ربات در صنعت غذا: بسته‌بندی محصولات و پالت‌گذاری

ربات در صنعت غذا: بسته‌بندی محصولات و پالت‌گذاری

در چند دهه گذشته، به دلیل پیشرفت‌های فناورانه انقلابی، به‌ویژه در زمینه‌های علوم کامپیوتر، رباتیک و اتوماسیون صنعتی، صنعت به‌طور کامل بازسازی شده است. تولید مواد غذایی نیز از این قاعده مستثنی نیست، با استفاده گسترده از ربات‌ها در انواع مختلف کاربردها.

ربات‌ در صنعت غذا

ربات‌ها ابتدا در صنعت خودرو، با شرکت‌های پیشرو مانند فورد در ایالات متحده و هوندا در ژاپن، با نوآوری در زمینه اتوماسیون برای امکان تولید انبوه خودروها در قرن بیستم معرفی شدند.

اکنون، ربات‌ها به طور گسترده در انواع صنایع و بخش‌های صنعتی مورد استفاده قرار گرفته‌اند و تولید مواد غذایی نیز مستثنی نیست. با این حال، تولید مواد غذایی با چالش‌های خود همراه است که ربات‌ها باید با آنها مواجه شوند یا در برخی موارد، آنها را حل کنند. این صنعت با زنجیره‌های تأمین طولانی و پیچیده، حاشیه سود بسیار کم، و عملیات با حجم و تردد نسبتاً بالا سر و کار دارد. آلودگی و ایمنی نیز از اهمیت زیادی برخوردارند.

برای مقابله با این چالش‌ها، بخش رباتیک غذایی از زمان معرفی اولین ربات‌های بسته‌بندی و پالت‌گذاری در دهه 1980 به طرز چشمگیری رشد کرده است. تحلیلگران بازار پیش‌بینی می‌کنند که بازار رباتیک غذایی تا سال 2026 به 4 میلیارد دلار خواهد رسید، با نرخ رشد سالانه متراکم (CAGR) 13.1% از 1.9 میلیارد دلار در سال 2020.

اکنون، اکثر تولیدکنندگان مواد غذایی حداقل یک ربات را در فرآیندهای خود به‌کار می‌برند.

نیازهای بسته‌بندی و پالت‌گذاری

صنعت غذا اخیراً مجبور به پاسخ به تغییرات مهم اجتماعی و جمعیتی شده است. از آغاز هزاره جدید، نسبت خانوارهای خصوصی که فقط یک ساکن دارند در مقایسه با خانوارهای زوجی، خانوادگی یا دوستان که با هم زندگی می‌کنند، در سراسر جهان افزایش یافته است.

آمار دفتر آمار ملی (ONS) در انگلیس چند سال پیش نشان داد که بیش از یک چهارم خانوارها در این کشور تنها یک ساکن دارند. نیز یافته‌های نظرسنجی نیروی کار (LFS) اخیراً نشان داد که یک سوم خانوارها در اروپا به عنوان ساکن تنها دسته‌بندی می‌شوند.

این روند فشار قابل توجهی را بر صنعت غذا وارد کرده است تا نیازهای مصرف‌کنندگان برای سرویس‌های بسته‌بندی محصولات آماده‌ای و پیش‌بسته شده تک‌نفره را برآورده کند. به عنوان نتیجه، وظایف بسته‌بندی و پالت‌گذاری به شدت پیچیده شده‌اند.

فروشندگان که در بازارهای به‌شدت رقابتی فعالیت می‌کنند، نیز با ارائه پیشنهادها و استراتژی‌های قیمت‌گذاری بسیار پویا شده‌اند – یک پویایی که خود بر اساس فناوری‌های اتوماسیون ساخته شده است. این همچنین نیازهای بالایی را بر عهده عملیات بسته‌بندی و پالت‌گذاری می‌نهد.

در دهه 1980، بسته‌بندی مواد غذایی یکی از اولین حوزه‌های صنعت بود که از ربات‌ها استفاده کرد. ربات‌های مورد استفاده در این وظایف شامل بازوهای رباتیک برداشت و قرار دادن، بسته‌بندی جعبه و دستگاه‌های برش می‌شوند.

