Automatyzacja w branży spożywczej to oszczędność czasu i kosztów

Przemysł spożywczy jest dziś jednym z największych odbiorców rozwiązań oferowanych przez dostawców automatyki. Jeszcze kilka lat temu była to jednak głównie domena dużych producentów. Czy dziś można powiedzieć, że automatyzacja w przypadku branży spożywczej „wkroczyła pod strzechy”?

Obserwujemy, że po rozwiązania z zakresu automatyki i robotyki oraz informatyzacji produkcji sięgają już nie tylko globalne koncerny, ale i mniejsi, nawet wąsko wyspecjalizowani, lokalni producenci. Różnica polega na wielkości obszaru, jakim zakład zostaje objęty na przykład systemem MES (Manufacturing Execution System), wspierającym zarządzanie produkcją. Mniejsze przedsiębiorstwa koncentrują się na kluczowym procesie, przykładowo recepturze, podczas gdy globalne firmy wnikają w szczegółową analizę pracy urządzeń, w tym mikroprzestojów każdej z maszyn biorących udział w przetworzeniu wyrobu. Najważniejsze cele producentów żywności są jednak takie same, niezależnie od ich rozmiaru i rodzaju wyrobu końcowego. Chodzi o wyprodukowanie produktu bezpiecznego dla zdrowia, o stałej jakości, odpowiednie jego zapakowanie i ograniczenie kosztów procesu wytwórczego.

Co jest najbardziej problematyczne w robotyzacji przemysłu spożywczego?

Wśród wyzwań związanych z robotyzacją pojawia się między innymi zmienność kształtu produktu i jego wagi, zaś w dalszych etapach produkcji – zmienność wielkości opakowania. To powoduje konieczność modyfikacji metod pakowania czy paletyzacji wyrobu gotowego oraz zmiany algorytmów sortowania, a także potrzebę częstych przezbrojeń w procesie sortowania produktu.

Z jakich rozwiązań, które w mniejszym lub większym stopniu zapewniają automatyzację produkcji, najchętniej korzystają producenci żywności?

Aktualne zmiany na rynku spożywczym powodują, że wytwórcy coraz częściej sięgają po rozwiązania umożliwiające robotyzację procesów pakowania, paletyzacji i sortowania. Dostrzegalny jest także wzrost oczekiwań w stosunku do automatyzacji – producentom żywności zależy już nie tylko na automatyzacji pojedynczej maszyny, lecz raczej na zintegrowaniu posiadanych wysp automatyki w jeden spójny i efektywny system wspierający zarządzanie produkcją. Pozwalają na to systemy typu MES, obejmujące kilka obszarów fabryki.

Przykładami udanych wdrożeń w branży spożywczej mogą być przeprowadzane przy współudziale ASTOR konfiguracje robotów paletyzujących w chłodniach, wspierające między innymi pakowanie cebuli, w gospodarstwach rolnych – paletyzacja pudełek i worków z marchwią, w paszarniach – paletyzacja worków z paszą, a także w pieczarkarniach czy też mleczarniach – między innymi podczas paletyzacji worków z serwatką w proszku.

Paletyzacja to dziś jedno z najczęstszych zadań stawianych przez branżę spożywczą urządzeniom wyposażonym w systemy automatyki oraz roboty przemysłowe. Z czego to wynika?

Paletyzacja to zazwyczaj ostatni etap produkcji, ale jego przebieg może decydować o efektywności całego procesu. Sięgnięcie po roboty paletyzujące, które są specjalistami od najcięższej pracy przez 24 godziny na dobę, 365 dni w roku, jest zatem w stanie zmienić najistotniejsze dla producentów parametry. To inwestycja pozwalająca przede wszystkim na dopasowanie wydajności pakowania do mocy przetwórczej linii produkcyjnej oraz uzyskanie większej precyzji i powtarzalności, na przykład przy układaniu worków na paletach. Roboty paletyzujące pozwalają też oszczędzić ludziom wykonywania monotonnej, nużącej oraz niebezpiecznej pracy. Zwiększenie bezpieczeństwa produkcji żywności możliwe jest również dzięki wyeliminowaniu przez roboty paletyzujące konieczności bezpośredniego kontaktu człowieka z produkowaną żywnością.

Jakie rozwiązania dla branży spożywczej w tym zakresie oferuje ASTOR?

