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

3D-reproducties en juridische valkuilen (deel 1) - column

Dilemma: to 3D print or not to 3D print ? - column

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

>> Meer verwant nieuws
Carrièrekansen (meer)
Agenda

ie-net-lezing futurist Richard van Hooijdonk

Congrescentrum Ter Elst - Edegem

woensdag 20 november 2019

ie-net Jobbeurs voor ingenieurs

Congrescentrum Ter Elst - Edegem

woensdag 20 november 2019

Machinery safety awareness training

Pilz Academy - Gent

woensdag 20 november 2019

Mangement training: Arming your company against cyber attacks

Bluepoint - Brussel

donderdag 21 november 2019

Ontwerp en berekening van houtconstructies

Het Ingenieurshuis - Antwerpen

van 22/11/2019 tot 13/12/2019

Env. Management Systems Lead Auditor - ISO 14001

Ramada Plaza - Antwerpen

van 25/11/2019 tot 29/11/2019

Keuze van de redactie

(14/11) Auto rijdt op brandstof uit zeewier

(13/11) Wetenschappelijk onderzoek krijgt 2 miljoen euro extra subsidie

(6/11) Ontwikkeling drijvend offshore windproject in Schotse wateren

(6/11) Nieuw Belgisch medtech-fonds haalt 20 miljoen euro op

(5/11) Jaguar Land Rover verwerkt elektronica in interieur-onderdelen

(31/10) Digitalisering topprioriteit voor Nederlandse en Belgische bedrijven

>> 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...

Oostende wil referentiestad voor internationale drone innovatie worden

Haven Oostende, Economisch Huis Oostende, Rebo, Internationale Luchthaven Oostende-Brugge, Hogeschool Vives en VLOC hebben een kenniscentrum voor professionele drones gelanceerd.

Opleiding Kwaliteitsmanagement Lead Auditor - ISO 9001

Het kwaliteitsmanagement van een organisatie is maar zo goed als het opgezette systeem om de werking ervan continu te verbeteren. Een sleutelrol hierbinnen is weggelegd voor de hoofdauditor.

Wetenschappelijk onderzoek krijgt 2 miljoen euro extra subsidie

Omdat het tekort aan STEM-talent een cruciale uitdaging voor bedrijven vormt, krijgen 5 universiteiten 2 miljoen extra voor een betere doorstroming van jonge onderzoekers naar de arbeidsmarkt.

Nieuwe methoden voor verbeteren behandeling aneurysma

Onderzoek UTwente maakt het mogelijk om betere endoprothesen te ontwikkelen door inzicht te krijgen in wat er met zo'n vaatprothese gebeurt als deze geïmplanteerd is in een patiënt.

Miljoenen euro’s voor internationaal onderzoek naar ‘digitale tweelingen’

Diverse universiteiten en industriële partners uit Nederland, Singapore, Frankrijk en Duitsland onderzoeken hoe ontwerp, productie en onderhoud van dit soort systemen is te verbeteren.

Imec.istart wereldtop in UBI University Business Accelerator ranking

UBI Global onthulde onlangs op de World Incubation Summit in Qatar hun tweejaarlijkse ranking van universiteitsincubatoren en -acceleratoren, waarbij Imec.istart in de top 5 staat.

Toepassing TPC in spuitgietproduct werkt - techniek

Het Nederlandse spuitgietbedrijf Alligator Plastics slaagde erin om een voorgevormde geometrie uit TPC in een matrijs te omspuiten. De toepassing van TPC’s in een spuitgietproduct werkt dus.

VUB-onderzoekers ontwikkelen nieuwe generatie optische computers

De onderzoeksgroep Applied Physics van de Vrije Universiteit Brussel (VUB) heeft een nieuwe generatie optische computers ontwikkeld, de zogenaamde Coherent Ising machines.

Partners