Trends in automatisering binnen de verpakkingsindustrie - column

Columns & Blogs 14/02/2019 9:33:54

Malte Schlüter, Mitsubishi Electric, bespreekt in deze column vier belangrijke trends die momenteel van invloed zijn op de verpakkingsindustrie en die de toekomst vorm zullen geven.

Lees hieronder verder   
Verwant

Duurzame energiebronnen integreren in betrouwbaar energie-ecosysteem - opinie

Ongewenste brieven van een ander in de bus? Wat nu? - column

De toekomst van de maakindustrie in België - column

Van handelaar tot ondernemer - column

Agoria gaat Europees met fabrieken van de toekomst - column

Hoge elektriciteitsprijzen benadelen Belgische industrie - column

>> Meer verwant nieuws
Carrièrekansen (meer)
Agenda

Waterstof Dagen

RNSYC - Oostende

van 26/08/2019 tot 30/08/2019

Robots-Cobots: vriend op het werk, vriend in huis

UAntwerpen Campus Groenenborger

donderdag 5 september 2019

Bouwstenen van geïntegreerd aanwezigheidsbeleid

BluePoint Antwerpen (Agoria Academy)

maandag 9 september 2019

Rittal vakseminarie industriële systeemkasten

Laakdal

donderdag 12 september 2019

EMO Hannover

Messegelände - Hannover (D)

van 16/09/2019 tot 21/09/2019

Eerstelijns onderhoud op industriële tandwielkasten

MGH Servicecenter Machelen

dinsdag 17 september 2019

Keuze van de redactie

(1/7) Onderzoek: wagenziekte voorkomen in zelfrijdende auto’s

(1/7) Antwerpen schakelt Arcadis in om klimaatambities waar te maken

(26/6) Port of Antwerp en UAntwerpen leggen innovatieve asfaltweg aan

(26/6) Haven van Oostende organiseert Waterstofdagen

(24/6) Tankopslagbedrijf Standic vestigt zich in Antwerpse haven

(24/6) ENGIE verhoogt vermogen centrale van Coo-Trois-Ponts

>> Meer blikvangers

ENGINEERINGNET.BE - Net als veel andere industrieën past de verpakkingssector zich voortdurend aan de eisen van de markt aan. Veranderingen worden beïnvloed door factoren als regelgeving, een tekort aan geschoold personeel en digitale transformatie.

Om deze uitdagingen om te zetten in kansen, vertrouwen innovatieve bedrijven in toenemende mate op automatiseringsoplossingen, zoals samenwerking tussen mensen en robots en het gebruik van kunstmatige intelligentie bij uitgebreide dataverwerking.

1. Cobots
Geautomatiseerde, snelle processen in de massaproductie zijn niet altijd het economisch meest gunstige antwoord op trends als diversificatie, gepersonaliseerde verpakkingen en steeds kleinere batchgroottes .

De specifieke taken die dergelijke ontwikkelingen met zich meebrengen worden vaak uitbesteed aan loonwerkbedrijven (co-packers), die veelal kostbare en arbeidsintensieve middelen inzetten om de complexe verwerkingstaken op kleine batches en premium verpakkingen uit te voeren. Conventionele industriële robots komen er op dit gebied dan ook nauwelijks aan te pas.

Een onmiskenbare trend is de toenemende vraag naar collaboratieve robots (cobots), die direct naast mensen kunnen worden ingezet zonder dat daar beschermingsmiddelen aan te pas hoeven te komen: "Het gaat hier niet om het vervangen van klassieke industriële robots, maar om het aanvullen ervan en het zetten van verdere stappen in de automatisering, vooral in de co-packing sector", aldus Schlüter.

Dat biedt kansen. Uitgerust met een visionsysteem kunnen de cobots mensen ontlasten van monotone, vermoeiende en fysiek belastende taken, bijvoorbeeld door het correct oriënteren van onderdelen of het tillen van lasten. Op deze manier verhogen ze de efficiëntie en kwaliteit van het humane werk.

Cobots zijn ontworpen voor gebruik in de nabijheid van de mens. Dat betekent dat ze werken met krachten en versnellingen die geen verwondingen kunnen toebrengen aan de mens. Deze parameters zijn gespecificeerd in de ISO TS15066 veiligheidsrichtlijn.

