Gotowy – stabilny – szaszłyk!
Automatyzacja produkcji żywności stanowi ogromne wyzwanie, nie tylko ze względu na surowe normy higieniczne i trudności związane z obchodzeniem się z produktami. Firma PINTRO bv z Belgii opracowała nowatorskie rozwiązanie: ich w pełni zautomatyzowany system Pick & Skewer do przygotowywania kebabów jest pierwszym na świecie. Roboty Stäubli z opcją mycia są odpowiedzialne za obsługę i precyzyjne nadziewanie składników.
Szaszłyk, souvlaki, kebab i satay – wszystkie wariacje na temat szaszłyków – cieszą się dużą popularnością wśród konsumentów. 160-osobowa siła robocza w zakładzie produkcyjnym Beltaste N.V. w Morahalom na południu Węgier produkuje głównie szaszłyki. W oczach znawców automatyki w tej dziedzinie uchodzi za pioniera „Food Processing 4.0”, czyli czwartej generacji technologii produkcji. Dzieje się tak dlatego, że półtora roku temu uruchomiono tam pierwszą na świecie w pełni automatyczną maszynę do szaszłyków, a firma Beltaste zainstalowała od tego czasu drugą.
Szybka produkcja kebaba
Aby zobaczyć gołym okiem, jak w pełni zautomatyzowany system Pick & Skewer działa, wymagana jest maksymalna koncentracja, ponieważ proces przebiega z ogromną prędkością. Składniki podawane są na dwa przenośniki taśmowe w centralnym punkcie linii produkcyjnej, z panierowanym, surowym lub marynowanym mięsem na jednym torze, a cebulą, papryką, pomidorkami koktajlowymi lub czymkolwiek innym zgodnie z przepisem na drugim. Z boku systemu znajdują się mechanizmy, w których składniki są rozdzielane i utrzymywane w gotowości do poziomego nadziewania.
Zadaniem robotów Stäubli jest uchwycenie składników i upewnienie się, że szpikulec przebije je dokładnie przez środek. Gotowe kebaby są następnie transportowane do stanowiska pakowania. System Beltaste produkuje od 1000 do 1200 szaszłyków na godzinę bez ingerencji człowieka. I każdy z nich jest najwyższej jakości.
To właśnie ten poziom wydajności skłonił kierownictwo wyższego szczebla w Beltaste do zainwestowania w pierwszy na świecie system Pick & Skewer. Jak wyjaśnia Leon Muyshondt, dyrektor ds. technologii w firmie Beltaste w Morahalom:
– Spędziliśmy wieki na poszukiwaniu rozwiązania, które zwiększyłoby produktywność i jednocześnie poprawiło jakość, ale nie znaleźliśmy nic odpowiedniego. Kiedy zobaczyliśmy Pick & Skewer, natychmiast nas przekonali. Wierzyliśmy w tę koncepcję i mieliśmy zaufanie do twórcy i producenta.
Pięć robotów nabija 15 000 oddzielnych składników na godzinę
System został opracowany przez belgijską firmę PINTRO bv. Jego nazwa jest uproszczoną formą angielskiego wyrażenia pin through. Od 2007 roku ta filia producenta sprzętu specjalnego SMO bv produkuje maszyny do ręcznej lub półautomatycznej produkcji kebabów.
Pick & Skewer umożliwił milowy krok w kierunku w pełni zautomatyzowanej produkcji kebabów – i to również na dużą skalę. W zależności od pożądanej wydajności, co najmniej dwa, a maksymalnie pięć robotów zbiera wszystkie składniki i przygotowuje je do nabicia. Firma Beltaste zdecydowała się na wersję z pięcioma najnowocześniejszymi robotami Stäubli TX2-60L HE. Ponieważ jeden sześcioosiowy robot jest w stanie podnieść i nadziać do 3000 oddzielnych składników na godzinę, system osiąga maksymalną przepustowość 15 000 składników. Przy 10 na szaszłyk, co odpowiada 1500 kebabom na godzinę.
Elastyczna zmiana receptury
Roboty są kierowane przez systemy wizyjne oraz programy zapisane w systemie sterowania. W ten sposób są nie tylko szybkie, ale także wszechstronne.
– Zwykle zmieniamy skład co 16 do 20 godzin. Jeśli wiąże się to z wymianą chwytaków, dzięki systemom szybkiej wymiany zajmuje to tylko pięć minut – mówi Muyshondt.
Inżynierowie PINTRO zainwestowali wiele know-how w rozwój chwytaków. Rezultatem jest połączenie chwytaków mechanicznych i podciśnieniowych, które chwytają wiele różnych składników w jednym przejściu, a następnie przebijają je z najwyższą dokładnością – w przeciwnym razie nie można by osiągnąć wysokiego poziomu wydajności.
