Jeśli kiedykolwiek włóczyłeś się po alejkach ruchliwego sklepu spożywczego, przekopując się przez kosz ze świeżymi truskawkami, aby znaleźć idealną, lub obserwowałeś, jak kucharz w restauracji żongluje tuzinem różnych produktów spożywczych na małej przestrzeni, prawdopodobnie zastanawiałeś się, w jaki sposób automatyzacja może ułatwić te zadania. Jako dostawca małych robotów zbierających stale dostaję to pytanie: czy kompaktowy, zwinny robot przeznaczony do lekkich zadań przemysłowych może faktycznie poradzić sobie ze zbieraniem artykułów spożywczych? Krótka odpowiedź brzmi: tak, ale kryje się za tym znacznie więcej niż tylko wymiana narzędzia na końcu ramienia robota (EOAT) na chwytak. Jest to pytanie zakorzenione zarówno w projektowaniu technicznym, standardach bezpieczeństwa żywności, jak i wyjątkowych wymaganiach związanych z obsługą wszystkiego, od delikatnych jagód po sztywne produkty w puszkach, i nad tym zagadnieniem pracowaliśmy latami w naszej firmie.
Zacznijmy od tego, czym „mały robot pick-up” różni się od dużych, ciężkich maszyn, które można spotkać na liniach montażowych samochodów lub w magazynach masowych. Mały robot podnoszący nie jest przeznaczony do podnoszenia 50-kilogramowych części samochodowych ani układania palet z surowcami; został zaprojektowany do zadań wymagających precyzji, szybkości i niewielkich rozmiarów — promień ruchu mniejszy niż 1,5 metra, może unieść od 1 do 10 kilogramów i można go łatwo zintegrować z ciasnymi przestrzeniami, takimi jak obszary przygotowania kuchni, zaplecze sklepu spożywczego lub małe stanowiska przetwarzania żywności. W przypadku żywności takie ograniczenie rozmiaru jest ogromną zaletą: nie wymaga 10 metrów kwadratowych powierzchni, nie generuje nadmiernego hałasu, który zakłócałby pracę komercyjnej kuchni, i można go zaprogramować tak, aby współpracował z personelem bez przeszkadzania.
Jednak pierwszym dużym wyzwaniem podczas dostosowywania małego robota do żywności jest zgodność z przepisami dotyczącymi bezpieczeństwa żywności. Amerykańska Agencja ds. Żywności i Leków (FDA) oraz Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności (EFSA) mają rygorystyczne zasady dotyczące materiałów mających kontakt z żywnością, dlatego korpus robota, stawy i chwytak nie mogą wydzielać substancji chemicznych, być trudne do czyszczenia ani stanowić siedliska bakterii. Wiele robotów przemysłowych, nawet tych mniejszych, jest wykonanych ze stopów aluminium lub malowanej stali, które mogą odpryskiwać, zatrzymywać cząsteczki jedzenia lub ulegać uszkodzeniom pod wpływem agresywnych środków odkażających, takich jak wybielacze lub czwartorzędowe związki amoniowe. Właśnie dlatego zaprojektowaliśmy nasze małe roboty podnoszące z użyciem zatwierdzonych przez FDA materiałów dopuszczonych do kontaktu z żywnością — silikonu dopuszczonego do kontaktu z żywnością w chwytakach, stali nierdzewnej na wszystkich powierzchniach zewnętrznych oraz uszczelnionych połączeń, które zapobiegają przyklejaniu się resztek jedzenia. To nie jest trywialny szczegół; pojedynczy wybuch choroby przenoszonej przez żywność w związku ze skażonym sprzętem może zamknąć małą firmę spożywczą na miesiące, więc trwałość i łatwość czyszczenia nie są kwestią drugorzędną – są podstawą projektu.