Schlüter: "Wij ontwikkelen momenteel een nieuwe cobot met onder andere de volgende kenmerken: geen risico op verwondingen door contact met de robot en een oppervlak dat gemakkelijk te reinigen is en waarin zich geen vuil kan ophopen. Ondanks de toepassing van gevoelige krachtmomentsensoren biedt deze cobot dezelfde herhalingsnauwkeurigheid van ±0,02 mm als onze industriële robots."

Een ander kenmerk van cobots is de eenvoudige bediening en programmering, die kan worden uitgevoerd door getraind personeel bij de eindgebruiker. Hierdoor hoeven er niet de hele tijd externe system integrators of programmeurs te worden ingeschakeld. Bovendien kunnen de cobots snel en flexibel worden ingezet in vele toepassingsgebieden binnen de verpakkingsindustrie.

Schlüter: "Ons prototype van de cobot biedt verschillende opties voor het ‘inleren’ van de cobot. Deze variëren van krachtgestuurde handmatige beweging van de robotarm naar de gewenste positie tot intuïtieve, grafische programmering en gebruikersinterfaces op tablets of mobiele apparaten voor kalibratie en parametrering."

2. Robots zonder veiligheidsafscherming
De markt vraagt om alternatieve veiligheidsoplossingen voor hekken, barrières, kooien en cellen bij industriële robots. Deze veiligheidsmaatregelen nemen immers waardevolle productieruimte in beslag, brengen hoge extra schoonmaakkosten in hygiënische ruimten met zich mee en verhinderen een effectieve samenwerking met de productiemedewerkers.

Bovendien zijn er complexe herstartprocedures nodig na een noodstop of het openen van een fysieke beveiliging. In plaats daarvan kunnen optische veiligheidssystemen worden toegepast. Laserscanners worden veel gebruikt om vooraf gedefinieerde zones rond de robot te bewaken.

Schlüter: "Een speciaal kenmerk van onze industriële robots is de veiligheidsgerelateerde vermindering van de bewegingssnelheid. Zodra een mens de buitenste veiligheidszone binnenkomt, vertraagt de robot. Wanneer die persoon het gebied binnenkomt waar er gevaar is voor direct contact met de robot, stopt de robot onmiddellijk."

In plaats van een ruimte te beveiligen met lichtschermen en laserscanners, worden steeds vaker hele ruimtes bewaakt met camerasystemen. In de toekomst zullen visionsystemen met kunstmatige intelligentie (AI) herkennen wanneer en waar mensen de werkruimte van de robot betreden en de snelheid van de robot daarop afstemmen.

Op deze manier kunnen mensen zich straks vrij en veilig rond robots bewegen. Om dit doel te bereiken werkt Mitsubishi Electric al actief samen met partners aan de ontwikkeling van praktische oplossingen die direct op de markt kunnen worden gebracht.

3. Kunstmatige intelligentie
In de robotica heeft kunstmatige intelligentie van doen met het vermogen om adequaat te reageren op onvoorziene en niet-geprogrammeerde situaties. Als een robot bijvoorbeeld een product verwerkt dat qua oriëntatie, geometrie of verpakking afwijkt van de standaard waarden, dan kan hij zonder AI deze onregelmatigheden niet identificeren en dienovereenkomstig reageren.

Robotsystemen uitgerust met AI en bijbehorende visionsystemen als sensoren kunnen vandaag de dag leren om deze afwijkingen te identificeren en hun processen aan te passen. Inzet van deze robots in industrieën zoals de voedingsindustrie en de life sciences levert een hoger productierendement op.

Intelligente robots kunnen aan de hand van AI ook kwaliteitsgebreken in te verpakken producten detecteren en deze tijdens het proces vervangen door correcte producten, zelfs binnen de afzonderlijke verpakkingseenheden.

Robots die handmatig kunnen worden verplaatst of zijn gemonteerd op een automatisch transportsysteem kunnen met behulp van AI ook snel hun nieuwe positie detecteren en hun processtappen daarop aanpassen.

4. Dataverwerking
Om door middel van digitalisering de OEE (‘overall equipment effectiveness’) te verhogen is er steeds meer behoefte aan de analyse van data, die zijn verkregen uit de productie. In eerste instantie betreft dat een recept en bijbehorende productiegegevens voor interne evaluatie.

