Nuevas pinzas robóticas que transforman el sector alimentario

Si bien los sistemas robóticos tradicionales han servido con éxito al sector alimentario durante muchos años en aplicaciones de paletización (y algunos empaques), solo en los últimos años se ha hecho posible que los robots manejen alimentos delicados directamente.

Kristian Hulgard, Gerente General, División de las Américas | enrobot

La población mundial actual se estima en 7.800 millones. Y dado que la División de Población de las Naciones Unidas predice que ese número alcanzará los 10.900 millones para fines del siglo XXI, la necesidad de que los fabricantes de alimentos adopten la automatización para mantenerse al ritmo de la demanda es urgente y creciente.

Sin embargo, la demografía es solo uno de los impulsores de la adopción de la automatización en el sector alimentario. La seguridad de los trabajadores, las estrictas normas de seguridad alimentaria, el aumento de la popularidad de los alimentos procesados ​​y la necesidad de mejorar la producción y reducir los costos de producción juegan un papel importante en una mayor adopción de la automatización.

Hasta hace poco, el procesamiento de alimentos era una especie de frontera final para los robots.

La automatización tradicional sobresale en los escenarios de fabricación de automóviles, donde el metal se encuentra con el metal, el cuero y el plástico. Pero la automatización tradicional lucha por hacer frente a algunas de las demandas únicas del sector alimentario, donde el producto a menudo requiere un toque suave, llega regularmente en formas y orientaciones irregulares y está destinado al consumo humano.

Si bien los sistemas robóticos tradicionales han servido con éxito al sector alimentario durante muchos años en aplicaciones de paletización (y algunos empaques), solo en los últimos años se ha hecho posible que los robots manejen alimentos delicados directamente.

La llegada de una nueva y mejorada tecnología de agarre acompañada de innovadores sistemas de visión lo cambió todo. Los avances en la tecnología de pinzas que imitan el toque humano hacen posible que los robots empaquen frutas y verduras.

Mientras tanto, las pinzas de vacío permiten que los robots realicen con éxito tareas de envasado con una delicadeza que va más allá de las capacidades de las pinzas tradicionales. Y las pinzas blandas permiten la manipulación directa de los alimentos con una delicadeza que garantiza que el producto no se dañe ni se magulle durante el proceso de automatización.

Como resultado, las aplicaciones secundarias de procesamiento de alimentos ahora están dentro de las capacidades de los sistemas de automatización. Desde la recolección y colocación de frutos rojos hasta la manipulación de chocolates de lujo y artículos de panadería, el sector alimentario está adoptando nuevas tecnologías de pinzas a un ritmo notable.

Un informe reciente de la consultora ING encontró que la cantidad de fabricantes de alimentos que adoptaron la automatización aumentó en un 50 % entre 2014 y 2019. Y la Asociación de Tecnologías de Envasado y Procesamiento predice que el mercado global de envasado de alimentos crecerá a una CAGR de 4-5 % para llegar a USD 400 mil millones para 2025.

Entonces, ¿cuáles son los beneficios de la automatización en el sector alimentario y cuáles son los aspectos que los fabricantes deben tener en cuenta al seleccionar una pinza para aplicaciones relacionadas con alimentos?

Dado que los fabricantes de alimentos y los trabajadores enfrentan desafíos relacionados con el COVID-19, incluidas las nuevas normas de higiene y distanciamiento social, es un buen momento para considerar complementar su fuerza laboral humana con la automatización. Los robots pueden intervenir para cumplir esos roles que ya no son seguros o factibles para los humanos, además los robots pueden operar las 24 horas del día, los 7 días de la semana sin cansarse.

Además, la llegada de los robots colaborativos brinda a los fabricantes una forma de abordar el problema de larga data de la retención de trabajadores. Los robots colaborativos permiten a los gerentes de producción reasignar a los trabajadores a tareas más interesantes, mientras que los robots se hacen cargo de los trabajos aburridos y sucios, desde levantar objetos pesados ​​hasta operaciones repetitivas de recoger y colocar, que pueden provocar la insatisfacción de los trabajadores e incluso lesiones. Y pueden ayudar a respaldar los requisitos de distanciamiento social, lo que en última instancia conduce a una mayor seguridad en el lugar de trabajo y una mayor satisfacción de los trabajadores.

Impulsados ​​por la demanda de los consumidores y del sector, los organismos reguladores de todo el mundo imponen requisitos estrictos al sector de procesamiento de alimentos. Incluso con las mejores intenciones, los trabajadores humanos pueden transportar y esparcir contaminantes que terminan llegando al producto final.

Teniendo en cuenta los requisitos reglamentarios, es fundamental que los fabricantes elijan pinzas certificadas para uso alimentario. En los Estados Unidos, busque la certificación FDA 21 CFR para alimentos no grasos y, en Europa, asegúrese de que la pinza tenga la certificación EC 1935/2004 para la manipulación de alimentos.