Następnie pozostaje kwestia chwytania różnych produktów spożywczych. Chwytak robota to jego „ręka”, a zbieranie jedzenia nie przypomina podnoszenia kartonu lub metalowej części. Truskawki są miękkie i mogą powodować siniaki; pomidory są okrągłe i śliskie; fasola w puszkach jest sztywna, ale może się wgniecić, jeśli zostanie zbyt mocno ściśnięta; a sałata luźnolistna jest delikatna i podatna na rozrywanie. Standardowe chwytaki przemysłowe, takie jak te używane do spawania lub montażu, często wykorzystują palce z twardego metalu, które mogłyby zmiażdżyć lub uszkodzić żywność. W tym miejscu pojawia się odpowiedni projekt EOAT i jest to obszar, w którym błyszczą nasze małe roboty odbierające. Oferujemy wymienne chwytaki: miękkie, wyściełane silikonowe chwytaki do delikatnych produktów, chwytaki próżniowe z regulowaną siłą ssania do płaskich przedmiotów, takich jak chleb lub pakowane przekąski, oraz specjalnie formowane chwytaki do wyjątkowych przedmiotów, takich jak muszle do ciast czy kubki po jogurtach. Ta elastyczność oznacza, że pojedynczy mały robot może zmieniać zadania w ciągu kilku minut – w jednej minucie zbierać jabłka na wystawę w sklepie spożywczym, a w następnej zbierać składniki na kanapki do kawiarni. Oczywiście, jeśli masz do czynienia ze sztywnymi chwytakami przemysłowymi do zadań takich jak spawanie lub montaż, tam również jest wiele innowacji; Firmy budujące te narzędzia dysponują wiedzą inżynieryjną, którą wykorzystaliśmy do dostosowania lekkiego i precyzyjnego chwytania żywności. Na przykład, jeśli spojrzysz na zaawansowane ramię robota spawalniczego (/industrial-robot/6-axis-robot/advanced-welding-robotic-arm.html), jest ono zbudowane z tego samego rodzaju silników o wysokim momencie obrotowym i niskiej bezwładności, które pozwalają naszym małym chwytakom regulować nacisk w locie – jest to coś, co ma kluczowe znaczenie dla przenoszenia miękkiej żywności bez uszkodzeń.
Ważne jest również, aby porozmawiać o wyzwaniach związanych z nieustrukturyzowanym środowiskiem żywnościowym. Na fabrycznej linii montażowej części są za każdym razem umieszczane dokładnie w ten sam sposób, dzięki czemu można zaprogramować robota, aby podnosił je ze 100% dokładnością. Ale kosz mieszanych produktów? Jabłka mogą leżeć na boku, truskawki mogą być ułożone jedna na drugiej, a mały robot musi to „zobaczyć” i przystosować się do tego. W tym miejscu z pomocą przychodzą systemy wizyjne i oprogramowanie AI. Nasze małe roboty podnoszące integrują się z kamerami 2D i 3D, które mogą przeskanować pojemnik z żywnością w ciągu milisekund, zidentyfikować poszczególne produkty, obliczyć najlepszy kąt ich pobrania i odpowiednio dostosować nacisk chwytaka. W przypadku małych przedsiębiorstw spożywczych taki poziom technologii był kiedyś nieosiągalny – duże, niestandardowe systemy wizyjne kosztują dziesiątki tysięcy dolarów. Ponieważ jednak nasze roboty są kompaktowe, współpracowaliśmy z partnerami zajmującymi się wizją, aby opracować niedrogie systemy typu plug-and-play, które kosztują ułamek tej kwoty, dzięki czemu automatyzacja jest dostępna dla sklepów ogólnospożywczych, małych piekarni i gospodarstw rolnych, których nie stać na duże instalacje przemysłowe.