Daarnaast kunnen de toestand en het werkprofiel van robotcomponenten, zoals servoaandrijvingen, worden geregistreerd. Dit levert waardevolle informatie op over bijvoorbeeld de status van slijtdelen en eventuele verontreinigingen. Vanuit een database met dergelijke informatie kunnen strategieën voor voorspellend onderhoud worden gemaakt, die aanzienlijke besparingen in onderhoudskosten kunnen opleveren.

Een andere belangrijke categorie procesgegevens gaat over traceerbaarheid en informatie voor consumenten, met name in de levensmiddelensector. De procesgegevens kunnen bijvoorbeeld worden gebruikt om aan te tonen dat de temperatuur in de productieketen niet boven een bepaalde grenswaarde is gestegen. Ook kan via een QR-code op een voedselverpakking procesinformatie worden opgevraagd.

Schlüter: "Robots zijn nog lang niet in staat om alle manuele werkzaamheden in de verpakkingsindustrie te vervangen. Als volledig geïntegreerde, intelligente 'collega's' zullen ze echter meer en meer helpen om taken comfortabeler en efficiënter uit te kunnen voeren. Dit is niet langer toekomst, want we hebben hiervoor nu al de benodigde technologie, die ook al rendabel wordt toegepast."
door Malte Schlüter, Global Key Account Director F&B/ CPG bij Mitsubishi Electric

Abonneer op onze nieuwsbrief

Reageer of publiceer aanvullende informatie
Mis ook dit niet...

Interacties waargenomen tussen Rydbergatomen en gevangen ionen

Natuurkundigen van het Institute of Physics (Universiteit van Amsterdam) hebben aangetoond dat deze twee bouwstenen voor quantumcomputers op een nuttige manier zijn te combineren.

Inliner voor tankcontainers voorkomt schoonmaken en laadrestricties

De plaatsing van een kunststof zak (inliner) in de tankcontainer, voorkomt de stap naar een cleaning station: een grote besparing. Zo'n maagdelijke tank maakt ook laadrestricties overbodig.

Global Sea Mineral Resources kiest voor verantwoord diepzeeonderzoek

Global Sea Mineral Resources (GSR) onderzoekt de ontginning van polymetallische knollen sinds 2012. Hiervoor werken ze samen met wetenschappers van verschillende universiteiten wereldwijd.

Oplosmiddel creëert 2 halfgeleiders uit 1 polymeer

Een internationaal onderzoeksteam ontwikkelde een methode om twee halfgeleiders uit één polymeer te maken, door het oplosmiddel te veranderen waaruit de polymeerfilm gemaakt wordt.

Open IoT-platform moet Waals energienetwerk uitbalanceren

De Waalse energieverdeler ORES doet een beroep op het open IoT-platform MindSphere van Siemens voor haar E-Cloud-project in de economische zone ZAE in Doornik.

Nieuw Europees netwerk stimuleert industriële toepassing lignine

LignoCOST is gericht op de ontwikkeling van een pan-Europees netwerk, dat de totale waardeketen bestrijkt van lignine: van grondstof tot rendabele en duurzame eindproducten.

1,7 miljoen euro extra VLIF-steun voor praktijkonderzoek

Dit bedrag gaat naar tien innovatieve investeringen in praktijkcentra voor land- en tuinbouwonderzoek, zoals het Proefcentrum Hoogstraten, Inagro en het Landbouwcentrum voor Voedergewassen.

Group Machiels neemt meerderheidsparticipatie in Waterleau

Het doel van deze participatie is om cruciale technologie inzake waterzuivering verder te verankeren in België en deze ook wereldwijd te vermarkten, in eerste instantie in Zuid-Amerika.

SIMATIC PCS neo: nieuwe normen voor procesautomatisering

Siemens stelt nieuwe normen in de procesautomatisering en presenteerde op de Hannover Messe 2019 een innovatief, webbased Process Control System voor alle industrieën. SIMATIC PCS neo is gloednieuwe systeemsoftware die bedrijven in de procesindustrie unieke mogelijkheden biedt in het tijdperk van digitalisering. >>

Partners