Las pinzas de vacío que no requieren un suministro externo de aire comprimido son ideales para el envasado y paletización de alimentos. Los robots pueden funcionar magníficamente sin visión, pero cuando intentan recoger varios tipos de objetos que llegan en diferentes orientaciones, tiene sentido agregar una cámara de visión para identificar los elementos y guiar el brazo del robot. Muchos ingenieros de automatización ven con temor las aplicaciones guiadas por visión debido al costo y la complejidad, pero ahora están surgiendo nuevas soluciones fáciles de usar para la automatización colaborativa. Un ejemplo es la pinza VG10 de OnRobot que funciona a la perfección con la nueva cámara de visión "Eyes" de la empresa.

Las pinzas blandas certificadas se recomiendan para el procesamiento de artículos delicados que se magullan fácilmente. No solo mejoran la seguridad alimentaria, sino que también son capaces de manejar una amplia gama de alimentos delicados y de forma irregular, como lechuga, hierbas y fresas.

Idealmente, elija una pinza que no requiera un suministro de aire externo porque eliminará los problemas asociados con el polvo y el ruido y reducirá tanto la complejidad como el costo.

Las pinzas certificadas pueden ayudar a los fabricantes a mantener altos estándares de calidad y evitar costosas retiradas de productos, al mismo tiempo que ayudan a mejorar la productividad.

Asegúrese de que su pinza pueda manejar cargas útiles que cumplan (e incluso superen) los requisitos de su aplicación actual; en la mayoría de los escenarios de procesamiento de alimentos, esto significa una pinza con una carga útil de hasta 2,2 kg (4,85 lb).

Busque pinzas que sean fáciles de intercambiar, ya que esto reducirá el tiempo de inactividad al cambiar las pinzas para limpiarlas.

Seleccione pinzas que sean aptas para lavavajillas, ya que esto reducirá los tiempos generales de limpieza. Además, busque pinzas que sean compatibles con una amplia gama de robots, ya que aumentarán la flexibilidad de su inversión y le permitirán usar la pinza en una amplia variedad de aplicaciones.

Existe una escasez de trabajadores calificados en el sector de la fabricación desde hace mucho tiempo, por lo que es importante elegir pinzas que sean fáciles de integrar con la automatización existente y que sean fáciles de operar para los usuarios finales de todos los conjuntos de habilidades. En el caso de pinzas destinadas a su uso con robots colaborativos, esto significa garantizar la compatibilidad con las principales marcas de robots colaborativos.

Las pinzas blandas son ideales para tareas delicadas de manipulación y envasado de alimentos. Las pinzas de vacío pueden asumir algunas de estas tareas, pero tienen algunas limitaciones que las hacen ideales para manipular alimentos menos delicados y para tareas generales de paletización.

La mayoría de las pinzas de vacío requieren aire comprimido. Esto añade una capa de complejidad tecnológica. También significa tener que limpiar el equipo adicional y las tuberías y el cableado asociados.

Las garras de vacío prefieren trabajar con superficies suaves como la seda, una preferencia que excluye muchos productos alimenticios. Si bien las pinzas de vacío pueden manejar latas y paquetes de alimentos con facilidad, tendrán problemas con las superficies irregulares de muchos alimentos.

La naturaleza de la tecnología de pinzas de vacío significa que pueden dejar marcas en los alimentos, lo que da como resultado un producto poco apetecible. En términos generales, es mejor elegir pinzas blandas cuando se trata de artículos que se magullan fácilmente y pinzas de vacío para manipular objetos más resistentes, como latas de bebidas y cajas de alimentos. Hay excepciones, pero en general, las pinzas de vacío son ideales para el paletizado y las pinzas blandas ideales para la manipulación de alimentos.

Cuando se utilizan pinzas de vacío para manipular alimentos directamente, se aplican las mismas normas sobre seguridad alimentaria. Por lo tanto, elija pinzas que vengan con ventosas fáciles de cambiar y reemplazar y, especialmente en los casos en los que vayan a manipular productos directamente, asegúrese de que las ventosas de la pinza sean de calidad alimentaria y fáciles de limpiar.

Si la pinza está diseñada para paletizar, asegúrese de que su capacidad de carga útil cumpla con sus requisitos. Para la mayoría de las aplicaciones, esto significa una pinza capaz de manejar cargas útiles de hasta 15 kg (35 lb). Idealmente, seleccione una pinza que no requiera un suministro de aire externo, ya que esto reducirá la complejidad general de la implementación y reducirá los costos generales de mantenimiento.

La demanda de alimentos aumentará drásticamente en las próximas décadas. Pero con las soluciones de automatización y pinzas adecuadas, las instalaciones de procesamiento de alimentos pueden satisfacer esa demanda al tiempo que satisfacen el hambre de los procesadores de alimentos por una mayor productividad y costos reducidos.

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