Automatisierung Lebensmittelindustrie

Anuga FoodTec 2015: Roboter für Effizienz und Zuverlässigkeit

Ein Ausblick der Koelnmesse, was die Besucher bei der kommenden Anuga FoodTec im Bereich Robotics erwartet:

Die Fernsehserie Real Humans zeigt, was passiert, wenn Menschen und Roboter zusammenleben. Sogenannte Hubots (Human Robots) sind lernfähig und werden als Haushaltshilfen oder Fabrikarbeiter eingesetzt. Real Humans blickt in die Zukunft, spiegelt aber die Realität: Denn die Roboter verlassen ihren Sicherheitskäfig. Als Symbol dafür steht "Frida", eine Konzeptstudie von ABB. Ausgerüstet mit zwei Armen, die über jeweils sieben Freiheitsgrade verfügen, lässt sich der Roboter an Arbeitsplätzen einsetzen, die eigentlich Menschen vorbehalten sind.

Robotic-Pack-Line bei der vergangenen Anuga FoodTec. (Foto: Koelnmesse)
Robotic-Pack-Line bei der vergangenen Anuga FoodTec. (Foto: Koelnmesse)

Die Mensch-Roboter-Kollaboration ist gegenwärtig Trend. Er steht für den gleitenden Übergang von der Industrierobotik hin zur Servicerobotik. Die Roboter verfügen aufgrund von Kraftmomenten-Sensorik in allen Achsen über die notwendige Nachgiebigkeit, um den Menschen nicht zu verletzen. Mit ihnen sollen sich Prozesse automatisieren lassen, die bislang gar nicht automatisierbar waren – beispielweise mit den sechsachsigen Robotern der Serie TX2 von Stäubli Robotics. Bei ihnen ist es gelungen, "Safetyfunktionen zu integrieren, mit denen sich neue Möglichkeiten der Mensch-Maschine-Kollaboration verwirklichen lassen", so Stäubli-Geschäftsführer Manfred Hübschmann. Mit der geschlossenen Struktur der Roboterbaureihe und die Ausführung in Schutzart IP65 – das Handgelenk ist in IP67 gehalten und damit wasserdicht – wurde die TX2-Reihe für Einsätze unter Reinraum- und Hygieneanforderungen konzipiert.

Mit dem Ausbau ihrer Kleinrobotik-Serien zeigen die Keyplayer der Branche, dass sie in den Märkten jenseits der Automobilindustrie wachsen wollen. 179.000 Roboter wurden im Jahr 2013 weltweit verkauft. "Ein neuer Spitzenwert", sagt Arturo Baronecelli, Präsident der International Federation of Robotics. Deutschland ist nach Südkorea und Japan das Land mit der höchsten Roboterdichte: Auf 10.000 Arbeiter kommen hierzulande im Schnitt 261 Roboter. Derzeit beträgt der globale Markt für Robotik 22 Mrd. Euro. Bis zum Jahr 2020 könnte er auf mehr als 60 Mrd. Euro anwachsen. Experten wie Henrik Ryegard, der die Roboter-Sparte von ABB leitet, sehen in der Lebensmittelindustrie einen der größten Märkte – hier liegt die Roboterdichte noch weit unter dem Durchschnittswert.

Hürden bei der Lebensmittelproduktion

Die wichtigste Triebkraft hinter dem Einsatz von Robotern ist eine ökonomische: die Maschinen ersetzen die teure menschliche Arbeit. Das ist nicht per se unproblematisch, denn die Lebensmittelindustrie ist ein anspruchsvolles Umfeld. Bislang dominierten Roboter vor allem in unkritischen Abschnitten, wie Palettier- und Packstationen. Fünf- oder sechsachsige Industrieroboter sind ideale Instrumente, um solche eintönigen und meist schweren Arbeiten zuverlässig zu erledigen. Spezielle Hüllen bieten Schutz unter arktischen Bedingungen, wie sie im Lager für Tiefkühlkost herrschen.

Im Kontakt mit offenen Lebensmitteln gelten andere Anforderungen. Hier muss neben der hygienischen Sicherheit auch die mechatronische Ausstattung der Roboter höheren Ansprüchen genügen. "Gebäck, Fleisch, Gemüse oder Süßwaren variieren in Qualität und Abmessung", sagt Knut Franke vom Deutschen Institut für Lebensmitteltechnik in Quakenbrück. Die automatische Feinzerlegung von Schweinefleisch erfordere beispielsweise eine sehr aufwendige Sensortechnik. Die Algorithmen, die Franke und sein Team für die Roboterbewegungen zurzeit erarbeiten, sollen die automatische Schnittführung von Fleischstücken ermöglichen und künftig zu einer effizienteren Produktion sicherer Fleischerzeugnisse beitragen.

Durch das Zusammenspiel von Software, Steuerung und Mechanik können Roboter heute nahezu jedes Lebensmittel verpacken. So setzt beispielsweise Unilever Flexpicker ein, um den Bifi-Snack zu verpacken. Das System legt bis zu 600 Miniwürste pro Minute in die Folie der Tiefziehmaschine ein. In Fällen wie diesen ist vom Roboter beim Greifen mehr als nur "Fingerspitzengefühl" gefordert: Hygieneaspekte stehen ganz oben auf der Agenda. Die Roboter und ihre Werkzeuge dürfen keine Angriffspunkte für Schmutz und Bakterien bieten. Zudem müssen sie abwaschbar und resistent gegenüber Desinfektionsmitteln sein. Gut einsetzbar sind deshalb Roboter aus Edelstahl in Schutzklasse IP67 oder höher.

Bis zu den menschenähnlichen "Hubots" in Real Humans wird noch einige Zeit vergehen. Doch in naher Zukunft werden Roboter motorisch immer komplexere Aufgaben erledigen. Für die Lebensmittelindustrie resultieren daraus neue Perspektiven, vor allem für mittelständische Unternehmen. Dabei geht es nicht immer darum, die gesamte Produktion zu automatisieren – oft bringen teilautonome Systeme, wie sie auf der Anuga FoodTec zu sehen sein werden, den größeren Nutzen.

Zukunftsthemen werden auch im Fachprogramm der Anuga FoodTec thematisiert. Die Deutsche Landwirtschafts-Gesellschaft (DLG) wird in 27 kurzen Fachforen aktuelle Fragestellungen aufgreifen. Unter anderem stehen technische Themen wie Hygienic Design, Gefriertechnologie, der Einsatz von Robotern in der Lebensmittelindustrie oder die Fremdkörperdetektion im Fokus.

Die Anuga FoodTec wird gemeinsam von der Koelnmesse GmbH und der DLG veranstaltet.

Weitere Informationen: www.anugafoodtec.de

(mns)

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Köln
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