Manipolare gli alimenti con una tecnologia avanzata

La richiesta di prodotti alimentari è destinata ad aumentare drasticamente nei prossimi decenni. Con le giuste soluzioni di automazione, inclusi gli strumenti end-of-arm, gli impianti di lavorazione alimentare potranno soddisfare questa domanda, continuando a incrementare la produttività e a ridurre i costi… senza dimenticare il loro ruolo nell’affrontare le sfide legate all’emergenza sanitaria.

In un momento difficile come quello attuale, è fondamentale per le aziende riuscire a tenere il passo e soddisfare le richieste del mercato. Un supporto per il settore del food&beverage è rappresentato dagli strumenti end-of-arm, in particolare dalle tecnologie e capacità messe a disposizione dalle pinze robotiche. Si stima che l’attuale popolazione mondiale sia composta da 7,8 miliardi di persone e le Nazioni Unite prevedono che raggiungerà i 10,9 miliardi entro la fine di questo secolo. È quindi necessario che le aziende alimentari abbraccino l‘automazione per incrementare la produttività e rispondere alla crescita della domanda. L’aumento demografico è solo uno dei motori dell’automazione nel settore food. Elementi imprescindibili sono anche la salvaguardia dei lavoratori, le severe norme di sicurezza, l’aumento del consumo di alimenti trasformati e la necessità di ottimizzare la produzione, riducendone al contempo i costi.

Manipolare gli alimenti delicatamente con una tecnologia di presa avanzata

Fino a poco tempo fa, la lavorazione degli alimenti era una sorta di ultima frontiera per i robot. L’automazione tradizionale eccelle negli scenari della produzione automobilistica, dove il metallo viene accoppiato a metallo, pelle e plastica, ma fatica a far fronte ad alcune esigenze specifiche del settore alimentare, dove il prodotto richiede spesso azioni delicate, ha forme o orientamenti irregolari ed è destinato al consumo umano. Mentre i sistemi robotici tradizionali hanno servito con successo il settore alimentare per molti anni nelle applicazioni di pallettizzazione (e in alcuni casi di imballaggio), solo negli ultimi anni hanno assunto un ruolo nella gestione diretta di prodotti alimentari delicati.
L’avvento di una nuova tecnologia di presa avanzata, accompagnata da sofisticati sistemi di visione, ha permesso di rivoluzionare il mondo dei cobot. Le nuove pinze imitano il tocco umano hanno reso possibile ai robot di confezionare frutta e verdura: quelle di presa a vuoto consentono ai robot di eseguire con successo operazioni di confezionamento con una delicatezza che supera i dispositivi tradizionali, mentre quelle morbide permettono la manipolazione diretta degli alimenti in modo da garantire che non vengano danneggiati o ammaccati durante il processo di automazione.

Sempre più automazione nel settore alimentare

Dalla raccolta e posizionamento di piccoli frutti, alla manipolazione di cioccolatini e prodotti da forno, il settore alimentare sta abbracciando nuove tecnologie di presa a un ritmo notevole. Un recente rapporto dell’Istituto Bancario ING ha rilevato che il numero di produttori alimentari che hanno adottato l’automazione è aumentato del 50% tra il 2014 e il 2019 e, come sottolineato dall’Istituto Italiano Imballaggio, l’industria italiana dell’imballaggio si dimostra un settore dinamico e in continuo sviluppo, molto apprezzata anche al di fuori dei confini nazionali, grazie alla produzione di imballaggi innovativi e sostenibili, capaci di garantire un elevato grado di sicurezza del prodotto contenuto. Per il futuro si prevede che il comparto packaging tenderà ad aumentare il ritmo registrato in questi anni, raggiungendo, in base alle ipotesi formulate, un tasso del +1,4% nel 2020 e un +1,9% nel biennio 21/22.

Perché affidarsi alle capacità di una pinza robotica?

