michael Codd. Jeśli któraś z kanapek nie przejdzie tej kontroli jakości, zostaje odrzucona. Teraz trójkątne kanapki przemieszczają się dalej na taśmie do ramion chwytaka KR AGILUS HM. Te podnoszą kanapki, obracają je o 180 stopni i wkładają jedna po drugiej do torebek z papieru kraftowego. Gotowi na przerwę na lunch.

Czy trójkąt kanapkowy jest idealny? Czy nie brakuje żadnego rogu i nie występują rozmokłe miejsca? Czujniki obrazu pomagają odpowiedzieć na te pytania i odsiać wadliwe kanapki. © Active8 Robots

Nowe rozwiązanie do żywności zapewniające większą wydajność

Dwa roboty KR AGILUS HM mogą zapakować od 50 do 60 kanapek na minutę. „KR AGILUS HM posiada przekładnie nasmarowane na cały okres użytkowania, dlatego nie ma potrzeby wymiany smaru, co ogranicza nakłady związane z konserwacją” – wyjaśnia Michael Payne z firmy KUKA. Inwestycja zwraca się firmie zlecającej po krótkim czasie: Ze względu na stabilną wydajność i niższe koszty, a także wysoką jakość produktu, zwrot z inwestycji jest możliwy po około 16 miesiącach, w zależności od skali eksploatacji i jej efektywności. Wydajność można zwiększyć jeszcze bardziej poprzez dodanie kolejnych maszyn, urządzeń produkcyjnych i pakujących.

W jednym module dwa roboty KR AGILUS HM pakują kanapki na taśmie. © Active8 Robots

Z firmą KUKA współpracowaliśmy już przy innych projektach. Pod względem szybkości, precyzji, obsługi i jakości roboty najlepiej pasowały do naszego zakładu, dlatego tym razem postanowiliśmy ponownie z nimi współpracować.

Michael Codd, Sales Director w Active8 Robots

Pomysły na dalszą automatyzację obsługi kanapek

Obecnie pierwszy zrobotyzowany system pakowania kanapek firmy Active8 Robots nadal czeka na pierwsze wdrożenie w dużej piekarni. Ale Michael Codd z pewnością potrafi sobie wyobrazić poszerzenie zakresu zastosowań. Aby jeszcze bardziej wspierać klientów w produkcji i pakowaniu kanapek, w przyszłości można by zautomatyzować również pierwszą część procesu, czyli układanie i składanie kanapek. Zadanie to może przejąć robot KR DELTA, który został zaprojektowany do bezpośredniego kontaktu z żywnością i można go zintegrować z istniejącym systemem. Active8 Robots dostrzega liczne obszary zastosowań dla podobnych systemów z robotami spożywczymi, takimi jak roboty pakujące, które mogłyby higienicznie, szybko i tanio pakować owoce, pieczywo lub inne produkty spożywcze, a nawet zająć się całym procesem ich przygotowania.