Fabrica Inteligentă În Industria Alimentară [PDF]

Zitiervorschau

Fabrica inteligentă în industria alimentară

Student: Oprea Georgiana

Cuprins I. II.

Introducere Avantajele implementării unei fabrici inteligente

III.

Automatizarea începutului de linie

IV.

Roboții colaborativi și potențialul automatizării in industria alimentară

V. VI. VII.

Impactul asupra locurilor de muncă Concluzii Bibliografie

Introducere

În viitor, producţia va fi inteligentă şi reţelizată, se va autocontrola şi autooptimiza, semiautonom, devenind astfel eficientă în utilizarea resurselor. Pentru transformarea într-o „fabrică inteligentă”, procesele existente vor fi reţelizate şi toate datele referitoare la produse, utilaje şi procese vor fi înregistrate. O fabrică inteligentă folosește cele mai noi tehnologii ale momentului din domenii precum inteligența artificială, robotica, instrumentele de analiză și IoT – „Internet of Things”, termen care denumește miliardele de dispozitive existente în întreaga lume, conectate la internet și aflate permanent într-un proces de colectare și schimb de date. Scopul acestui tip de fabrică este acela de a funcționa autonom, cu intervenție umană minimală Automatizarea unităţilor de producţie a alimentelor şi băuturilor este mai uşoară decât se poate crede. În special pentru procesarea alimentelor, automatizarea asigură o calitate superioară consecventă, îmbunătăţeşte sortarea şi timpii de manipulare şi sporeşte producţia prin accelerarea proceselor de ambalare. Rezultatele nete sunt costurile reduse şi un avantaj competitiv mai mare. Mai mult, automatizarea specializată inteligentă vă permite, de asemenea, să răspundeţi în mod flexibil la dinamica pieţei concurenţiale actuale şi la schimbările în permanentă schimbare din domeniul producţiei alimentare..

Avantajele implementării unei fabrici inteligente

Cresterea competitivitatii. Relocarile si externalizarile catre regiunile geografice din lume cu salarii mici au fost pana nu demult un factor imperativ pentru toti producatorii care doreau sa ramana competitivi. Cu toate acestea, investitiile in tehnologii permit acum tarilor mai bogate sa concureze din nou. Ca urmare, consider ca producatorii pot alege acum locatii bazate pe „capabilitatile tehnice si apropierea de cererea consumatorilor in schimbul deciziilor bazate in primul rand doar pe salarii”.

Productivitate crescuta. Automatizarea si analiza au contribuit mult la eliminarea activitatilor desfasurate manual de mainile operatorilor. Aceasta inseamna productie mai rapida si mai eficienta iar operatorii au ca principala sarcina monitorizarea si intretinerea acestor sisteme.

Cresterea veniturilor si a profitabilitatii. Industria 4.0 nu doar ca ajuta la crearea unui proces de productie mai eficient si de calitate, dar ne si permite lucruri precum mentenanta predictiva si preventiva, ceea ce are ca rezultat, atat o perioada mai mica de timpi morti cat si mai putine cheltuieli cu investitiile (CAPEX).

Optimizarea procesului de productie. Cu mai multa conectivitate, baze de date comune si analize mai bune, devine posibila o colaborare mai stransa pe intreg lantul de aprovizionare, ceea ce ar putea duce pe termen lung la cresterea eficientei, optimizarii si inovarii in diverse ramuri industriale.

Automatizarea începutului de linie Încărcarea liniei Indiferent ce prelucraţi, versatilitatea absolută a soluţiilor automatizate înseamnă că este mai uşor să transferaţi materiile prime pe linia de producţie decât aţi putea crede.

Depaletizarea

Roboţii industriali oferă o modalitate incredibil de eficientă de manipulare a bunurilor în diferite etape ale procesului de producţie.

