Cobots vinden hun weg

COBOTS

De cobot helpt de operator bij zijn werkzaamheden in plaats van de operator te vervangen.

Cobots vinden hun weg in de foodfabriek

TWEEJARIG PROJECT WERPT VRUCHTEN AF

Eind vorig jaar rondden Flanders’ Food en Sirris het tweejarige ColRobFood-project af. Doel: een versnelde introductie in de voedingsindustrie van cobots, een samenwerking van robot en operator. Het leidde tot een eerste applicatie bij Vandemoortele.

Tekst Yves De Groote

Patrick Heughebaert, gedelegeerd bestuurder van Dewilde Engineering en deelnemer aan het project, voorspelt het ontstaan van een nieuwe markt naast die van industriële robots. Cobots werken direct samen met operators in de fabriek of in de directe omgeving van operators. Heughebaert zegt hierover: “Operators kunnen zich daardoor meer toeleggen op kwalitatieve in plaats van repetitieve werkzaamheden in de voedingsfabriek. De cobot helpt de operator bij zijn werkzaamheden in plaats van de operator te vervangen. Dit is evenwel vanuit arbeidsveiligheidsoogpunt niet evident.”

Veiligheid

Hij verwijst naar de Technical Specification (TS) die in de nieuwe versie van de ISO 10218-norm (deel 1 en deel 2) mee zal worden genomen. Momenteel herzien deskundigen deze ISO-norm die in detail ingaat op de veiligheid wanneer een robot wordt geïntegreerd in een productiesysteem. De TS beschrijft hoe mens en robot veilig dezelfde werkruimte kunnen delen. Het gaat dan over de interactie tussen de robot en de operator en wat de

‘Operators kunnen zich meer toeleggen op kwalitatief in plaats van repetitief werk’

maximale krachten mogen zijn op de mens bij een botsing met de cobot of afklemming door de cobot. Dit heeft niet alleen gevolgen voor de vormgeving van de cobot en de besturing. Ook moet volgens Filiep Vincent, projectingenieur van Sirris en projectleider van ColRobFood, goed gekeken worden naar de toepassing van de cobot. “Deze is niet per definitie veilig omdat de cobot veilig is. Aangezien ook de cobot gewoon onder de machinerichtlijn valt, moet voor elke toepassing een risicobeoordeling gedaan worden. Een aansprekend voorbeeld is een cobot met een mes voor het openen van bijvoorbeeld een doos. Voor de operator is dit een dodelijk wapen.” In de TS is het lichaam in 29 zones verdeeld en per zone is vastgelegd wat de maximale pijngrens is. Omdat pijn subjectief is, is per zone gekozen voor een maximaal toelaatbare druk (uitgedrukt in Pascal). De grenswaarden staan in een tabel. Deel 1 van de ISO 10218-norm omvat de basisgevaren die aan robots verbonden zijn en voorziet in eisen om de risico’s die aan deze gevaren verbonden zijn, te elimineren of adequaat te verminderen. Deel 2 beschrijft de basisgevaren en de gevaarlijke situaties

die met de systemen worden geïdentificeerd, en geeft vereisten om de risico’s die aan deze gevaren zijn verbonden, te elimineren of adequaat te verminderen. ISO 10218-2: 2011 specificeert ook vereisten voor het industriële robotsysteem als onderdeel van een geïntegreerd productiesysteem. Cobots hebben daarom verschillende veiligheidsfuncties. Enkele voorbeelden zijn de ingebouwde stop bij een botsing, de safety planes, waardoor cobots niet in een bepaald gebied kunnen komen of langzamer bewegen, beperking van de maximum bewegingssnelheid, beperking van de maximale kracht die kan uitgeoefend worden, en een ronde afwerking aan de gewrichten van de cobot.

Voordeel

Naast het voordeel voor de medewerkers is een cobot in vergelijking met een industriële robot flexibeler in te zetten in een voedingsbedrijf. Verder zijn de cobots snel te installeren en eenvoudig te programmeren, zodat een cobot voor verschillende functies op meerdere locaties in de fabriek inzetbaar is. Last-but-not-least is de voetafdruk van de cobot beperkt, waardoor deze al een plekje vindt in de productie en 24/7 inzetbaar is. Omdat de snelheid, uit veiligheidsoogpunt, en de draagkracht van deze robots beperkt zijn, zijn deze vooralsnog vooral terug te vinden op de logistieke afdelingen van bedrijven. Vincent raadt bedrijven aan die een cobot overwegen aan te schaffen, vooral goed te kijken naar de processen in de productie en de logistiek. “Wat zijn de primaire, maar ook de periodieke secundaire activiteiten van de operators, zoals schoonmaken en bijstellen van de installaties, maar ook onderhoud. Belangrijk is dat je niets vergeet. Denk goed na voor je begint.” Een toepassing van cobots is bijvoorbeeld het aanbrengen van lijm op het vouwgedeelte van kartonnen verpakkingen, waarna de doos gesloten kan worden. De cobot kan de doos ook vullen. Een ander voorbeeld is het vullen en sluiten van een maaltijdbox met verschillende producten. Twee cobots, uitgerust met visietechnologie, doen achter elkaar het werk. Ook kan gedacht worden aan het plaatsen van voorwerpen op pallets, waarbij de cobot ook kartonnen tussenleggers op de pallet legt. Omdat de cobot op een elektrisch aangedreven cilinder staat, kan de cobot de hoogte in. Deze voorbeelden kwamen aan bod tijdens een webinar van Universal Robots.