کاربردهای ربات‌ها در بسته‌بندی و پالت‌گذاری غذا امروزه شامل:

1. برداشت و قرار دادن اجناس با ترتیب تصادفی:

مواد غذایی پردازش شده معمولاً در اندازه‌ها و اشکال یکسان تولید می‌شوند، که این امر امکان کنترل آنها با گیره‌های اتصال‌دار به بازوهای ربات یا سیستم‌های گانتری را نسبتاً ساده می‌کند. با این حال، اجناس اغلب به صورت تصادفی و با توزیع‌های مختلف از ناحیه نقاله پایین می‌آیند.

ربات‌ها یک راه حل محبوب برای بسته‌بندی این محصولات هستند زیرا می‌توانند به سرعت محصول را شناسایی، ترتیب دهند و آن را در جایی که نیاز است، قرار دهند بدون دخالت انسان. بدون ربات‌ها، تولیدکنندگان باید از ترکیب‌های ثابت استفاده کنند که کمتر پویا هستند و ممکن است زیادی فضا را در کارخانه اشغال کنند.

3. بسته‌بندی فرعی:

بسته‌بندی فرعی پس از اینکه غذا مهر شده است انجام می‌شود. این شامل بسته‌بندی موارد در یک بسته چندتایی یا گروه‌بندی چندین مورد در یک جعبه یا کیسه می‌شود.

گاهی اوقات، ربات‌های همکار یا کوبوت‌ها برای کار کنار انسان‌ها در عملیات بسته‌بندی فرعی به‌کار می‌روند. این نیاز به ویژگی‌های ایمنی مانند مناطق کار دقیق برای انسان‌ها یا ربات‌ها و ربات‌های با حرکت کند و با قابلیت دسترسی به دکمه‌های ایمنی دارد.

4. پالت‌گذاری:

پالت‌گذاری یا بسته‌بندی سومی، جعبه‌های محصولات را برای حمل از کارخانه آماده می‌کند، معمولاً با ساختن یک استوانه از آن‌ها و سپس پیچاندن آنها. پالت‌گذاری یک نقش مستقر برای ربات‌ها در صنایع غذایی و نوشیدنی است، با ربات‌های پالت‌گذاری که به طور گسترده در سراسر این صنعت به‌کار گرفته می‌شوند.

آینده بسته‌بندی و پالت‌گذاری رباتیک

هرچند که نقش ربات‌ها در عملیات بسته‌بندی و پالت‌گذاری در حال حاضر به خوبی استقرار یافته است، اما همچنان نوآوری‌هایی از صنعت در حال ظهور هستند که ادامه می‌دهند تا نحوه تولید مواد غذایی فراوری‌شده را تغییر دهند.

به ویژه، فناوری‌های نظارت از راه دور و اینترنت اشیاء (IoT) به سیستم‌های بسته‌بندی و پالت‌گذاری رباتیک معرفی می‌شوند،این امکان را فراهم می‌کند تا تولیدکنندگان یک مجموعه داده گرانولار و پویا از اطلاعات در مورد تمام مراحل چرخه تولید (یک “دوگانه دیجیتال”) ایجاد کنند و سپس تحلیل و هوش مصنوعی (AI) را به کار بگیرند تا هر مرحله را بهینه‌سازی کنند.

پیشرفت‌هایی در زمینه رباتیک همکارانه منجر به افزایش تعاملات انسان به ربات در محل کار خواهد شد. با اینکه ربات‌ها نرم‌تر، کندتر و حسی‌تر می‌شوند تا در اطراف انسان‌ها کار کنند، می‌توان به آن‌ها اعتماد کرد که به صورت نزدیک‌تر به انسان‌ها کار کنند. این باعث کاهش ناکارآیی در سیستم‌های کمکی ربات می‌شود.

در ارتباط با این روند، تکنولوژی‌های رباتیک نیز بیشتر انعطاف‌پذیر می‌شوند. این به این معناست که یک ربات می‌تواند وظایف بیشتری انجام دهد و اغلب توسط اپراتورهای غیر تخصصی در محل قابل بازنگری باشد. این انعطاف‌پذیری در یک منظر سریع تغییر کننده از تولید محصولات، طراحی‌های بسته‌بندی و برنامه‌های تولید ممکن است نیازمند تنظیمات سریع باشد.

