La robotica collaborativa nella linea di produzione alimentare

L’industria alimentare ha implementato nel corso degli ultimi anni un numero sempre maggiore di soluzioni di automazione per rispondere essenzialmente a diverse sfide produttive, quali ottenere:

• Maggiore produttività
• Maggiore qualità e coerenza nei prodotti
• Riduzione dei costi di produzione
• Maggiore ergonomia di alcune lavorazioni potenzialmente usuranti per gli operatori

La robotica collaborativa entra con efficacia nei processi dell’industria del food perché è in grado di garantire alcuni vantaggi, economici e di processo, che rendono le linee produttive più flessibili e performanti.

I cobot sono infatti strumenti di automazione dalla grande flessibilità e adattività e questo li rende particolarmente efficaci nell’inserirsi nei processi senza stravolgerli o richiedere investimenti onerosi per le aziende.

• Gestione più armonica e razionale del layout: i cobot, infatti, in virtù delle dimensioni e del peso contenuti, permettono di risparmiare spazio prezioso. Quando integrati in applicazioni di fine linea, come linee di packaging o pallettizing, occupano fino al 50% in meno di spazio rispetto a soluzioni tradizionali. Questo permette alle aziende di gestire meglio lo spazio.
• Ritorno dell’investimento in media inferiore ai 12 mesi. Per molte piccole aziende del food il budget è un argomento sensibile. I cobot hanno mostrato di poter garantire tempi di ritorno dell’investimento molto rapidi.
• Flessibilità e modularità. La vera cifra stilistica dei robot collaborativi che possono essere dispiegati con semplicità in decine di processi diversi. La programmazione semplificata e la possibilità di essere spostati lungo le linee li rende una soluzione flessibile e pronta a rispondere a cambi linee in modo molto rapido.
• Operativi anche in cleanroom: i cobot UR sono dotati di certificazione ISO 14644.1 che li abilita ad operare in ambienti sterili garantendo elevati standard di sicurezza.
• Ergonomia e competenza acquisita. I cobot mallevano gli operatori dai task più sfavorevoli e trasferiscono competenze. L’addetto, chiamato ad eseguire un’attività ripetitiva e a basso valore aggiunto, viene richiamato in causa come programmatore e gestore del processo produttivo.

Grazie a questi vantaggi molte aziende stanno implementando i cobot all’interno dei propri processi produttivi lungo tutta la catena del valore.

Quali sono le applicazioni più diffuse dei cobot in ambito alimentare?

Packaging, pallettizzazione, etichettatura, tracciatura, controllo qualità. I cobot offrono un contributo di efficienza che diviene particolarmente evidente nelle attività del fine linea.

• Pick&place: i robot collaborativi incrementano la precisione dei processi e migliorano la produttività in maniera flessibile. Inoltre, permettono di automatizzare la produzione anche in condizioni non presidiate. Le dimensioni contenute ne consentono l’installazione anche in layout particolarmente saturi e con ogni orientamento.
• Packaging e pallettizzazione: la produzione su piccoli lotti e con cicli di consegna sempre più brevi è una sfida per ogni fine linea. I cobot aumentano al tempo stesso efficienza e flessibilità dei processi, possono essere installati su assi telescopici o lineari per ampliare l’area operativa o pallettizzare ad altezze superiori.
• Etichettatura. Un’altra attività a basso valore aggiunto che richiede però ripetibilità e costanza elevate e in cui i cobot offrono numerosi vantaggi.
• Controllo qualità. I cobot possono eseguire questo delicato task sia in linea (verificando la conformità di alcuni prodotti alimentari anche in manipolazione diretta, sia in fine linea, verificando peso e contenuto dei colli

Alcuni esempi reali

ATRIA SCANDINAVIA

Atria Scandinavia è un’azienda alimentare svedese specializzata nella lavorazione di preparati gastronomici. Distribuisce i propri prodotti in tutto il mondo.

La sfida

Atria confeziona, etichetta e pallettizza preparati come olive, carciofini, pomodori secchi, aglio marinato e decine di altre specialità diverse ogni giorno. L’azienda era alla ricerca di una soluzione di automazione che riducesse al minimo i tempi di riprogrammazione passando da una linea di prodotto all’altra, per garantire la freschezza dei prodotti e prezzi competitivi.