Roboții colaborativi și potențialul automatizării in industria alimentară Roboții colaborativi sau coboții creează oportunități suplimentare de automatizare în industria alimentară prin capacitatea de a lucra într-o zonă de producție restrânsă cot la cot cu o persoană, implementarea rapidă și redistribuirea la noi sarcini, precum și programarea și operarea intuitivă. Ei pot sprijini procese cum sunt preluarea și plasarea, ambalarea și paletizarea atât în întreprinderi mari, cât și în fabrici de dimensiuni mai mici. Producătorii din întreaga lume investesc în automatizare. Sondajul „Barometrul de robotizare a IMM-urilor” realizat în România în primăvara anului 2020 și în rândul companiilor din sectorul alimentar a demonstrat că cel mai important factor care motivează IMM-urile să robotizeze este creșterea calității produselor (100%). După aceea companiile au menționat: creșterea competitivității și creșterea volumului producției (97,8%), reducerea timpului de producție (92,7%) și a costurior de producție pentru a spori eficiența(92,2%), eliminarea erorilor umane (91,4%), standardizarea proceselor (90,5%), flexibilitatea producției (88,8%), creșterea siguranței angajaților (88,5%), adaptarea gamei de produse la cerințele în schimbare (83,7%) și dificultatea în găsirea și menținerea angajaților (80,5%).

Companiile din industria alimentară au nevoie de automatizarea cât mai flexibilă a producției pentru a sprijini agilitatea și inovația. Producătorii de alimente se confruntă cu multe provocări nu numai datorită cerințelor stricte de conformitate, ci și datorită manipulării dificile a produselor cu formă neregulată, materialelor moi, suprafețelor netede și consistenței sensibile. În timp ce alte industrii pot utiliza tehnologia standard de automatizare pentru o lungă perioadă de timp, industria alimentară a trebuit să aștepte noi tehnologii de colaborare cu senzori precisi și efectori finali avansați. Mai mult, criza coronavirusului a venit cu cerințe pentru operațiuni cu un grad maxim de igienă și distanțare socială. Companiile din industria alimentară au nevoie să acopere în special procesele de preluare & plasare și ambalare & paletizare pentru a respecta noul standard de igienă și pentru a elibera angajații de sarcini fizice grele. Pentru a satisface aceste nevoi, roboții colaborativi oferă producătorilor și furnizorilor echilibrul ideal de repetabilitate și flexibilitate, chiar și în procese care nu au putut fi automatizate până în prezent. Capacitatea de a lucra 24 de ore și repetabilitatea mișcării de 0,03 mm (în cazul Universal Robots) permit companiilor să utilizeze la maximum capacitatea lor de producție și, în același timp, să mențină o calitate constantă, neafectând standardele de igienă noi impuse. Designul și dimensiunile reduse fac ca roboții colaborativi să fie potriviți și pentru zone de lucru mai înguste. Coboții permit automatizarea aproape completă a aplicațiilor din industria alimentară. Beneficiază de flexibilitate și garantează, în aceeași măsură, atât calitate ridicată și precizie, cât și o dozare constantă după multe repetări. Ei excelează în aplicațiile de preluare și plasare, ambalare și paletizare. Roboții colaborativi sporesc acuratețea procesului și reduc deșeurile rezultate în procesele automatizate de preluare și plasare. Pentru că au greutate redusă și amprentă mică, brațele robotizate sunt potrivite pentru funcționare și reorganizare pentru diferite procese care se desfășoară în spații restrânse.

Coboți în aplicații din industria alimentară Atria Scandinavia unul dintre principalii producători de alimente convenabile pentru vegetarienii și gurmanzii Europa de Nord avea nevoie să reducă timpii de nefuncționare pentru a oferi produse proaspete la prețuri competitive. Compania a integrat doi coboți UR5 și unul UR10 în operare

