Mit Robotern auf die richtige Zutat gesetzt

Teway Food ist einer der führenden Gewürzhersteller Chinas. Das Unternehmen widmet sich seit über 20 Jahren der Forschung, der Entwicklung, der Produktion sowie dem Vertrieb von Gewürzmischungen. Diese sind so zusammengestellt, dass sich Gerichte schnell zubereiten lassen, ohne separate Zutaten wie Sojasoße, Essig oder Salz verwenden zu müssen. Die wachsende Beliebtheit bei den Konsumenten und der intensive Wettbewerb unter den Herstellern, darunter Teway Food, haben dazu geführt, dass Unternehmen aus der Lebensmittel- und Getränkebranche in Produktionstechniken investieren, um mit der Nachfrage Schritt zu halten.

Grundsätzlich gilt: Herkömmliche Verfahren zur Herstellung von Gewürzmischungen sind sehr arbeitsintensiv und weisen in der Regel eine hohe Fehlerquote auf. Insbesondere bei der Zusammenstellung einzelner Zutaten sowie bei der Maschinenzuführung – allesamt manuelle und repetitive Aufgaben – besteht in puncto Qualität und Effizienz der Arbeitsabläufe oftmals noch Nachholbedarf.

In der Fabrik von Teway Food in Chengdu hat ABB Robotics – gemeinsam mit JCN – eine Reihe von Automatisierungslösungen bereitgestellt, unter anderem für die Zuführung, Verpackung, Lagerung und Rückverfolgung. Damit ist das Unternehmen nicht nur auf dem neuesten Stand der Technik, sondern auch in der Lage, die steigende Nachfrage nach den Gewürzmischungen zu bedienen.

Die robotergestützten Automatisierungslösungen umfassen 65 Deltaroboter vom Typ IRB 360, zehn Industrieroboter vom Typ IRB 6700 sowie drei Palettierroboter vom Typ IRB 660. Hinzu kommt ein 3D-Vision-System, das dabei hilft, die einzelnen Produkte während der Zuführung zur Linie zu identifizieren und zu lokalisieren. Teway Food ist eines der ersten Unternehmen in der Branche, das 3D-Vision für die Roboterpositionierung einsetzt und so seine Produktionslinien intelligent beschickt.

Der ABB-Industrieroboter IRB 6700 handhabt Lasten von 150 bis 300 kg und zeichnet sich laut Hersteller durch eine hohe Steifigkeit und Laufleistung aus. Verglichen mit manuellen Verfahren kann der Sechsachser Betriebszeiten verlängern und die Produktionsqualität verbessern.

Das Vision-System des Roboters ist in der Lage, schnell eine große Menge an Bildinformationen zu erfassen und diese automatisch zu verarbeiten. So kann die Position der ankommenden Transportkörbe genau bestimmt und der Roboterarm zum Greifen und Absetzen der Körbe präzise geführt werden. Selbst wenn ein Transportkorb nicht gefüllt ist, kann der Roboter ihn greifen, anstatt ihn zu ignorieren. Aufgrund dieser Fähigkeiten bereiten ihm die komplexen und variablen Formen der Paletten, deren Ladungen in zufälligen Anordnungen gestapelt sind, keine Probleme. Die 3D-Vision-Algorithmen ermöglichen mehr Flexibilität und Geschwindigkeit und verbessern so die betriebliche Gesamteffizienz.

Die Flexibilität der ABB-Roboter gepaart mit der Intelligenz des 3D-Vision-Systems hat einen weiteren Vorteil: Damit lassen sich die Roboter für eine Vielzahl von Aufgaben entlang des gesamten Prozesses einsetzen – vom Sortieren und Beladen kleiner und ungeordneter Kartons bis hin zum Verpacken von polygonalen Päckchen in großer Anzahl.

Der IRB 360 verfügt über eine Bewegungssteuerung und kurze Zykluszeiten, sodass er die Päckchen selbst unter beengten Platzverhältnissen genau platzieren kann. Im Falle von Stapel- oder Ballenbildung kann der Bildverarbeitungsalgorithmus von ABB genutzt werden, bestimmte Produkte genau zu erkennen.

Auch ermöglicht die Kombination des ABB-Vision-Algorithmus mit der Conveyor-Tracking-Technologie Vorteile in der Praxis. Denn damit ist der Roboter in der Lage, sich schnell an komplexe Förderbandanlagen anzupassen und in hohen Geschwindigkeiten zu arbeiten. Bei der Materialbereitstellung liest er die Positionen der Materialien ein und sendet die Daten an das Robotersystem. Während des automatisierten Verpackungsprozesses kann er entweder die Positionen der Produkte einlesen, oder den QR-Code auf der Verpackung scannen und die Informationen an eine Datenbank senden. Auf diese Weise lässt sich der Verpackungsprozess optimieren und der Digitalisierungsgrad der gesamten Produktionslinie weiter erhöhen.

Um den Verbrauchern die Gewissheit zu geben, dass sie Teway-Qualitätsprodukte kaufen, setzt das Unternehmen ein sichtbares Qualitätssicherungsmerkmal ein: Jedes Produkt ist mit einem eindeutigen QR-Code versehen, über den sich die Produktcharge sowie weitere Informationen abrufen lassen. Dies ermöglicht eine genaue Rückverfolgbarkeit vom Rohmaterial bis hin zum Endprodukt.

Mittels Conveyor Tracking und der schnellen, präzisen Vision-Technologie ermöglicht ABB die digitale Steuerung der gesamten Verpackungslinie und schafft ein maßgeschneidertes Rückverfolgbarkeitssystem für die Lebensmittelsicherheit. Weil sich die Qualität jedes einzelnen Beutels, jeder einzelnen Kiste und jeder einzelnen Palette zurückverfolgen lässt, werden die Lebensmittelinformationen genauer verwaltet und die Transparenz erhöht.

„Teway engagiert sich sehr für eine enge und vertrauensvolle Beziehung mit seinen Kunden. Mittels Digitalisierung des Produktionsprozesses kann das Unternehmen den Fortschritt jedes Produkts überwachen und nachverfolgen – und so maximale Lebensmittelsicherheit gewährleisten. Mit Scan des QR-Codes verfolgen Kunden den gesamten Lebenszyklus des Produkts, um das Essen unbesorgt zu genießen“, betont Tony Wang, Leiter der Business Line Consumer Segments & Service Robotics bei ABB Robotics in China. „Die intelligente Fabrik von Teway Food ist ein Musterbeispiel für die Transformation und Modernisierung der Gewürzindustrie. Wir bei ABB freuen uns, einen Beitrag zur positiven Entwicklung der chinesischen Lebensmittelindustrie zu leisten – indem mehr Unternehmen der Lebensmittelherstellung und -verarbeitung Robotik und Automatisierung für sich nutzen.“

Die Vorteile des Robotik- und Bildverarbeitungssystems lassen sich in Zahlen belegen: Die Produktionskapazität einer einzelnen Linie ist seit der Einführung dreimal höher als vorher. Gleichzeitig sind die Herstellungskosten für ein einzelnes Produkt um knapp 40 % gesunken.