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有了KUKA 三明治快速包裝沒煩惱

兩部 KUKA的KR AGILUS HM
Active8 Robots開發一套自動化食品包裝系統,採用 兩部 KUKA的KR AGILUS HM,每分鐘可包裝 50 - 60 個三明治,不僅符合衛生要求且精確、經濟又高效。圖 / KUKA提供

即時果腹 輕食市場前景可期

三明治市場不斷成長,如日中天。這些乾淨衛生,包裝在袋子、保鮮膜、紙袋或塑膠袋裡的夾料土司,光2018年的全球銷售額就高達 130 億美元。根據專家預測,到了2025 年,甚至還將達到 182 億美元。其中,三分之一銷售額來自美國,美國對三明治的胃口特別大,超乎想像。

不過,在三明治的誕生地——大不列顛(Great Britain),也就是我們通稱的英國。島上對這道美食有著傳統以來的特殊情感,因此有其特殊地位。根據英國三明治協會的數據顯示,每年包裝三明治或現做即食三明治的銷售量,總計達 110 億個。

食品衛生掛帥 自動化回不去

專業人力短缺是目前英國食品業正面臨的最大挑戰,尤其是英國脫歐以後。生產線上單調卻需極度專注的工作,原就缺乏吸引力,幾乎所有行業都很難找到並留住熟手,這類工作早已不再吸引勞工們求職與就業的興趣。

正是這些原因,使得英國三明治產業明顯受到影響。於是,為員工減輕負擔、實施自動化包裝流程的需求與呼聲,明顯增加。同時,也成為食品公司必須積極面對的主要挑戰,特別是新冠疫情以來,大眾對衛生安全意識更節節攀高。

為填補人力缺口並減輕團隊負擔,專為衛生環境開發或調整的機器人因應而生,結果將有助簡化食品加工過程。一家位於英國,致力於開發先進機器人技術與智慧自動化的系統整合商Active8 Robots,嘗試以一條自動化包裝線,來緩解受技術人員短缺與新冠疫情影響,由這兩個挑戰所帶來的衝擊。

KUKA助力 原型商轉順利投產

Active8 Robots開發了一套自動化食品包裝系統,其中,採用 2 部 KUKA的KR AGILUS HM,每分鐘可以包裝 50 - 60 個三明治,不僅符合衛生要求而且精確、經濟又高效。

公司的負責人說,經過多次成功測試並與潛在客戶多方討論,Active8 Robots 最終找到合適的業務合作夥伴,順利將原型商轉投入實際作業。

因為在其他專案早就跟 KUKA 展開合作。深知在速度、精度、服務與品質方面,KUKA機器人最適合我們的系統,這正是我們這次決定再次與KUKA合作的原因,Active8 Robots補充說明,說時,神情自若近乎理所當然。

KR AGILUS HM應援 客戶獲專利

無論是經典的火腿黃瓜三明治或是夾起司、蔬菜;還是夾培根與蛋,各式各樣的三明治食譜,共通點就是必須在數十億片吐司中夾料,然後切割再包裝。

3D 模擬的自動化場景呈現系統
Active8 Robots建立的3D 模擬的自動化場景呈現系統,藉以監控檢查每項關鍵條件,例如速度與製程衛生是否合乎標準等。對應開發出一個自動化解決方案,如今這套解決方案已取得專利。圖 / KUKA提供

針對最後兩個步驟,Active8 Robots與圈內人經由持續討論後,建立一套3D 模擬的自動化場景呈現系統,藉以監控檢查每項關鍵條件,例如速度與製程衛生是否合乎標準等。

他們對應開發出一個自動化解決方案,其中,部分任務由 2 架 KR AGILUS HM 衛生型機器人負責。早在 2017 年,這家擁有 12 名員工的公司,展開第一次測試,如今,這套解決方案已取得專利。

舉重若輕 食品級理想機器人

KR AGILUS HM衛生型機器人搭載食品級不鏽鋼製成的旋轉連接臂端工具,完全符合食品包裝領域的嚴格衛生規定。這使得這樣的配套成為應對這些食品挑戰的理想機器人。原因不外乎有堅固的結構設計、最高重複精度、持續精度。

操作時動作速度非常快,效率極高,固然能滿足三明治大量生產的基本需求;機器人更要能果斷但輕柔地抓取食材,更是關鍵的技術活:整個自動化快速包裝過程,三明治不能滑動或受到擠壓。

畢竟,早午間的輕食快餐不僅要好吃,賣相也得美觀--這點,靠的是每次重複抓握的動作力道必須完全相同,這工序與要求只有機器人可以辦得到。 

衛生包裝 影像感測自驗品質

機器人解決方案整體流程約為:生產線上送來由人員夾放好食材的方形吐司。在吐司抵達 2 架 KR AGILUS HM 前,先用超音波刀將三明治對切。同一時間,系統內建影像感測器負責檢查品質。

三明治包裝機器人解決方案整體流程圖
機器人解決方案整體流程,圖左起,系統會自動檢查是否切割良好,三明治是否完美,影像感測器能找出這些問題並剔除有缺陷的三明治。接著,合格的三角形三明治繼續被輸送帶送往 KR AGILUS HM 的抓取臂。然後旋轉 180 度,再把它們一塊接一塊地放在牛皮紙袋裡,輕食快餐就大功告成了。圖 / KUKA提供

系統會自動檢查是否切割良好,三明治是否完美: 三角形有沒有少了一角,有沒有哪裡溼軟變形?影像感測器能找出這些問題並剔除有缺陷的三明治。

接著,合格的三角形三明治繼續被輸送帶送往 KR AGILUS HM 的抓取臂。抓取臂選取這些三明治,然後旋轉 180 度,再把它們一塊接一塊地放在牛皮紙袋裡,輕食快餐就大功告成了。 

免換潤滑劑 低維護費回收快

 2 架 KR AGILUS HM 每分鐘可以包裝 50 - 60 個三明治。「歸功於永久潤滑技術,KR AGILUS HM 衛生型機器人的齒輪箱,完全不需更換潤滑劑,維護費用非常低」,KUKA 公司的產品經理 Michael Payne 補充說明並說,這項投資讓委託方在短時間內回本。

由於生產能力穩定、成本低,並且品質優異。Payne指出,端視各家公司的規模與效率而定,大約 16 個月後就可回收。客戶還可以透過增加更多機器、生產與包裝設備,進一步提高產能。

三明治生產全自動 指日可待

 目前,Active8 Robots 的第一套機器人輔助三明治包裝系統,等著第一次與大型烘焙廠投入運產,不過,Michael Codd 說,已經可以想像到有更多應用場合,Active8 Robots在其他專案中早就與 KUKA 展開合作,他再次強調。

KUKA機器人最適合用在講究速度、精度、服務與品質方面的解決方案上,這也是雙方一直持續合作的原因。除在三明治生產與包裝方面幫客戶提供更多支援,雙方在未來甚至將朝為製程的第一部分——鋪放食材並蓋上三明治——實現全自動化生產。

這些步驟可以由另外一個適合快速撿放的衛生型機種 KR DELTA 接手執行,專為直接與食物接觸設計且可以整合到既有系統中。

Active8 Robots 看到許多潛在應用領域,可以使用與目前類似的食品包裝機器人系統。這些機器人可以乾淨衛生、快速且低成本地執行包裝作業,甚至全程處理水果、烘焙食品或其他各式各樣不同的食品。

 

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