Laden van vulmachine

Universal Robots leverde vorig jaar twee cobots aan machinebouwbedrijf Komotion voor het vullen van bakjes en plaatsen van deksels voor twee afvullijnen voor de 250 grams- en 500 gramsverpakkingen margarine bij Vandemoortele in Izegem. Komotion en Vandemoortele namen deel aan het project, omdat de margarinefabrikant niet bekend was met cobots. De cobots halen een stapel bakjes of deksels uit een doos, positioneren de stapel en plaatsen deze in het magazijn van de afvulmachine. De cobot neemt hierbij stapels lege bakjes uit dozen die klaarstaan op een tafel en laadt ze stapel voor stapel in de smalle schachten in de machine. Wanneer de doos leeg is, ruimt de operator het verpakkingsmateriaal – karton en grote plastic zak – op terwijl de cobot verder gaat met de andere doos leeg te maken. Er zijn twee formaten bakjes die elk op een andere manier gestapeld zitten in een doos. De operator zet de doos met doosjes of deksels klaar. In samenwerking met Pilz, specialist in veilige automatiseringstechniek, werd een scanner bij de cobot geplaatst en werden toegangszones rond de cobot aangebracht. Betreedt een operator de gele zone, dan gaat de cobot trager werken en bij aanwezigheid in de rood gearceerde zone, stopt de cobot zelfs volledig.

Een cobot is flexibeler dan een robot

Europees handvest

De European Engineering Industries Association (EUnited) heeft dit jaar een Europees handvest voor samenwerking tussen robots gepubliceerd. Het document definieert tien aandachtsgebieden om de toekomstige manier van werken vorm te geven. Het ondersteunt de VN-duurzaamheidsdoelstellingen voor 2030. Het eerste aandachtsgebied stelt de mens centraal: het handvest wil dat robots werknemers verlossen van het saaie en weinig interactieve werk dat niet goed geschikt is voor de menselijke natuur: werknemers moeten werken als mensen en niet als machines. Aandachtsgebied twee benadrukt dat robots mensen moeten helpen, niet andersom. Daarom pleit de Europese robotica-industrie voor een human-in-command approach. De andere aandachtsgebieden hebben betrekking op de ontwikkeling van vaardigheden, de samenwerking tussen mens en robot, het gebruiksgemak van machines, initiatieven speciaal voor jongeren en strategieën om demografische veranderingen aan te pakken. •

Plant-based én clean label: kan dat?

Het marktaandeel van alternatieven voor producten van dierlijke oorsprong (‘plant-based’ producten) is enorm toegenomen de afgelopen jaren. Deze trend zal zich naar verwachting voort blijven zetten en daarom wordt er ook flink geïnvesteerd in de productie van deze alternatieven. De houdbaarheidstermijn is nog wel een punt van aandacht.

Veel plant-based producten die verkocht worden hebben tijdens het productieproces al een hittebehandeling ondergaan en worden daarom vaak gezien als kant-en-klaar. De controles op naleving van de wettelijke eisen die voor deze levensmiddelencategorie gelden (vastgelegd in Verordening EG Nr. 2073/2005) zijn de laatste jaren flink aangescherpt. Veel kant-en-klare producten bleken een te lange houdbaarheid mee te krijgen om te kunnen garanderen dat de wettelijke grenswaarde voor Listeria monocytogenes niet overschreden zou worden.

E-nummer op verpakking

In reactie daarop zijn veel producten inmiddels aangepast om er alsnog een lange houdbaarheidstermijn aan mee te kunnen geven. Op de labels van deze producten is dat terug te zien, want om deze bacterie te remmen wordt meestal gebruik gemaakt van azijn- en/of melkzuur, wat in verschillende vormen toegepast kan worden en waarvoor het tegenwoordig ook vereist is om het als E-nummer te declareren op de verpakking. Deze trend is bij de productie van kant-en-klare plant-based producten overgenomen. In veel van deze producten wordt het risico op uitgroei van Listeria monocytogenes eveneens beheerst door gebruik te maken van deze conserveermiddelen. Maar is dat wel echt nodig om het product een lange

houdbaarheid mee te kunnen geven? Producenten zouden er ook voor kunnen kiezen om het risico te elimineren door middel van een hittebehandeling. Daar kleven weliswaar ook nadelen aan maar het biedt wél de mogelijkheid om producten weer een lange houdbaarheid mee te geven zonder veel toevoegingen te hoeven declareren op het label.

Een alternatief dat zomaar over het hoofd gezien zou kunnen worden is pasteurisatie

Alternatief: pasteurisatie

Een alternatief dat zomaar over het hoofd gezien zou kunnen worden is pasteurisatie door middel van hoge druk (HPP). Deze techniek wordt nu vooral toegepast bij de productie van sappen en smoothies, die mede daardoor ook flink wat schapruimte hebben weten te veroveren in de supermarkten met soms wel maanden houdbaarheid.

De techniek biedt ook voor andere plant-based producten veel mogelijkheden en veel producenten zitten nu dan ook al in een verkennende fase voor wat betreft het toepassen van HPP. Ze onderzoeken wat het met pathogenen doet in hun producten.

Dit artikel is tot stand gekomen in samenwerking met Merieux Nutriscience.

Op veel plant-based producten staan conserveermiddelen op de verpakking.