colaborativă, care pregătesc în medie 228 de unități pe oră pentru livrare. Angajații de pe banda transportatoare au fost uimiți de cât de simplu este să aibă roboți care să facă această treabă. Coboții au ajutat compania să își recupereze investiția în ei în mai puțin de un an. Utilizarea materialelor a fost optimizată în departamentul de ambalare rezultând cu 25% mai puține deșeuri datorită roboților colaborativi. „Obișnuia să dureze șase ore pentru a reconfigura pentru un alt produs. Acum ne iau doar douăzeci de minute folosind roboții UR”, Johnny Jansson, Director tehnic la Atria Scandinavia. Producătorul de alimente Cascina din Italia procesează milioane de ouă pe zi pe o piață puternic disputată. Un cobot UR5 a fost instalat la capătul liniilor de producție – în total douăzeci și patru de linii – unde asistă operatorii umani. Cobotul împachetează 144 de cutii de carton cu 10 ouă fiecare în cutii de transport, manipulând zilnic aproximativ un milion și jumătate de ouă și scutind angajații de această sarcină obositoare. După instalarea robotului direct pe linia de producție, compania a economisit nu doar spațiul de producție, ci și costul instalării unui gard de protecție. Iar angajații au avut nevoie doar de o jumătate de zi pentru a învăța cum să opereze singuri cobotul. Datorită ușurinței de programare și utilizare, coboții sunt un instrument care în mâinile unui operator deschis tehnologiei pot ajuta companiile din orice industrie să se dezvolte mai repede și să concureze mai eficient pe piață.

Robotizare rapida si igienică Prelucrarea cărnii 

Tăiere brută în abator



Preluarea/ambalarea bucăților de carne



Sortarea batoanelor de salam



Paletizarea cârnaților în conserve

Produse lactate 

Descojirea și tăierea brânzei



Manipularea blocurilor de mozarella



Curățarea formelor de brânză



Paletizarea paharelor de iaurt

Produse de panificație și cereale    

Tăierea pâinii și a prăjiturilor Stivuirea baghetelor în cutii de transport Manipularea tăvilor de copt încărcate Introducerea sacilor de făină în logistica de transport

Fructe și legume 

Sortarea ardeilor după culoare



Paletizarea fructelor și legumelor



Tăierea părților deteriorate din cartofi



Preluarea lăzilor goale de legume

Produse de cofetărie și înghețată 

Umplerea matrițelor de praline



Ambalarea batoanelor de ciocolată



Sortarea biscuiților



Paletizarea înghețatei în depozitul frigorificÂ

Mâncăruri gata preparate 

Întinderea sosului de roșii pe pizza



Ambalarea sandvișurilor



Stivuire lasagna înainte de ambalarea ulterioară



Paletizarea supelor instant

Impactul asupra locurilor de muncă Pe măsură ce ,,fabrica inteligentă" se impune, rolurile oamenilor vor evolua de la ceea ce fac în prezent în fabricile de astăzi. Oamenii vor prelua sarcini mai complexe, în timp ce automatizarea va cuceri sarcinile repetitive sau în prezent afectate de lipsa forței de muncă. Studiile arată că tehnologia, în general, nu elimină locurile de muncă. Întrucât fabricile sunt mai avansate din punct de vedere tehnologic, numărul locurilor de muncă indirecte necesare pentru a le sprijini va crește proporțional. La rândul lor, vor apărea noi furnizori din industriile noi, alimentând avansurile din afara ,,Smart Factory".

Concluzii În concluzie, investiția de a construi o fabrică inteligentă aduce beneficii producătorilor prin crearea unei fabrici mai sigure și mai fiabile. Cererile față de industria prelucrătoare vor continua datorită tendinței de creștere a cererii și necesității reducerii costurilor. Fabrica inteligentă este o cale directă pentru producători de a excela într-o piață competitivă și dinamică.

Bibliografie https://www.kuka.com/ro-ro/sectoare/industria-produselor-de-larg-consum/automatizareindustria-alimentar%c4%83#Robo%C5%A3i https://www.globalmanager.ro/robotii-colaborativi-si-potentialul-automatizarii-in-industriaalimentara/ https://www.robotindustries.ro/ro/?Itemid=