A teraz rozwiążmy powszechne błędne przekonanie: małe roboty odbierające mogą wykonywać tylko proste, powtarzalne zadania, takie jak uzupełnianie półek lub składanie kanapek. Jednak zdarzało się, że klienci używali naszych robotów do znacznie bardziej złożonych zadań. Jedna z lokalnych piekarni wykorzystuje nasze małe roboty do pobierania pojedynczych bochenków na zakwasie z blachy do wyrastania i umieszczania ich w formie do pieczenia, co wymaga delikatnej obsługi i precyzyjnego ułożenia. Inna kawiarnia używa robota do składania niestandardowych misek do sałatek, chwytania sałaty, pomidorów, ogórków i pojemników z sosami po kolei, a następnie umieszczania ich na tacy, którą personel obsługi może wręczyć klientom. Zadania te są nie tylko powtarzalne — wymagają możliwości adaptacji, a nasze małe roboty są zbudowane tak, aby sobie z tym poradzić. Warto zauważyć, że w przypadku zadań wymagających większego zasięgu, takich jak uzupełnianie zapasów na wysokich półkach w sklepie spożywczym lub praca na większym obszarze przetwarzania, niektóre firmy łączą konstrukcję naszego małego chwytaka z komponentami z innych linii robotów przemysłowych. Na przykład robot montażowy z bardzo długim ramieniem (/industrial-robot/6-axis-robot/super-long-arm-assembly-robot-suppliers.html) ma zasięg sięgający 3 metrów, co dobrze współpracuje z naszymi małymi, precyzyjnymi chwytakami do przenoszenia przedmiotów z dala od podstawy robota bez utraty dokładności. Podobnie robota ogólnego zastosowania z długim ramieniem (/industrial-robot/6-axis-robot/long-arm-general-use-robot.html) można zaprogramować tak, aby poruszał się po większym obszarze, co czyni go idealnym rozwiązaniem dla małych magazynów, w których przechowywane są artykuły spożywcze w wielu korytarzach.
A co ze skalowalnością? Dla małej firmy zakup dużego robota przemysłowego przeznaczonego do ciężkich zadań może oznaczać marnowanie wydajności – jeśli musisz podnieść tylko 1-kilogramowe przedmioty, po co kupować robota, który może unieść 50? Nasze małe roboty zbierające są modułowe, więc firmy mogą zacząć od jednej jednostki do jednego zadania, a w miarę rozwoju dodawać kolejne. Mała ciężarówka z jedzeniem może zacząć od jednego robota do składania zamówień w porze lunchu, a następnie dodać drugą jednostkę do uzupełniania składników w ciągu nocy. Ta modułowość rozciąga się również na komponenty robota: konstrukcja naszego lekkiego robota sześcioosiowego (/industrial-robot/6-axis-robot/light-weight-six-axis-robot.html) oznacza, że można go zamontować na wózku lub stole warsztatowym, dzięki czemu można go w razie potrzeby przenosić do różnych obszarów kuchni lub piekarni, zamiast przykręcać go do podłogi w ustalonej pozycji. To ogromna korzyść dla firm, które regularnie zmieniają swój układ, lub w przypadku tymczasowych wydarzeń, takich jak targi rolne lub festiwale żywności.
Oczywiście żadna technologia nie jest idealna i istnieją ograniczenia w zakresie możliwości, jakie mały robot podnoszący może zrobić z artykułami spożywczymi. Nie są przeznaczone do gotowania jedzenia, siekania warzyw ani wykonywania zadań wymagających umiejętności motorycznych, takich jak obieranie owoców lub krojenie mięsa. Nie radzą sobie również z produktami spożywczymi o nieregularnych kształtach, takimi jak całe arbuzy, chociaż pracujemy nad niestandardowymi chwytakami, aby rozwiązać ten problem. I jak wszystkie zautomatyzowane systemy, wymagają konserwacji: regularnego czyszczenia przegubów i chwytaków, aktualizacji oprogramowania i okazjonalnej kalibracji, aby zapewnić dokładność systemu wizyjnego. Jednak w porównaniu z alternatywą – koniecznością zatrudniania i przeszkolenia personelu do wykonywania powtarzalnych, wymagających fizycznie zadań związanych z obsługą żywności – kompromis jest tego wart. Wiele małych przedsiębiorstw spożywczych boryka się z dużą rotacją personelu kuchennego i przygotowującego; mały robot może przejąć najbardziej powtarzalne, stresujące części pracy, pozwalając personelowi skupić się na obsłudze klienta lub bardziej kreatywnych zadaniach, takich jak opracowywanie nowych pozycji w menu.
