artikel

Robots reinigen automatisch

Algemeen

Robots reinigen automatisch

In de voedingsmiddelenindustrie vindt robotica schoorvoetend haar intrede. De reden daarvoor is altijd kostenbesparing. Welke toepassingen zijn er nu al te vinden? Een overzicht. Dit artikel komt uit de printuitgave van VMT 15.

Veel processen in de voedingsmiddelenindustrie zijn al lange tijd vergaand gemechaniseerd. Voorbeelden zijn natuurlijk de verpakkingslijnen in al hun diverse verschijningsvormen. Productieprocessen zijn al langer geautomatiseerd – gecontroleerd en geregeld met meetinstrumenten en een procescomputer. De inzet van robots heeft in de maakindustrie volledig ingang gevonden, zoals lasrobots in de automotive. De voedingsindustrie is daarin achtergebleven. De belangrijkste redenen voor de automotive zijn kostenbesparing en reproduceerbaarheid. Dat geldt natuurlijk ook voor de voedingsmiddelenindustrie.

Automatisch reinigen

Twintig jaar geleden maakte de automatische reinigingskop Cyberjet zijn intrede. Deze reinigingsmachine is in staat een complexe Hosokawa-menger volledig en valideerbaar te reinigen. Vanwege de relatief hoge investering is het toen niet het succes geworden wat de ontwerpers ervan verwacht hadden. De eerste machines zijn daarom in de farma ingezet. De Alfajet is de meer betaalbare opvolger. Die wordt veel gebruikt om de laatste kaaswrongel uit de wrongelbereider te spuiten, een lastig en arbeidsintensief werk. De hygiënische uitdaging was de reiniging van de beweegbare onderdelen. Bewust is gekozen voor voldoende spoellekkage langs deze delen. Voor de technische dienst was het even wennen, want die dacht eerst dat de robotkop lek was. De robot moest echter zelfreinigend zijn. Voor een gesloten ruimte zoals een menger of een wrongelbereider is dit een goede hygiënische toepassing.

Open processen

Voor open processen ontwikkelde Martin Löhrke de Cleenius. De eerste toepassing was te zien op Anuga FoodTec in 2009 voor de Krones-afvulmachine. De Cleenius wordt eveneens gebruikt voor de reiniging van de visbereidingsmachines van Baader. Voor de reinigingsrobot is gebruik gemaakt van een standaardrobot uit de automotive, die op zijn beurt niet waterdicht was en mede daardoor ook niet reinigbaar. De oplossing is gevonden in een waterdichte zak, die op eventuele lekkage gecontroleerd wordt via perslucht. Het opblazen van de zak en het excentrische verplaatsen van de reinigingskop vergemakkelijkten bovendien de zelfreinigbaarheid. Het grote voordeel van deze reinigingsrobot is niet zozeer kosten besparing, maar dat hij machines volledig en reproduceerbaar reinigt. Bij manueel reinigen bestaat al snel de kans dat delen niet of niet volledig gereinigd en ontsmet worden, met alle risico’s van dien. Robotisering van de reiniging komt eraan, maar met mechanisatie kan al veel bereikt worden, bijvoorbeeld door reinigingskoppen als Undine te gebruiken bij transportbanden.

Tekst gaat verder onder de foto

fotorepo zelfreinigende robots

Omdozen

Voor de verpakte producten – en vooral voor omdozen – worden al langere tijd robots gebruikt om deze op een pallet te stapelen. Het grote voordeel van de inzet van een robot ten opzichte van mechanisatie is dat hij tegelijkertijd diverse ompakkingsgroottes kan hanteren. Een robot kan meerdere palletiseermachines vervangen – een directe besparing op de investering – of besparen in omsteltijd en daarmee op downtime.

Vacuümsysteem

Uit hygiënisch oogpunt uitdagend is de toepassing van pick-and-place robots om onverpakte ‘naakte’ producten in te pakken. Droge producten, zoals koekjes of chocolaatjes, worden al langer op deze manier ingepakt. Enige tijd geleden is de licentie van ABB verlopen en sindsdien leveren meerdere machinebouwers vergelijkbare apparatuur. Het lastigste onderdeel qua hygiëne is de vacuümzuignap die het product oppakt. Productresten worden meegezogen en kunnen het vacuümsysteem besmetten. Als er sprake is van vochtige producten, zoals vleeswaren, kunnen zich in het leidingsysteem micro-organismes ontwikkelen. Menig vacuümsysteem – ook van gemechaniseerde inpakmachines – heeft geleid tot besmetting en recall-acties. Voor de reiniging van het vacuümleidingsysteem zijn allerlei systemen bedacht waarbij de zuignap wel handmatig gereinigd moest worden. Bernhard Hukelmann van het Deutsches Institut für Lebensmitteltechnik (DIL) heeft in 2012 een zuignap bedacht die uitsluitend met perslucht werkt. Deze hygiënische zuignap doet steeds breder zijn intrede.

Spatwaterdicht

De nieuwe generatie robots is intussen volledig spatwaterdicht gemaakt. De laatste ontwikkeling van Stäubli laat een robot zien die zelfs onderwater kan functioneren. Het grootste probleem is echter dat de robot licht moet zijn. Daarom is de behuizing van gegoten aluminium. Dat is echter gevoelig voor corrosie bij natte reiniging met een verkeerd reinigingsmiddel. Daarnaast zijn de huidige coatings kwetsbaar bij de scherpe buitenhoeken. ABB geeft op dit moment de voorkeur aan droge toepassingen, maar oriënteert zich ook op de natte toepassingen. In de kippen- en varkensslachtlijnen is veel gemechaniseerd. Ook hier wordt voorzichtig geëxperimenteerd met robots. De beperkte reinigingstijd van het gereedschap noodzaakt de machinebouwers met goede oplossingen te komen. Bij een slachttempo van 800 varkens of 16.000 kippen per uur is de reinigingstijd soms minder dan twee seconden. Dit is niet voldoende om het gereedschap geloofwaardig te kunnen reinigen. Het geweld dat gebruikt wordt om het gereedschap af te spoelen, leidt tot aerosolen. Er is weleens gemeten dat tijdens het slachten een kip met salmonella zo een honderdtal kippen besmette. In het oogstproces worden nu plukrobots ingezet, waarbij Nederland vooroploopt met de visualisatie van het te plukken fruit. Op de boerderij worden al langere tijd melkrobots ingezet, die naast het melken ook de gezondheid van de koe en de conversiefactor monitoren.

Haarscheurtjes controleren

Vermeldenswaardig voor de voedingsmiddelenindustrie is de inspectierobot. Die kan een tank of sproeidroogtoren inspecteren zonder dat allerlei stellages nodig zijn. Een voorbeeld daarvan is een robot die het Nieuw-Zeelandse bedrijf Invert Robotics ontwikkelde. De robot kan verticaal langs een tankwand naar boven rijden met een contrastcamera die de tank controleert op eventuele haarscheurtjes. De eerste resultaten zijn veel belovend. Wellicht kan deze methode die met contrastvloeistof vervangen. Robotica wordt nog te weinig ingezet in het gebied waar de meeste nabesmettingen vandaankomen: onvolledige reinigingen. Misschien moet de wetgever aan een belangrijke zin in de wet een woordje toevoegen: ‘alle artikelen, uitrustingstukken en apparatuur die met voedsel in aanraking komen moeten gegarandeerd afdoende worden schoongemaakt, en zonodig ontsmet’. Dan is robotica een oplossing.

 

Dit artikel verscheen in de printuitgave van VMT 15 binnen het thema Voedselveiligheid en kwaliteit.

Reageer op dit artikel