Tipos de robot en la industria alimentaria, usos y aplicaciones

El sector de la alimentación y las bebidas está en constante cambio. Desde la producción hasta la entrega, es un proceso complejo que debe funcionar sin problemas para satisfacer la demanda de los consumidores. Los fabricantes de alimentos y bebidas y las tiendas de comestibles están buscando nuevas formas de aumentar las ventas tanto en línea como fuera de línea, incluso cuando la escasez de mano de obra lo hace más difícil.

La automatización puede ayudar a aliviar carga a los trabajadores y los distintos tipos de robots en la industria alimentaria mejoran la eficiencia en toda la cadena de suministro de alimentos y bebidas.

A continuación, explicamos el estado actual de la industria de la alimentación y las bebidas en los últimos años y por qué la automatización se perfila como una gran solución a los problemas del sector:

• Un repunte en el crecimiento de la industria alimentaria: En los últimos dos años, el crecimiento global de la industria alimentaria aumentó junto con las compras online de alimentos y bebidas y se prevé que el mercado mundial de comestibles en línea se siga expandiendo en los próximos años.
• Escasez de mano de obra: Los fabricantes de alimentos y bebidas se enfrentan a una situación difícil para mantener el buen funcionamiento y el ritmo de crecimiento tan rápido mientras continúa la escasez de mano de obra. El aumento del comercio electrónico exige más empleados porque requiere mucha mano de obra y se prevé que no habrán suficientes trabajadores en un futuro no muy lejano.
• Soluciones de automatización: La automatización es una parte fundamental para hacer frente a la escasez de mano de obra y los robots han creado nuevas oportunidades de automatización. Examinaremos la robótica en la industria de la alimentación y las bebidas a través de los siguientes temas.

Procesos de fabricación de alimentos y bebidas que utilizan distintos tipos de robots en la industria alimentaria

Envasado primario

Uno de los tipos de robots en la industria alimentaria para el envasado primario de alimentos son los robots de tipo Delta porque mantienen los artículos frescos. Estos robots son muy rápidos en las aplicaciones de recoger y colocar. Aunque los robots de tipo Delta tienen dificultades para manipular pesos elevados, esto no es un problema para la mayoría de los envases primarios de alimentos y bebidas. Recoger alimentos de una cinta transportadora y colocarlos en bandejas es una aplicación perfecta para un robot de tipo Delta.

• Saneamiento: Dado que la máquina entra en contacto directo con los alimentos, la higiene es de vital importancia. Las empresas especializadas en la automatización de alimentos son muy conscientes de esta cuestión. De hecho, el saneamiento es una de las ventajas significativas de la robótica sobre los procesos manuales. Los robots para la industria alimentaria están revestidos de acero inoxidable y están hechos para ser suaves y fáciles de limpiar.
• Cómo agarra el robot los alimentos: La herramienta de fin de brazo (EoAT) varía mucho debido a la enorme variación de los alimentos. Muchas soluciones robóticas para el envasado primario de alimentos utilizan pinzas de succión, aunque hay ciertos tipos de alimentos para los que esto no es eficaz. Para esta situación, los robots con dedos flexibles agarran suavemente los artículos por sus bordes y este tipo de pinzas son fáciles de conseguir. Cuando la aplicación requiere recoger muchos artículos a la vez, el EoAT especial puede encargarse de ello.
• Operaciones primarias de envasado de alimentos: Algunas de las operaciones de envasado primario que realizan los robots pueden ser:
  1. Llenado de bolsas y fundas
  2. Llenado y sellado horizontal (HFFS)
  3. Llenado y sellado vertical (VFFS)
  4. Sistemas de sellado de bandejas y vasos
  5. Envasado termoformado
  6. Envasado en blíster
  7. Envasado skin al vacío

 Envasado secundario

Las máquinas de envasado secundario crean envases listos para llevar a la tienda lo que  significa combinar varios envases primarios en una sola unidad. A veces, el envase secundario sólo protege el alimento durante el transporte y el almacenamiento y se desecha en la tienda.

• Robots utilizados en el envasado secundario

  Los robots son muy adecuados para este tipo de tareas y si los artículos no son demasiado pesados, el fabricante puede utilizar robots Delta. Los robots de brazo articulado pueden entrar en juego si las cajas son más pesadas.  En situaciones en las que se considera necesario que el robot trabaje junto a los operarios humanos, los cobots o robots colaborativos son una gran solución porque disponen de sensores y sistemas que evitan las colisiones bruscas. Por lo tanto, son seguros para trabajar junto a las personas.

