Роботи за ХВП
Начало > Роботика > Статии > Сп. Инженеринг ревю - брой 5/2023 > 27.07.2023
- Роботизацията навлезе в невероятно разнообразен диапазон от промишлени сектори по цял свят, но производството на храни до голяма степен все още се смята за една от последните неизследвани територии в този аспект
- Формата и размерите на хранителните продукти често варират в широки граници, което е предизвикателство по отношение на захващането от един робот
- Днес на пазара се предлагат меки хващачи, които бързо, но внимателно могат да манипулират с деликатни хранителни продукти като плодове и зеленчуци
ПОДОБНИ СТАТИИ
Роботите MELFA – прецизни и надеждни и в най-предизвикателните приложения
Компресори за хранително-вкусовата промишленост
Производството на детайли в епохата на дигитализация
Системи за аспирация на заваръчен дим
SCHUNK Intec, Христо Николов: Посрещаме предизвикателствата заедно с клиентите
Индустриални и колаборативни роботи се внедряват все по-често в приложения за първична и вторична преработка в хранително-вкусовата индустрия. Роботизацията навлезе в невероятно разнообразен диапазон от промишлени сектори по цял свят, но производството на храни до голяма степен все още се смята за една от последните неизследвани територии в този аспект. Като цяло хранително-вкусовата индустрия е най-трудна за автоматизация. Благодарение на непрекъснатия технологичен напредък обаче, много от предизвикателствата вече могат да бъдат преодолени.
Иновациите дават възможност за автоматизиране на преработката на храна
Преработката на храна в големи обеми традиционно поставя редица проблеми пред роботите. На първо място, формата и размерите на хранителните продукти често варират в широки граници, което е предизвикателство по отношение на захващането от един робот. Много от продуктите също имат деликатен характер и към тях са поставени строги изисквания за качество, което превръща захващането в още по-трудна задача.
Един от най-важните моменти в развитието на роботизираните технологии е появата на по-усъвършенствани хващачи. Днес на пазара се предлагат меки хващачи, които бързо, но внимателно могат да манипулират с деликатни хранителни продукти като плодове и зеленчуци. Други типове хващачи, като вакуумните, също се доказват като обещаващи за манипулирането с деликатни обекти и такива с неправилна форма. Много от хващачите се комбинират и с технологии за машинно зрение, които направляват робота и му дават възможност да компенсира за вариациите във формата на продукта. Това води до по-висока точност и последователност в приложенията за преработка на храни.
Приложения
Роботизацията може ефективно да се използва по различни начини при първичната и вторичната преработка на храни. Сред най-разпространените приложения са pick-and-place операции с плодове и зеленчуци, роботизирано рязане на месо или морска храна, роботизирано декориране на торти, роботизирано почистване с цел поддържане на безопасна работна среда и роботизирано сортиране на продукция с помощта на системи за машинно зрение.
Има още много начини, по които роботите могат да бъдат използвани в хранително-вкусовата промишленост. Някои роботи например могат дори да правят пици, без каквато и да е човешка намеса, но изброените по-горе приложения са най-често срещани в индустриална среда.
Земеделието е в основата на хранително-вкусовия сектор и тук роботизираните приложения включват разсаждане, идентифициране и сортиране.
Използват се и автономни трактори, роботи за плевене и прибиране на реколта. За наблюдение и анализ на културите се използват дронове и автономни наземни превозни средства. Роботизацията намира приложение и в мандрите, птицефермите и отглеждането на рогат добитък. Сред конкретните приложения са автономно хранене и издояване, събиране и сортиране на яйца и почистване.
Производството на храни може да се раздели на два етапа – първична и вторична преработка. При първичната преработка суровите хранителни продукти се почистват, сортират, транспортират и смесват. Роботизираните приложения тук включват нарязване и сортиране на плодове и зеленчуци. В рамките на вторичната преработка съставките се комбинират за получаване на нови хранителни продукти чрез готвене, печене, охлаждане и др. Сред роботизираните приложения тук са сортиране и отделяне на негодните продукти и смесване. Използването на роботи обикновено е по-целесъобразно за процесите на вторична преработка, тъй като на този етап хранителните продукти са по-стандартизирани.
Роботи се използват за опаковането на храни отдавна. Относителна новост е това, че понастоящем е възможно да се автоматизира целият процес на опаковане. При първичното опаковане се пакетират отделните храни. Тук например pick-and-place робот може да поставя бонбони в пластмасови контейнери. Вторичното опаковане включва групирането на индивидуалните опаковки, т. е. друг pick-and-place робот може да подрежда пластмасовите контейнери с бонбони в кашон. При третичното опаковане вторичните опаковки се групират и подготвят за транспортиране, като в случая палетизиращ робот може да подрежда кашоните с бонбони върху палета.
Въпреки че интересът към роботите се определя частично от спестяването на разходи за труд, все повече компании се фокусират върху безопасността на храните. Роботите намаляват риска от заразяване, водещо до развитие на пренасяни с храните заболявания, чрез ограничаване на човешкия контакт с продуктите. За целта обаче самите роботи също трябва да са безопасни и обеззаразени.
Предимствата на роботите в ХВП
Роботите предлагат допълнителни предимства при производството на храни. Те могат да функционират в работни среди с тежки експлоатационни условия, например температури под нулата при преработката на месо или високи температури при готвене.
Използването на роботи в хранително-вкусовата индустрия редуцира загубите и повишава общата производителност, защото извършването на дейности като рязане например е по-последователно. Друг пример е опаковането – пакетите ще съдържат еднакви количества храна и всички те ще бъдат опаковани по един и същ начин. Отделните хранителни продукти ще са еднакви помежду си.
Предприятията от хранително-вкусовия сектор често са препълнени с оборудване и хора, а свободното пространство е малко. Работниците обикновено са рамо до рамо, което повишава риска от разпространение на патогенни микроорганизми. Автоматизирането с роботи ще оптимизира използването на производствената площ и ще освободи пространство. Един-единствен робот може да замени няколко работника, като роботите могат да бъдат монтирани и на стена, и на таван, и на работна маса.
Автоматизирането на производството на храни с роботи ще подобри и качеството на продуктите. Те могат да се използват и за качествен контрол, отстранявайки продуктите с незадоволителни характеристики, преди те да бъдат опаковани и да достигнат до потребителите.
Роботите подобряват и безопасността на работното място. Те могат да боравят с остри, опасни предмети, елиминирайки изцяло нуждата от намесата на работници.
Вижте още от Роботика
Ключови думи: роботи, хранително-вкусова индустрия, коботи, индустриални роботи, колаборативни роботи хващачи
Редактор на статията:
Отговорен редактор
• Завършва специалност "Инженерна екология" в Химикотехнологичен и металургичен университет;
• Заема длъжността "Отговорен редактор" в издателство TLL Media от 2020 г.;
• Разполага с над 10 години опит в създаването на съдържание и писането на научни статии.
Контакт в LinkedIn
Новият брой 9/2024