La soluzione

Atria ha implementato due cobot UR5 e un cobot UR10 in applicazioni collaborative. I cobot gestiscono 228 unità prodotto in media per ora. Gli operatori impegnati nella linea di packaging sono rimasti sorpresi di quanto sia semplice collaborare con i cobot.

I vantaggi

Il costo dei cobot è stato ammortizzato in meno di un anno. Inoltre i robot collaborativi hanno apportato altri vantaggi, riducendo del 25% gli sprechi di materiale nelle operazioni di imballaggio. La maggiore produttività che è stata conseguita dall’azienda ha convinto il management a sostituire le automazioni tradizionali di cui disponeva con robot collaborativi Universal Robots.

COVAP

Covap è una cooperativa agricola andalusa specializzata nella lavorazione di prodotti freschi derivati dal suino iberico, una pregiata razza da allevamento da cui vengono ricavati alcuni dei più famosi e rinomati prodotti della gastronomia spagnola, tra cui il celebre “jamon iberico”.

La sfida

La cooperativa sta vivendo un periodo di crescita intenso e ha individuato due priorità: migliorare l’ergonomia delle lavorazioni a vantaggio dei propri operatori, incrementare ulteriormente la già elevata qualità dei prodotti.

La soluzione

Covap ha installato un cobot UR10 in un’applicazione di pick&place all’interno della linea di packaging. Il cobot asserve la macchina del sottovuoto caricandola di vassoi di plastica. La macchina sottovuoto era stata integrata da Covap nella propria cleanroom per limitare al minimo l’esposizione degli affettati all’aria e preservarne l’integrità organolettica. Quest’ulteriore fase del processo di confezionamento (il sottovuoto) aveva però allungato notevolmente il tempo ciclo. Grazie all’inserimento del cobot nella linea Covap ha ripristinato il precedente ciclo di produzione pur garantendo una maggior qualità del prodotto. L’integrazione del cobot nella cleanroom è stata possibile perché i cobot UR sono dotati di abilitazione ISO per operare in camera bianca.

I vantaggi

L’investimento di Covap è stato ammortizzato in appena 16 mesi. L’azienda ha potuto beneficiare fin da subito di un inedito livello di flessibilità in produzione e ha migliorato le condizioni di lavoro dei propri operatori (non più costretti a caricare vassoi di plastica nella macchina sottovuoto, ma impiegati in mansioni a più alto valore aggiunto).

CASCINA ITALIA

Il mercato del fresco è uno dei più competitivi al mondo. Cascina Italia, azienda agricola italiana, processa oltre un milione di uova ogni giorno.

La sfida

Cascina Italia era alla ricerca di una soluzione di automazione agile e flessibile per rispondere con prontezza ai continui mutamenti di mercato, scenari produttivi che richiedono una pronta risposta. La sfida maggiore? ottimizzare i processi interni con l’automazione in modo da liberare costantemente risorse umane da dedicare ad attività a più alto valore aggiunto. Investire in automazioni di tipo tradizionale avrebbe inciso pesantemente sulle finanze aziendali e avrebbe – inoltre – saturato il già limitato spazio a disposizione nel layout aziendale.

La soluzione

Cascina Italia ha installato cobot UR5 proprio alla fine delle 24 linee di produzione. Il cobot assiste gli operatori caricando le uova all’interno delle scatole da imballaggio e sollevando così gli operatori stessi dall’esecuzione di quest’attività pesante e ripetitiva. Nel dettaglio il cobot maneggia, nella massima sicurezza, 144 confezioni da 10 uova ciascuna per ogni scatola, arrivando a processare quasi 1,5 milioni di uova ogni giorno.

I vantaggi

La scelta di un’automazione collaborativa, in luogo di una tradizionale, ha comportato non solo un risparmio in termini di footprint occupato, ma anche un risparmio economico: l’azienda non ha infatti dovuto ricorrere a costose (e oltremodo ingombranti) barriere di sicurezza attorno al robot.

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