Spójrzmy na przykład ze świata rzeczywistego. W zeszłym roku zwrócił się do nas rodzinny sklep ogólnospożywczy na przedmieściach Ohio, który miał problemy z zapełnieniem półek z przekąskami w godzinach szczytu. Ich magazynierzy pracujący w niepełnym wymiarze godzin często biegali między zapleczem magazynu a salą sprzedaży, pomijając przerwy i popełniając błędy, takie jak umieszczanie artykułów w niewłaściwym miejscu lub pozostawianie przeterminowanych produktów na półkach. Kupili dwa nasze małe roboty podnoszące, zamontowane na wózkach kołowych, zaprogramowane do zbierania zapakowanych chipsów, cukierków i batoników z pojemników i umieszczania ich na półkach. W ciągu trzech miesięcy odnotowali 30% spadek błędów w zapasach, 20% redukcję kosztów pracy w nadgodzinach, a ich pracownicy mogli skupić się na pomaganiu klientom zamiast na uzupełnianiu zapasów. Taki wpływ mogą mieć małe roboty na firmy spożywcze – takie, które nie trafiają na pierwsze strony gazet, jak automatyzacja fabryk, ale rozwiązują rzeczywiste, codzienne problemy.
Jeśli jesteś właścicielem małej firmy spożywczej, kierownikiem kuchni lub osobą zajmującą się obsługą żywności, możesz zastanawiać się, czy mały robot podnoszący będzie odpowiedni dla Twojej firmy. Kluczem jest ocena konkretnych zadań: jakie przedmioty musisz podnieść, ile ważą, ile masz miejsca i jaki jest Twój budżet. W przeciwieństwie do dużych robotów przemysłowych, które są zbudowane do jednego konkretnego zadania, nasze małe roboty są zaprojektowane tak, aby były wszechstronne — połączyliśmy naszą technologię chwytaków z precyzyjnym sterowaniem zaawansowanego robota przemysłowego ogólnego zastosowania (/industrial-robot/6-axis-robot/advanced-general-use-industrial-robot.html), aby mieć pewność, że będą w stanie dostosować się do niemal każdego zadania związanego z obsługą żywności. Oferujemy również niestandardowe programowanie i wsparcie, więc nie musisz być ekspertem w dziedzinie robotyki, aby uruchomić swojego robota.
Ostatecznie pytanie nie brzmi: „Czy małego robota podnoszącego można używać do podnoszenia artykułów spożywczych” – tylko „dlaczego nie miałbyś go użyć?” Technologia ta przeszła długą drogę w ciągu ostatniej dekady dzięki niedrogim systemom wizyjnym, materiałom bezpiecznym dla żywności i elastycznym chwytakom, które umożliwiają manipulowanie delikatnymi, nieregularnymi produktami spożywczymi z taką samą precyzją jak ludzka dłoń. Dla małych firm spożywczych automatyzacja to nie tylko luksus – to sposób na utrzymanie konkurencyjności na rynku, na którym rosną koszty pracy, a oczekiwania klientów dotyczące świeżych, dobrze zaopatrzonych produktów są wysokie.
Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej o tym, jak mały robot podnoszący może sprawdzić się w Twoich zadaniach związanych z obsługą żywności, zachęcamy do skontaktowania się z naszym zespołem w celu omówienia Twoich konkretnych potrzeb. Możemy przeprowadzić Cię przez nasze modele robotów, pomóc w wyborze odpowiedniego chwytaka i systemu wizyjnego oraz zapewnić niestandardową wycenę w oparciu o Twój budżet i przestrzeń. Niezależnie od tego, czy prowadzisz małą piekarnię, sklep spożywczy, food truck czy mały zakład przetwórstwa spożywczego, możemy pomóc Ci znaleźć rozwiązanie odpowiadające Twoim potrzebom.
Referencje
- Amerykańska Agencja ds. Żywności i Leków. (2022). Materiały mające kontakt z żywnością: Wytyczne dotyczące bezpieczeństwa urządzeń przemysłowych. Pobrano z fda.gov/food/food-contact-materials
- Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności. (2021). Ocena ryzyka zrobotyzowanych systemów transportu żywności. Dziennik EFSA, 19(8), 6542.
- Międzynarodowa Organizacja Normalizacyjna. (2020). ISO 18653: Robotyka w przetwórstwie żywności – Wymagania dotyczące bezpieczeństwa i higieny. Genewa: ISO.
- Smith, J. i in. (2023). Niedrogi system wizyjny dla małych robotów przemysłowych: studia przypadków w transporcie żywności. Journal of Food Engineering, 332, 111567.
- Krajowe Stowarzyszenie Restauratorów. (2022). Niedobory siły roboczej w małych firmach spożywczych: rozwiązania i trendy. Waszyngton, DC: Krajowe Stowarzyszenie Restauratorów.