Vediamo quali sono i vantaggi dell’automazione per il settore alimentare e quali elementi vanno tenuti in considerazione quando un’azienda del food decide di affidarsi alle capacità di una pinza robotica. Aziende e dipendenti stanno affrontando le sfide legate all’emergenza sanitaria, che includono nuove normative sull’igiene e sulla distanza sociale e potrebbe essere il momento di considerare l’opportunità di associare forza lavoro umana e automazione. I robot, infatti, possono intervenire per ricoprire quei ruoli che non sono più sicuri o eseguibili fisicamente dalle persone, oltre a garantire operatività continua. Inoltre, i robot collaborativi aiutano i produttori a mantenere i posti di lavoro in azienda, in quanto consentono ai responsabili di produzione di riassegnare mansioni più utili ai lavoratori, mentre i robot si occupano delle attività più monotone e difficili – dal sollevamento di carichi pesanti alle operazioni ripetitive di raccolta e posizionamento – che possono portare all’insoddisfazione o a un eventuale infortunio dei dipendenti. I robot possono contribuire inoltre a rispettare i requisiti di distanziamento sociale, garantendo una maggiore sicurezza sul lavoro e una migliore soddisfazione dei lavoratori.

Rispondere alle normative di sicurezza

Spinti dalla domanda di consumatori e aziende, gli organismi di regolamentazione di tutto il mondo applicano requisiti rigorosi ai processi alimentari. Il rischio di contagio potrebbe avere impatto anche sul prodotto finale, ed è fondamentale quindi dotarsi di dispositivi conformi alle normative specifiche – FDA 21 CFR per gli articoli senza grassi e CE 1935/2004.
Soft gripper certificate sono consigliate per la lavorazione di articoli delicati che potrebbero danneggiarsi facilmente. Migliorano la sicurezza alimentare e sono in grado di gestire un’ampia gamma di alimenti irregolari e morbidi come lattuga, erbe aromatiche e fragole. Scegliere una pinza che non richieda un’alimentazione d’aria esterna è consigliato per eliminare tutti i problemi legati a polvere e rumore, oltre a ridurre complessità e costi.

Aumentare produttività e qualità

Le pinze certificate sono in grado di aiutare le aziende a mantenere elevati standard qualitativi – evitando costosi richiami di prodotto – e incrementare la produttività. È bene assicurarsi che le pinze robotiche riescano a gestire carichi utili che soddisfino (e persino superino) i requisiti applicativi nella maggior parte degli scenari di lavorazione degli alimenti. Ciò significa dotarsi di pinze con un carico utile fino a 2,2 kg, che siano facili da sostituire, per ridurre i tempi di fermo per la pulizia. Inoltre, è importante che siano compatibili con un’ampia gamma di robot per aumentare la flessibilità dell’investimento e consentire l’utilizzo in un’ampia varietà di applicazioni.
Nel settore manifatturiero c’è da tempo una carenza di manodopera qualificata, per cui è utile scegliere pinze che siano facili da integrare con i sistemi di automazione esistenti e intuitive per utenti con differenti livelli di competenze.

Presa morbida o presa a vuoto?

Le pinze morbide sono adatte per la movimentazione e l’imballaggio di alimenti delicati. Le pinze di presa a vuoto possono svolgere alcuni di questi compiti, ma hanno delle limitazioni che le rendono adatte per la movimentazione di alimenti più robusti e per compiti generali di pallettizzazione. La maggior parte di esse richiede aria compressa, aggiungendo un livello di complessità tecnologica e attività supplementari di pulizia delle attrezzature e dei relativi tubi e cablaggi. Inoltre, le pinze a vuoto sono ideali per lavorare con superfici lisce, preferenza che esclude molti alimenti. Infatti, se possono gestire lattine e confezioni con facilità, avranno difficoltà a lavorare con le superfici irregolari.

Enrico Rigotti è Area Sales Manager presso OnRobot Italia.