  Algunas de las operaciones de envasado secundario de alimentos que puede realizar la automatización robótica son:

  1. Envasado por estiramiento
  2. Montaje de cajas
  3. Embalaje de cajas
  4. Sellado de cajas
• Embalaje y paletización de final de línea

  Los paquetes secundarios se cargan en cajas para su envío y almacenamiento. Luego, las cajas se apilan en palets para evitar daños durante el transporte. Los pesos suelen ser más elevados en esta fase, por lo que es más frecuente el uso de robots de brazo articulado. Los cobots pueden ser útiles en estas aplicaciones. Sin embargo, los cobots suelen ser más lentos que otros robots de brazo articulado. Por lo tanto, hay que tener en cuenta que puede ser necesario compensar la velocidad para conseguir una colaboración segura.

  Algunas de las operaciones de embalaje de final de línea que pueden realizar los robots son:

  1. Levantar cajas
  2. Cerrar y sellar cajas
  3. Enfajar y flejar las cajas
  4. Cargar cajas en palés de forma que se maximice el número de unidades. Los robots también utilizan un método de apilamiento que minimiza el riesgo de aplastar las cajas inferiores.
  5. Retractilado de palés u otra preparación final del palé para su envío

A día de hoy, existen muchas otras industrias que aprovechan los beneficios de la automatización mediante robots. Conoce las ventajas de los robots colaborativos de paletizado para optimizar líneas de packaging

Beneficios de la automatización con diversos tipos de robots en la industria alimentaria

Un fabricante debe procesar rápidamente los artículos perecederos para entregarlos frescos al consumidor. Los distintos tipos de robots en la industria alimentaria y la automatización robótica aumentan en gran medida la velocidad con la que se pueden realizar las operaciones.

La escasez de mano de obra sigue siendo generalizada y es difícil atraer a los trabajadores para que realicen tareas repetitivas y poco interesantes. Muchas de las operaciones necesarias para el envasado son de este tipo. Mientras tanto, las tareas repetitivas son ideales para los robots. Por tanto, la automatización robótica es una excelente opción para hacer frente a la escasez de mano de obra.

La calidad constante es otra de las ventajas de utilizar robots en la fabricación de alimentos y bebidas. Los robots realizan operaciones de forma rápida, precisa y repetitiva, lo que se traduce en una calidad fiable.

Los robots mantienen a las personas más seguras en el entorno de fabricación. Los humanos que realizan los mismos movimientos repetidamente suelen sufrir lesiones por movimientos repetitivos (RMI). Estas lesiones son costosas y dolorosas y pueden tardar meses en recuperarse. Además, levantar pesos pesados es otra fuente frecuente de lesiones personales en la fabricación mientras que los robots pueden levantar objetos pesados todo el día y no sufrirlo.

Desafíos en la automatización de los procesos de fabricación de alimentos y bebidas y cómo superarlos

La fabricación de alimentos y bebidas presenta retos únicos para la automatización robótica. Los alimentos presentan una gran variación de tamaño, forma y textura. Por ello, hasta hace poco sólo los seres humanos podían manipular adecuadamente los alimentos, pero los avances en inteligencia artificial, visión por ordenador y tecnología de agarre han hecho que la robótica esté a la altura de la tarea.

• De la fabricación a medida a la estandarización

  Al principio, las soluciones de automatización solían ser personalizadas y únicas. Sin embargo, con el avance de la tecnología, la estandarización es cada vez mayor. Ahora, las soluciones estandarizadas ofrecen flexibilidad y agilidad. Ser flexible significa manipular muchos tipos de alimentos con un solo robot. El EoAT se modifica para adaptarse a los diferentes tipos de artículos. Ser ágil significa que los cambios necesarios en el equipo pueden realizarse de forma rápida y sencilla. Las soluciones estandarizadas han reducido el coste de la automatización y la robótica.

• Tendencia hacia las pequeñas y medianas empresas en la fabricación de alimentos

  En la última década, las pequeñas empresas han crecido un 10% que los principales fabricantes de alimentos. Los consumidores quieren alimentos más frescos, más sanos y más artesanales y las pequeñas y medianas empresas están haciendo un mejor trabajo al dirigirse a estos beneficios premium de nicho. Sin embargo, esto también puede representar un reto cuando se trata de la automatización ya que muchos fabricantes pueden pensar que no tienen los recursos necesarios para invertir en una costosa automatización. También pueden sentirse intimidadas, pensando que carecen de los conocimientos técnicos necesarios.

• Superar los retos de la automatización

  Son muchos los problemas que pueden obstaculizar la adopción de la robótica en una empresa. A veces se trata de no saber por dónde empezar por lo que es fundamental contar con un proveedor que ofrezca un proceso paso a paso para guiar la automatización. Es recomendable que se empiece por crear una visión general de los posibles proyectos de automatización en la empresa.

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