در زمینه هوش مصنوعی، الگوریتم‌های یادگیری ماشین با سیستم‌های رباتیک ادغام می‌شوند که به آنها اجازه می‌دهد از تجربیات خود استفاده کنند و از آنها بیاموزند. این می‌تواند توانایی آنها را در اداره محصولات غذایی متنوع و تغییرات بسته‌بندی بدون نیاز به برنامه‌نویسی جامع افزایش دهد.

به طریقی کلی، آینده بسته‌بندی و پالت‌گذاری رباتیک در صنعت غذا چشم‌اندازهای هیجان‌انگیز دارد. با نوآوری‌های پیش‌رو در زمینه نظارت از دور، رباتیک همکار، انعطاف‌پذیری، هوش مصنوعی و اتصالات، ربات‌ها  برای ایجاد نقش متناسبی در بهینه‌سازی کارایی، تضمین کیفیت محصول و تطابق با نیازهای متغیر صنعت تولید مواد غذایی قرار دارند. این اتصالات و ادغام‌های بیشتر در تکنولوژی‌های کارخانه‌های هوشمند شامل ارتباط بی‌درنگ بین ربات‌ها، سیستم‌های نقاله و دیگر ماشین‌آلات می‌شود، که یک محیط تولید هماهنگ و کارآمد ایجاد می‌کند.

علاوه بر این، پیشرفت‌های در حوزه سیستم‌ها و فناوری‌های حسگری نیز به بهبود توانایی ربات‌ها برای مدیریت اشکال ناقص، محصولات حساس و جهت‌های مختلف محصولات کمک خواهد کرد. این امر دامنه محصولاتی که می‌توانند به‌طور کارآمد توسط سیستم‌های رباتیک بسته‌بندی و پالت‌گذاری شوند را گسترش خواهد داد.

به طور خلاصه، آینده بسته‌بندی و پالت‌گذاری رباتیک در صنعت غذا چشم‌اندازهای هیجان‌انگیز دارد. با نوآوری‌های در حوزه‌های نظارت از دور، رباتیک همکار، انعطاف‌پذیری، هوش مصنوعی و اتصالات، ربات‌ها در حال تبدیل به عامل اساسی‌تری برای بهینه‌سازی کارایی، تضمین کیفیت و پاسخ به نیازهای متغیر در صنعت تولید مواد غذایی می‌شوند.

بدیهی است! حالا که به مرکز مقاله توجه داریم، می‌توانیم به بخش مربوط به ربات‌های اسکارا بپردازیم:

 

ربات های صنعتی به منظور صرفه جویی در زمان و هزینه ، همچنین بهبود پاکیزگی و ایمنی به طور فراینده ای در حال توسعه هستند . ربات های تولید کننده مواد غذایی معمولا در توزیع ، قرار دادن خوراک ، برش ، بسته بندی یا پوشش مواد غذایی ، چیدن و قراردادن محصولات در ظروف و دسته بندی آنها استفاده می شوند .

این فناوری با افزایش عمر مفید و بهبود ایمنی مواد غذایی را به شدت بهبود بخشیده است و با کاهش هزینه های تولید ، کیفیت غذا در حال بهبود است .

 

در حال حاضر بیش از 500000 ربات در سراسر جهان در صنایع خودروسازی ، الکترونیک ، فلز و ماشین آلات ، تولید مواد شیمیایی و پلاستیک و صنایع غذایی و آشامیدنی و غیره استفاده می شوند .

 

 

مزایای استفاده از ربات ها در صنایع غذایی خطر آلودگی را از بین می برد حتی با وجود قوانین بهداشتی بسیار سختگیرانه ، پاتوژن های منتقل شده به غذا همچنان یکی از مشکلات اصلی تولید کنندگان مواد غذایی هستند .

استفاده از نیروی انسانی برای فرآوری مواد غذایی ، خطر آلودگی را حتی زمانی که پروتکل های بهداشتی دقیق رعایت می شود افزایش می دهد .

 

آشپزها می توانند به راحتی عوامل بیماری زا را روی غذا یا آشپزخانه پخش کنند . ربات های صنایع غذایی خطر آلودگی را از بین می برد . محیط های کاری را می توان با ربات ها کنترل کرد و کاملا استریل و بهداشتی نگه داشت ، اما با وجود نیروی انسانی تقریبا غیرممکن است .

