Automatisierung in der Lebensmittelindustrie

Die Nahrungsmittelindustrie gehört zu den großen Wachstumsmärkten der Automatisierungsbranche. Ob bei der Herstellung von Lebensmitteln, der Primär- oder Sekundärverpackung. Auf der Automatica, vom 3. bis 6. Juni in München, präsentieren die Aussteller neueste Entwicklungen und wegweisende Lösungen für eine effiziente und prozesssichere Produktion von Lebensmitteln. Der Blick auf die Vielzahl realisierter Projekte zeigt, wie weit die Automatisierung im Lebensmittelbereich fortgeschritten ist.

Automatisierung gleich Wirtschaftlichkeit

Roboter melken Kühe, schneiden Käse, sortieren Backwaren, verpacken Salatköpfe, palettieren Getränke und sind aus kaum einem Prozess wegzudenken. Ob Back-, Teig- und Süßwaren, Fleisch und Fisch, Molkereierzeugnisse, Tiefkühlkost oder Obst und Gemüse, ob Befüllen, Dosieren, Schneiden, Kennzeichnen oder beim Picking, Packing, Palletizing – automatisierte Lösungen sorgen für Output und Wirtschaftlichkeit. Die Innovationskraft und die Dynamik der Branche erstaunen. Der Vergleich von State-of-the-Art-Anlagen, die bereits einige Jahre in Betrieb sind, mit der Performance heutiger Hochleistungslinien, wie sie auf der Automatica zu sehen sein werden, macht deutlich: In allen relevanten Kriterien wie Taktzeiten, Verfügbarkeit und Energieeffizienz ließen sich durch Entwicklungsarbeit signifikante Verbesserungen erzielen. Deltakinematiken und ultraschnelle Picker trumpfen mit über 200 Picks pro Minute auf. Moderne Produktionslinien erreichen einen Ausstoß, der vor Jahren als undenkbar galt.

100.000 Einheiten pro Stunde und Umrüstaufwand nahe Null

In der holländischen Bavaria-Brauerei übernimmt ein Verbund von zehn Motoman-Robotern das Picking, Packing, Palletizing von rund 100.000 Bierdosen in der Stunde. Dazu Dirk Franken, Geschäftsführer des Systemintegrators Robertpack: „Bei diesem Ausstoß muss die Anlage auch noch mit rund 80 unterschiedlichen Varianten zurechtkommen – das alles bei einem Umrüstaufwand nahe Null. Solche Lösungen lassen sich nur mit konsequentem Robotereinsatz realisieren.“ Dass moderne Lebensmittellinien mit der Getränkeindustrie leistungsmäßig gleichziehen, belegt eine Verpackungsanlage der ASA für Hotdog- Brötchen. Auch hier sind es ziemlich genau 100.000 Einheiten pro Stunde, die über vier Produktionslinien, allesamt bestückt mit Fanuc- Robotern, verpackt werden. ASA-Geschäftsführer Mario Krämer ist von der Performance der jüngsten Robotergenerationen begeistert: „Die Roboterhersteller haben ihre Hausaufgaben gemacht. Heute verfügbare Roboterlösungen decken viele Anforderungen der Lebensmittelbranche ab.“ Das kann Manfred Hübschmann, Geschäftsführer Stäubli Robotics, nur unterstreichen: „Durch wegweisende Entwicklungen in der Robotik wurden Lebensmittelanwendungen unter strengsten Hygienestandards überhaupt erst automatisierbar. Hier war die Einführung der voll gekapselten Stäubli Sechsachser in HE-Bauweise ein echter Meilenstein. Diese Maschinen kommen mit den vorgeschriebenen Reinigungsprozessen in der Lebensmittelindustrie bestens zurecht, während konventionelle Roboter bei der Reinigung mit scharfem Wasserstrahl sofort kapitulieren würden.“

Für jede Applikation den passenden Roboter

Die meisten Roboterhersteller blicken auf eine lange Erfahrung im Foodsektor zurück und haben Scara-, Knickarm- und Sonderkinematiken im Programm, die den branchenspezifischen Anforderungen gerecht werden. Das größte Angebot an Maschinen findet sich für das breite Aufgabenspektrum der Sekundärverpackung und all die Einsätze, bei denen die Roboter nicht direkt mit dem Lebensmittel in Kontakt kommen. „Auch Kuka Roboter ist seit langem erfolgreich im Bereich der End-of-Line-Palettierung unterwegs und ist mit einem breiten Produktportfolio für Palettieranwendungen einer der Key-Player im Markt“, so Joachim Melis, Marktsegmentmanager Consumer Goods bei Kuka Roboter. „Da aber der Bedarf nach flexibler, robotergestützter Automation auch in anderen Food-Applikationen kontinuierlich steigt, hat sich Kuka in diesem Bereich personell verstärkt und plant, den Markt strategisch zu bearbeiten. Ziel ist, neben der klassischen Palettierung auch Anwendungen im Bereich Kartonieren, Be- und Entladung von Verpackungsmaschinen und die Primärverpackung mit Kuka-Robotern zu automatisieren.“

Reinraumtaugliche Roboter für die Arbeit an offenen Lebensmitteln

Gerade bei der Primärverpackung, bei der die Maschinen mit offenen Lebensmitteln in Berührung kommen, gelten besondere Hygienevorschriften. Roboter in Standardbauform haben hier keinen Zutritt, Sonderausführungen sind gefragt. Dabei stehen Faktoren wie Reinraumtauglichkeit, Befüllung mit lebensmittelgeeignetem Öl sowie dauerhafte Verfügbarkeit trotz aggressiver Reinigungsprozeduren an erster Stelle. Für diese anspruchsvollen Applikationen ist das Angebot an geeigneten Robotern noch deutlich überschaubarer als im Bereich der Standardanwendungen. Doch das wird sich bei der steigenden Bedeutung der Lebensmittelindustrie für die Automatisierungsbranche schnell ändern, sind sich Branchenkenner einig. Hersteller kündigen neue Softwarelösungen an, die das Management von Sortier-, Verpackungs- oder Palletieranwendungen effizienter und einfacher gestalten. Programmierkenntnisse sind dafür nicht mehr erforderlich. In Zukunft wird Automation für jedermann beherrschbar.

Automatica: Internationale Fachmesse für Automation und Mechatronik

Die Automatica ist die internationale Fachmesse, die alle Segmente des Bereiches Robotik + Automation unter einem Dach vereint: sie ist der zentrale Treffpunkt für Hersteller und Anwender von Montage- und Handhabungstechnik, Robotik sowie Industrieller Bildverarbeitung. Die Automatica findet seit 2004 im zweijährigen Rhythmus auf dem Gelände der Messe München statt. Fokus der Messe ist, die komplette Wertschöpfungskette darzustellen. Hinter dem industriegetriebenen Konzept der Automatica stehen die Messe München und VDMA Robotik + Automation, ideellfachlicher Träger der Messe. Die Aussteller- und Besucherzahlen der Automatica sind von einem unabhängigen Wirtschaftsprüfer im Auftrag der Gesellschaft zur Freiwilligen Kontrolle von Messe- und Ausstellungszahlen (FKM) geprüft und international durch UFI (Global Association of the Exhibition Industry) zertifiziert.