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有了 KUKA,快速果腹不煩惱:KR AGILUS HM 包裝三明治

流水線上的工作早已不再吸引勞工們的興趣——英國的三明治產業也明顯感受到這個現象所帶來的影響。為了填補人力缺口並減輕團隊負擔,一家英國系統整合商開發了一套自動化食品包裝系統,其中採用了 2 架 KR AGILUS HM,每分鐘可以包裝 50 至 60 個三明治,不僅符合衛生要求,而且精確又經濟高效。


專利解決方案有 2 架 KR AGILUS HM 助陣

三明治市場如日中天,不斷成長。單單是這些乾淨衛生地包裝在袋子、保鮮膜、紙袋或塑膠袋裡的夾料麵包片,2018 年的全球銷售額就高達 130 億美元。而根據專家預測,到了 2025 年,甚至還將達到 182 億美元。順道一提,其中三分之一的銷售額來自美國,這個國家對三明治的胃口特別大。不過,在三明治的誕生地——大不列顛島上,這道美食還是擁有特殊的地位。根據英國三明治協會的數據顯示,國內每年包裝三明治或現做即食三明治的銷售量總計達 110 億個

無論是經典的火腿黃瓜三明治,或是夾起司、蔬菜,還是夾培根和雞蛋的三明治:都必須在數十億片的吐司中夾料,然後切割和包裝。針對最後兩個步驟,英國系統整合商 Active8 Robots 開發出一個自動化解決方案,其中部分任務由 2 架 KR AGILUS HM 負責。早在 2017 年,這家擁有 12 名員工的公司就開始了第一次測試,如今,這套解決方案已獲得專利

未來食品工業機器人

最理想的食品包裝過程。KR AGILUS HM 將三明治放入紙袋中,確保衛生和新鮮,而且效率非常高。 © Active8 Robots

技術人員短缺和英國脫歐——誰來負責處理食物?

英國食品業正面臨的最大挑戰,尤其是在脫歐之後,就是專業人力短缺。「特別是流水線上的工作非常缺乏吸引力,幾乎所有行業都很難找到和留住熟練的技術人員」,Active8 Robots 銷售總監 Michael Codd 說道。因此,減輕員工負擔和對包裝等流程實施自動化的需求在三明治產業中也明顯增加。這家致力於開發先進的機器人技術和智慧自動化的系統整合商,首先與業內多方相關者進行了討論。隨後,Active8 員工建立了一套使用 3D 列印技術的自動化場景呈現系統,藉此可以檢查每一個重要條件,例如速度和製程衛生

上述兩個條件一直都是食品公司必須面對的主要挑戰,更不用說自新冠疫情以來大眾的衛生意識更顯著提高。有鑑於此,專為衛生環境開發或調整的機器人將有助於簡化食品加工過程。因此,Active8 Robots 嘗試以一條自動化包裝線來減緩技術人員短缺新冠肺炎兩個挑戰所造成的衝擊

性能、精度和速度均持久不衰的包裝機

經過多次成功測試和與潛在客戶多方討論,Active8 Robots 最終找到了合適的業務合作夥伴,將模型轉化為實際產品。Michael Codd 說:「我們在其他專案中早就與 KUKA 展開了合作。在速度、精度、服務和品質方面,他們的機器人最適合我們的系統,這也是我們這次決定再次與他們合作的原因。」

最終脫穎而出的是 2 架 KR AGILUS HM,原因不外乎其堅固的結構設計、最大重複精度和持續精度。此外,它們的工作速度非常快,效率極高,能滿足人們對三明治的大量需求。

KR AGILUS HM 機器人動作快速,可以滿足市場對三明治的大量需求。 © Active8 Robots

KR AGILUS HM 所採用的整合式拖鏈系統不僅有助於實現最大精度,並且由於其結構設計精巧,佔用空間非常小。

Michael Payne,KUKA UK 食品和飲料部門經理

包裝機器人能夠果斷輕柔地抓取

說到,做到。在 KUKA 的協助下, Active8 Robots 在離巴斯不遠的 Peasedown St. John 教區仿製並改良了系統模型。2 架 KR AGILUS HM 配備了以食品級不鏽鋼製成的旋轉連接臂端工具,完全符合食品包裝領域的嚴格衛生規定。這使得它們成為應對這些食品挑戰的理想機器人。 

KR AGILUS HM 機器人將預先切好的三明治放入紙袋中。© Active8 Robots
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因為:「在此過程中,三明治不能滑動或受到擠壓」,Active8 的 Michael Codd 補充道。畢竟,午間快餐不僅要好吃,賣相也得美觀。要達到這一點每一次重複抓握的動作力道強度都必須相同這只有機器人才辦得到。

此處每分鐘可以包裝多達 60 個三明治。 © Active8 Robots

最佳包裝:利用影像感測器檢驗品質

機器人單元的工作方式如下:流水線上送來已由人員夾放好食材的方形吐司。在吐司抵達 2 架 KR AGILUS HM 之前,先用超音波將三明治對切在同一時間內,系統的內建影像感測器會負責檢查品質。「系統會自動檢查是否切割良好」,Michael Codd 解釋道。如果三明治的其中一個未通過此處的品質檢查,就會被剔除。接下來,合格的三角形三明治繼續被輸送帶送往 KR AGILUS HM 的抓取臂。抓取臂拾取這些三明治,然後旋轉 180 度,再把它們一塊接一塊地放在牛皮紙袋裡,午間快餐就製作完成了。

三明治是完美的三角形嗎?是不是少了一角,有沒有哪裡溼軟變形?影像感測器能找出這些問題並剔除有缺陷的三明治。© Active8 Robots

新型食品解決方案有助於提高生產力

2 架 KR AGILUS HM 每分鐘可以包裝 50 到 60 個三明治。「歸功於永久潤滑技術,KR AGILUS HM 的齒輪箱完全不需要更換潤滑劑維護費用非常低」,KUKA 公司的 Michael Payne 解釋道。這項投資讓委託方公司在短時間內回本:由於生產能力穩定成本低,並且產品品質優異,視公司規模和效率的不同而定,大約 16 個月後就可以收回投資報酬。客戶還可以透過增加更多的機器、生產和包裝設備來進一步提高生產力。

2 架 KR AGILUS HM 在一個工作單元裡包裝流水線上的三明治。© Active8 Robots

我們在其他專案中早就與 KUKA 展開了合作。在速度、精度、服務和品質方面,他們的機器人最適合我們的系統,這也是我們決定這次再次與他們合作的原因。

Active8 Robots 銷售總監 Michael Codd

更多關於三明治自動化的概念

目前 Active8 Robots 的第一套機器人輔助三明治包裝系統仍等待著第一次在大型烘焙廠投入運行,不過,Michael Codd 已經可以想像有更多的應用場合。為了在三明治的生產和包裝方面為客戶提供更多支援,未來也許甚至能夠為製造過程的第一部分——鋪放食材和蓋上三明治——實現自動化。這些步驟可以由 KR DELTA 接手執行,因為它專為可與食物直接接觸所設計,而且可以整合到現有系統中。Active8 Robots 看到了許多潛在的應用領域,都可以使用與類似這裡的食品包裝機器人系統。這些機器人可以乾淨衛生、快速且低成本地包裝,甚至全程處理水果、烘焙食品或其他食品。
三明治包裝系統正等待首次開工,但擴展選項已經在計劃中。 ©Active8 Robots

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