I rigorosi standard igienici e le difficoltà nella manipolazione dei prodotti rendono l’automazione della produzione alimentare una delle più grandi sfide
Shashlik, souvlaki, kebab e satay – tutte variazioni sul tema della carne allo spiedo – godono di grande popolarità tra i consumatori. La forza lavoro di 160 persone nello stabilimento di produzione di Beltaste N.V. a Morahalom, nel sud dell’Ungheria, produce principalmente shish kebab. Agli occhi degli esperti di automazione, è considerato un pioniere del “Food Processing 4.0”, ovvero la quarta generazione della tecnologia di produzione. Questo perché la prima macchina di infilzamento completamente automatica al mondo è stata commissionata lì, un anno e mezzo fa, e Beltaste ne ha installata una seconda.
Produzione di kebab ad alta velocità
Per capire come funziona “a occhio nudo” il sistema completamente automatizzato Pick & Skewer, è necessaria la massima concentrazione, poiché il processo funziona a una velocità formidabile. Gli ingredienti vengono alimentati su due nastri trasportatori nel punto centrale della linea di produzione, con carne impanata, cruda o marinata su un binario e cipolle, peperoni, pomodorini o qualsiasi altra cosa la ricetta richieda dall’altra. Posizionati a lato del sistema ci sono i meccanismi in cui gli ingredienti sono separati e tenuti pronti per lo skewering orizzontale.
Il compito dei robot Stäubli è quello di afferrare gli ingredienti e assicurarsi che lo spiedino li fori esattamente attraverso il loro centro. I kebab finiti vengono quindi convogliati alla stazione di confezionamento. Il sistema Beltaste produce tra 1.000 e 1.200 shish kebab all’ora senza l’intervento umano. E ognuno è di alta qualità.
Cinque robot infilzano 15.000 ingredienti all’ora
Il sistema è stato sviluppato dalla società belga PINTRO bv. Il Pick & Skewer ha permesso un salto di qualità alla produzione completamente automatizzata di kebab, anche su larga scala. A seconda dell’output desiderato, un minimo di due e un massimo di cinque robot scelgono tutti gli ingredienti e li tengono pronti per lo spiedo. Beltaste ha optato per la versione con cinque robot top di gamma Stäubli TX2-60L HE. Poiché un robot a sei assi è in grado di prelevare e infilare fino a 3.000 ingredienti separati all’ora, il sistema raggiunge una produttività massima di 15.000 ingredienti. 10 ingredienti per spiedino, equivale a 1.500 kebab all’ora.
Cambio di ricetta flessibile
I robot sono guidati da sistemi di visione e si muovono in base alle ricette memorizzate nel sistema di controllo. In tal modo, non sono solo veloci, ma anche versatili.
L’igiene come fattore decisivo
Oltre alla velocità e precisione, anche l’igiene e la possibilità di lavaggio hanno giocato un ruolo chiave nella selezione del robot.
La versione HE (Humid Environment) del robot Stäubli TX2 a sei assi è impermeabile e quindi assolutamente adeguata a questo requisito. Il braccio è completamente incapsulato e resiste alla pulizia senza alcuna compromissione della funzione. Anche i processi di pulizia frequenti e intensivi, come quelli prevalenti nell’industria farmaceutica e alimentare, non portano ad alcuna riduzione della durata. Inoltre, i robot HE sono progettati per funzionare anche in ambienti sensibili. Il loro Hygienic Design compatibile con il lavaggio è considerato unico.
La coordinazione tra l’elaborazione delle immagini e i movimenti del robot, a questa velocità e con la precisione richiesta, chiede anche requisiti elevati del controller del robot. Questa è un altro punto in cui le macchine ottengono il massimo punteggio: i controller Stäubli CS9 sono noti per le loro elevate prestazioni e anche per l’eccellente connettività. Un ulteriore vantaggio è la loro semplicità di programmazione.
Un’idea, molti vantaggi
Nel Pick & Skewer, PINTRO ha sviluppato una novità “mondiale” per l’industria alimentare, eliminando gli ostacoli più duri incontrarti lungo il percorso, ad esempio col design delle pinze che raccolgono e posizionano fette di cipolla e pomodorini a velocità così alta per poter essere vista ad occhio nudo. Poiché il sistema gestisce carne cruda, l’intero processo deve essere eseguito nelle più rigorose condizioni igieniche il che, per fortuna, non è un problema per i robot Stäubli HE.
Robots automate kebab production
The automation of food production presents immense challenges, not least because of the stringent hygiene standards and the difficulties involved in handling the products
Shashlik, souvlaki, kebab and satay – all variations on the theme of skewered meat – enjoy great popularity with consumers. The 160-strong workforce at Beltaste N.V.’s production facility in Morahalom, southern Hungary, produces mainly shish kebabs. In the eyes of automation experts in this field, it is considered a pioneer of “Food Processing 4.0”, i.e. the fourth generation of manufacturing technology. This is because the world’s first fully automatic skewering machine was commissioned there a year and a half ago, and Beltaste has since installed a second one.
High-speed kebab production
To follow how the fully automated Pick & Skewer system functions with the naked eye, maximum concentration is required, as the process runs at a formidable speed. The ingredients are fed in on two conveyor belts at the central point of the production line, with breaded, raw or marinated meat on one track, and onions, peppers, cherry tomatoes or whatever else the recipe calls for on the other. Positioned at the side of the system are the mechanisms in which the ingredients are separated and held ready for horizontal skewering.
The task of the Stäubli robots is to grip the ingredients and ensure that the skewer pierces them exactly through their center. The finished kebabs are then conveyed to the packaging station. The Beltaste system produces between 1,000 and 1,200 shish kebabs per hour without human intervention. And every single one is of top quality.
Five robots skewer 15,000 separate ingredients per hour
The system was developed by the Belgian company PINTRO bv. The Pick & Skewer has enabled a quantum leap to fully automated production of kebabs – and on a large scale too. Depending on the desired output, a minimum of two and a maximum of five robots pick all of the ingredients and hold them ready for skewering. Beltaste opted for the version with five top-of-the-line Stäubli TX2-60L HE robots. Because one six-axis robot is capable of picking and skewering up to 3,000 separate ingredients per hour, the system achieves a maximum throughput of 15,000 ingredients. At 10 per skewer, that is equivalent to 1,500 kebabs per hour.
Flexible recipe changeover
The robots are guided by vision systems and work their way through the recipes stored in the control system. In doing so, they are not only fast, but also versatile.
Selecting the robot: hygiene as the deciding factor
In addition to speed and precision, hygiene and cleanability also played key roles in the selection of the robot.
The HE (humid environment) version of the six-axis Stäubli TX2 robot is waterproof and thus eminently suited for this requirement profile. It is fully encapsulated and withstands the cleaning run without any impairment of function. Even frequent and intensive cleaning processes, such as those prevalent in the pharmaceutical and food industries, do not lead to any reduction in service life. Further, HE robots are designed to operate even in sensitive environments. Their wash-down compatible hygienic design is considered unique.
Coordinating image processing and robot movements at this speed and with the requisite precision also places high demands on the robot controller. This is another area in which the machines score high marks: Stäubli CS9 controllers are known for their high performance and also for excellent connectivity. A further advantage is their simplicity of programming.
A concept with many advantages
In the Pick & Skewer, PINTRO has developed a worldwide first for the food processing industry, clearing high hurdles along the way – for example, with the design of grippers that pick and place onion slices and cherry tomatoes at speeds almost too fast for the human eye to follow. Because the system handles raw meat, the entire process must be carried out under the strictest hygienic conditions, which is thankfully not a problem for Stäubli HE robots.