Rozwiązania ASTOR, dotyczące paletyzacji dla branży spożywczej, oparte są przede wszystkim na wyspecjalizowanych w pakowaniu, segregowaniu i paletyzowaniu robotach przemysłowych Kawasaki oraz na owijarkach i napędach Astraada Drive. Dzięki dużej prędkości, powtarzalności ruchów – 0,15–0,50 milimetrów – oraz dużemu udźwigowi, nawet 700 kilogramów, roboty Kawasaki umożliwiają sprawną i skuteczną realizację każdego zadania paletyzacji czy depaletyzacji.

Można jednak znaleźć tańsze rozwiązania w zakresie paletyzacji – w wielu zakładach stosowane są standardowo na przykład paletyzatory. Jaką wartość dodaną można uzyskać dzięki wdrożeniu robotów?

Ich przewaga nad urządzeniami dedykowanymi, na przykład paletyzatorami, wynika przede wszystkim z elastyczności oraz wykorzystania mniejszej przestrzeni roboczej. Jeden robot jest w stanie paletyzować różnego rodzaju produkty, obsługując jednocześnie wiele linii produkcyjnych.

Jakie są najważniejsze wymagania dla układów automatyki stosowanych w przemyśle spożywczym?

Proponowane przez specjalistów systemy muszą między innymi gwarantować powtarzalność dozowania, ważenia itp., a ponadto określony czas wykonania danej czynności – na przykład określoną liczbę pralin spakowanych przez robota do opakowania – oraz przewidywalność kosztów wytwarzania – na przykład utrzymywanie właściwej temperatury pieca i rachunków za prąd. Aby sprostać wymaganiom norm i zaleceniom producentów, dostawcy rozwiązań z zakresu automatyki i robotyki stale pracują nad innowacjami związanymi z budową urządzeń wykonawczych i metodami prowadzenia procesu. Z myślą o nich przykładowo w przypadku robotów Kawasaki wdrożono smarowanie przekładni olejami roślinnymi, a za pośrednictwem oprogramowania InBatch wprowadzono reżim komponowania receptur i ich wykonywanie.

Jakie korzyści przynosi wdrożenie automatyzacji i robotyzacji w przemyśle spożywczym?

Precyzyjne dane produkcyjne – parametry jakościowe, czas obróbki – jakich dostarczają zautomatyzowane stanowiska oraz linie produkcyjne, pozwalają przede wszystkim na ograniczenie kosztów procesu wytwórczego, przykładowo nadprodukcji. Na ich podstawie można przeprowadzać zmiany – zwiększyć efektywność linii oraz zmniejszyć koszty procesów.

O jakiej skali poprawy efektywności i uzyskanych oszczędności można mówić w takim wypadku?

To konkretne, niejednokrotnie bardzo duże kwoty oszczędności. Kompleksowe wdrożenie przeprowadzone w SM Ostrołęka, polegające między innymi na uruchomieniu systemu wizualizacji i raportowania, przynosi codzienne oszczędności surowców rzędu 20 tysięcy złotych. W skali roku daje to ponad sześć milionów złotych oszczędności. Z kolei wdrożony w MSM Mońki system z zakresu robotyki zaowocował 100-procentowym wzrostem wydajności linii produkcyjnej, natomiast inwestycja w firmie Good Food, pozwalająca na śledzenie pracy i przestojów wszystkich maszyn w ciągu technologicznym, przyniosła zwiększenie wydajności produkcji o 10 procent.

Co – poza kosztami – powoduje niechęć do automatyzacji produkcji lub rezygnację z niej?

Zwrócę tu uwagę na kilka rodzajów ryzyka, które nie wynikają bezpośrednio z ograniczeń dostawców systemów automatyki. Należy do nich niepewność rynku kontraktowego inwestora, potrzeba zmiany po wdrożeniu systemów w organizacji w różnych obszarach – produkcji, logistyki itd., a także ryzyko związane z koordynacją inwestycji, wyborem partnera wdrożeniowego czy przygotowaniem docelowego projektu z określeniem specyfikacji, w tym między innymi określeniem oczekiwanej wydajności.

Grzegorz Purzycki,  koordynator branży spożywczej w firmie ASTOR

Dyrektor oddziału ASTOR w Gdańsku i członek zarządu firmy. Absolwent Automatyki i Robotyki ze specjalnością Zarządzanie Produkcją na Politechnice Gdańskiej oraz studiów podyplomowych Zarządzanie Finansami Przedsiębiorstw w Wyższej Szkole Bankowej. Zajmuje się zagadnieniami podnoszenia efektywności oraz wartości przedsiębiorstw od 10 lat. Koordynował i wpierał projekty doradcze m.in. dla firm Cereal Partners Poland Toruń Pacific, SM Mlekpol, Grupa Żywiec i Dr. Oetker.

źródło: Automatyka 4/2015