همچنین می توان از ربات ها برای شستشوی ماشین آلات جهت جلوگیری از آلودگی استفاده کرد .

 

ربات های صنعتی قادر به مقابله با شرایط سخت در فرآیندهای تولید مواد غذایی هستند ، اینها شامل دمای زیر صفر برای فرآوری گوشت و همچنین دمای داغ ناشی از پخت و پز با حرارت بالا است . همچنین می تواند غذاهای داغ را از فر خارج کند ، ایمنی کارگران با خودکار کردن کارهای خطرناک با ربات بیشتر می شود .

 

1 . هزینه های کمتر :

خودکارسازی پردازش مواد غذایی با ربات ها هزینه های تولید را کاهش می دهد ، ربات ها هرینه های نیروی کار را همراه با کاهش هزینه های آب و برق را حذف می کنند .

 

2 . سازگاری بیشتر :

ربات ها ثبات پردازش مواد غذایی را نیز بهبود می بخشند . بسته های مواد غذایی حاوی مقدار ثابتی مواد غذایی خواهند بود و همه به یک شکل بسته بندی می شوند . اقلام غذایی یکنواخت خواهند بود و منجربه ضایعات کمتری برای تولید کنندگان می شود .

ربات ها فضای کمتری را اشغال می کنند ، آماده سازی مواد غذایی اغلب با تعداد زیادی از افراد و تجهیزات همراه است و فضای بسیار کمی باقی می گذارد . کارگران معمولا شانه به شانه هستند که خطر گسترش عوامل بیماری زا را نیز افزایش می دهد .

خودکار سازی با ربات ها فضا را آزاد می کند ، یک ربات می تواند جایگزین چندین کارگر شود .

 

3 . بهبود کیفیت غذا :

پردازش خودکارغذا با ربات ها کیفیت غذا را بهبود می بخشد ، خطر ابتلا به بیماری های ناشی از غذا با ربات ها به میزان قابل توجهی کاهش می یابد . ربات های مرتب سازی می توانند میوه ها و سبزیجات فاسد شده را شناسایی منند و آنها را فبل از بسته بندی دور بریزند . 

ربات‌های اسکارا: فناوری پیشرفته در بسته‌بندی و پالت‌گذاری مواد غذایی

در این بخش از مقاله، به بررسی عمیق‌تر ویژگی‌ها و قابلیت‌های ربات‌های اسکارا  خواهیم پرداخت و چگونگی نقش بسیار مؤثر این تکنولوژی در فرآیند بسته‌بندی و پالت‌گذاری محصولات غذایی را مورد توضیح قرار خواهیم داد.

ربات‌های اسکارا با تکنولوژی پیشرفته‌ای که در آنها به‌کار رفته، به دقت بالا و سرعت فوق‌العاده معروف هستند. این ویژگی‌ها باعث اطمینان از یکنواختی کیفیت محصولات می‌شوند و همچنین موجب کاهش اتلاف مواد غذایی و صرفه‌جویی در هزینه‌های نیروی کار می‌گردند.

مدل‌های جدید اسکارا، با استفاده از مکانیک مشابه با مدل‌های اسکارا موفق و معتبر ، ویژگی‌هایی نظیر پوشش اپوکسی سفید برای دوام بیشتر و رتبه محافظتی  که از ورود آلودگی جلوگیری می‌کند، را ارائه می‌دهند. این ویژگی‌ها به ربات‌ها امکان استفاده در محیط‌های سخت و نیازمند به کنترل آلودگی، مانند کارخانه‌ها و اتاق‌های تمیز را می‌دهند.

به علاوه، ویژگی‌های مانند استفاده استاندارد از گریس مطابق با استاندارد غذایی و بولت‌های ضدزنگ، نشان از اهمیت این ربات‌ها در واحدهای فرآوری مواد غذایی دارند. از طریق این توضیحات جامع، خوانندگان قادر به درک عمیق‌تری از امکانات و مزایای ربات‌های اسکارا در صنعت بسته‌بندی و پالت‌گذاری محصولات غذایی خواهند بود.