Każdy robot produkuje indywidualny, kompletny kebab w ciągu kilku sekund. Dokładne położenie każdego pojedynczego składnika jest stale monitorowane przez systemy przetwarzania obrazu. Pieter Weyens, szef PINTRO:
– Montowane na suficie roboty Stäubli chwytają i pozycjonują każdy składnik z dokładnością ±0,1 mm. Precyzyjne pozycjonowanie i wyrównanie to nie jedyne kryteria, które mają tutaj znaczenie. Ważne jest również, aby kebaby wyglądały jak zrobione ręcznie.
Wybór robota: higiena jako decydujący czynnik
Oprócz szybkości i precyzji przy wyborze robota kluczową rolę odegrały również higiena i łatwość czyszczenia. Jak opisuje Muyshondt, procedury czyszczenia są solidne:
– Dwa razy dziennie przeprowadzamy automatyczny cykl czyszczenia i dezynfekcji narzędzi, który za każdym razem trwa półtorej minuty. Po każdej zmianie sprzęt jest dokładnie czyszczony i dezynfekowany: najpierw nanoszona jest piana, a następnie spłukiwana gorącą wodą z lancy czyszczącej o ciśnieniu 40 barów – dotyczy to również robotów.
Wersja HE (wilgotne środowisko) sześcioosiowego robota Stäubli TX2 jest wodoodporna, dzięki czemu doskonale nadaje się do tego profilu wymagań. Jest w pełni hermetyczny i wytrzymuje cykl czyszczenia bez żadnego pogorszenia funkcji. Nawet częste i intensywne procesy czyszczenia, takie jak te stosowane w przemyśle farmaceutycznym i spożywczym, nie prowadzą do skrócenia żywotności. Co więcej, roboty HE są zaprojektowane do działania nawet we wrażliwych środowiskach. Ich higieniczna konstrukcja umożliwiająca zmywanie jest uważana za wyjątkową.
Roboty stosowane w systemie szaszłyku są również smarowane olejem NSF H1 dopuszczonym do kontaktu z żywnością.
– Roboty są poddawane dużym obciążeniom, ponieważ wykonują wiele szybkich i delikatnych ruchów. Dlatego środek smarny musi być wydajny i jednocześnie spełniać wymagania przemysłu spożywczego – mówi Muyshondt. Olej H1 opracowany przez firmę Stäubli we współpracy z uznanym producentem środków smarnych doskonale spełnia te kryteria.
Proste programowanie wraz z jeszcze prostszą obsługą
Koordynacja przetwarzania obrazu i ruchów robota przy tej prędkości i z wymaganą precyzją stawia również wysokie wymagania układowi sterowania robota. To kolejny obszar, w którym maszyny zdobywają wysokie noty: sterowniki Stäubli CS9 są znane ze swojej wysokiej wydajności, a także z doskonałej łączności. Kolejną zaletą jest prostota programowania.
Użytkownicy Pick & Skewer mają jeszcze łatwiej, jak wyjaśnia Muyshondt:
– Pracownik po prostu wybiera przepis, ładuje składniki i naciska przycisk start – praca wykonana!
W trakcie produkcji kebaba można dodawać składniki. Systemy przetwarzania obrazu nadzorują również kontrolę jakości każdego szpikulca.
Koncepcja z wieloma zaletami
W Pick & Skewer firma PINTRO jako pierwsza na świecie opracowała dla przemysłu spożywczego, pokonując po drodze wysokie przeszkody – na przykład projekt chwytaków, które chwytają i umieszczają plasterki cebuli i pomidorki koktajlowe z prędkością prawie zbyt dużą dla oka człowieka do śledzenia. Ponieważ system obsługuje surowe mięso, cały proces musi odbywać się w najsurowszych warunkach higienicznych, co na szczęście nie stanowi problemu dla robotów Stäubli HE.
Z perspektywy wczesnych użytkowników koncepcja ta oferuje wyraźne korzyści. Muyshondt jest entuzjastycznie nastawiony:
– Jakość kebabów jest niezmiennie wysoka. Składniki są precyzyjnie nadziane na szaszłyki, a składników mamy dowolność. Czasy czyszczenia i dezynfekcji są niezwykle krótkie, a roboty można jednocześnie spłukiwać wodą. To jest przyszłość produkcji kebabów.
Ponieważ pierwsza linia Pick & Skewer odniosła tak wielki sukces, druga została niedawno uruchomiona w fabryce Beltaste na Węgrzech.
Staubli Łódź Sp. z o.o.
tel. 42 636 85 04
www.staubli.com
