Für den Bedarf sensibler Branchen wie Pharma und Lebensmittel hat der Automatisierungskonzern Kuka die Hygienic Oil (HO) Roboter entwickelt, welche ausschließlich mit H1-Schmierstoffen arbeiten. Die neue Ausführung des KR IONTEC vervollständigt das HO-Portfolio. Mittels spezieller Software wie KUKA.PalletTech lassen sich die Roboter einfach in Produktionsprozesse integrieren.
Jedes achte Lebensmittelprodukt ist mit Mineralölrückständen belastet, die gesundheits-schädigend sein können. Dies ergab eine Analyse von foodwatch im Jahr 2021 von mehr als 150 Produkten in verschiedenen europäischen Ländern. Die gefährlichen Verunreinigungen passieren teilweise im automatisierten Produktions- und Verpackungsprozess, können mit der richtigen Technologie jedoch verhindert werden. Branchen wie die Medizin- und Pharma- sowie die Lebensmittelindustrie haben eine Null-Prozent-Toleranz für Verunreinigungen und schreiben den Anlagenbauern sogenannte NSF-H1-Schmierstoffe vor. Das Unternehmen hat ein komplettes HO-Portfolio auf den Markt gebracht, dessen Roboter diesen Anforderungen gerecht werden.
Achsen mit lebensmitteltauglichen Schmierstoffen
Für Maschinen, die in diesen Branchen zum Einsatz kommen, bedeutet das konkret: Sie müssen so konstruiert und gebaut sein, dass gesundheitsgefährdende Betriebsstoffe, einschließlich Schmiermittel, nicht mit den Produkten in Berührung kommen können. Sollte ungeplant doch Schmierstoff austreten, muss dieser so beschaffen sein, dass er keinen gesundheitlichen Schaden verursachen kann und auch den Geschmack nicht beeinträchtigt. „Als Kuka nehmen wir das sehr ernst, zumal unsere Roboter zunehmend in diesen Bereichen eingesetzt werden“, erklärt Dieter Rothenfußer, Portfoliomanager. „Alle Achsen unserer HO-Roboter sind daher mit lebensmitteltauglichen Schmierstoffen ausgestattet, ebenso wie die Energiezuführung zum Roboterwerkzeug.“ Dies macht eine durchgängige NSF-H1-Schmierung des HO-Portfolios entlang der gesamten Prozesskette möglich – nicht nur in Produktionsmaschinen und Fördertechnik, sondern auch im Roboter. Die US-amerikanische National Sanitation Foundation (NSF) prüft, ob die Schmierstoffe lebensmittelverträglich sind und erteilt ihnen eine H1-Freigabe, also eine Lebensmittelzulassung. Das heißt: Kommt ein Schmierstoff aus einem HO-Roboter mit Nahrungsmitteln oder Pharmazeutika in Berührung – beispielsweise im Falle einer Störung des Roboters oder wenn durch Druckluft Öldämpfe aus der Maschine entweichen –, ist dies für Konsumenten unbedenklich.
Damit erfüllt das HO-Portfolio die erforderlichen Hygieneansprüche gemäß der Maschinenrichtlinie 2006/42/EG sowie DIN ISO 14159. Diese Regelungen besagen zusätzlich, dass Maschinen so gestaltet, gebaut und installiert werden müssen, dass das Eindringen von Betriebsstoffen wie Schmierstoffen, Hydraulik-Flüssigkeiten und Signal-übertragende Flüssigkeiten in das Produkt verhindert werden muss. Ein weiteres Plus ist die von außen sichtbare Kennung „HO“ als Lebensmittelroboter. Etwaige Fehler bei der Instandhaltung – zum Beispiel die Verwendung von Standard-Öl – werden so vermieden.
Die gute Nachricht für Unternehmer aus Lebensmittel- und Pharmabranche, die zu automatisieren planen: Das Angebot an Hygienic Oil Robotern wächst. Drei hygienetaugliche Varianten des KR IONTEC sind auf den Markt gekommen. Sie machen das Portfolio komplett, das bisher aus entsprechenden Varianten des KR QUANTEC, KR CYBER-TECH, KR AGILUS und KR DELTA bestand. Mit einem abgedichteten Edelstahlflansch und hochwertigem hygienischem Öl bietet diese Ausführung besonders im Lebensmittelbereich Unterstützung. Mit 50 bis 70 Kilogramm Traglast und einer Reichweite zwischen 2101 bis 2501 Millimeter findet sie zahlreiche Einsatzgebiete. „Vor allem in der Käseverarbeitung haben viele unserer Kunden auf diese neue Roboter-Variante gewartet“, berichtet Rothenfußer. Der KR IONTEC überzeugt mit einer schmutzabweisenden, hoch korrosionsresistenten Oberfläche der Kategorie C4, entsprechend der DIN EN ISO 12944–2:2018–04. Zudem ist die Energiezuführung für das jeweilige Roboterwerkzeug mit HO-Kabelfettung erhältlich. Der KR IONTEC hat einen geringen Energieverbrauch, niedrige Betriebskosten, kann flexibel eingebaut werden und sein schlankes Design qualifiziert ihn auch für Produktionsumgebungen mit wenig Platz.
Hygienemaßnahmen im Verpackungsprozess
Immer wichtiger wird die hygienische Arbeit der Roboter auch deshalb, da in immer mehr Ländern auf Plastik verzichtet wird und die Maschinen daher beim Verpacken und Palettieren Kontakt mit den Lebensmitteln haben. Die EU hat sich zum Ziel gesetzt, bis zum Jahr 2040 den Verpackungsmüllberg um 15 Prozent im Vergleich zu 2018 zu reduzieren. In Frankreich zum Beispiel dürfen seit 2022 bestimmte Obst- und Gemüsesorten nicht mehr in Plastik verpackt werden, ab 2026 gar keine mehr. Nicht nur diejenigen, die dann für das Verpacken etwa von Gurken oder Äpfeln zuständig sind, müssen aufpassen, dass die Lebensmittel nicht kontaminiert werden – zum Beispiel durch Berührungen oder Maschinen. Schon einen Schritt vorher ist Vorsicht geboten. Denn auch Fremdstoffe auf Verpackungen wie Kartons oder Folie können nach innen diffundieren, die Lebensmittel verunreinigen und Rückrufaktionen nach sich ziehen. Daher zeigt auch die Zulieferindustrie für Lebensmittelverpackungen zunehmend Interesse an den HO-Robotern.
Die EU-Lebensmittelhygieneverordnung verpflichtet zudem alle Produzenten von Lebensmitteln dazu, die einzelnen Produktionsschritte zu analysieren und ein präventives Kontrollsystem, HACCP genannt, zu installieren (HACCP = Hazard Analysis and Critical Control Points). Dabei wird auf die Verwendung von H1-Schmierstoffen entlang der gesamten Prozesskette ausdrücklich hingewiesen.
Die Lebensmittelindustrie hat die Notwendigkeit der Automatisierung längst erkannt. Im Jahr 2021 stieg die Zahl der eingesetzten Roboter in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie weltweit um 24 Prozent auf rund 15.300 Anlagen. Ob Handling, Verpacken oder Palettieren: Das Portfolio von Kuka kann dabei die gesamte Wertschöpfungskette der Produktion abdecken. Dafür sorgen auch die Hygienic Machine (HM) Roboter KR AGILUS HM und KR DELTA HM. Sie wurden für Anwendungen mit rohen Lebensmitteln und Pharmazeutika entwickelt. Außerdem bewährt sich im Lebensmittelbereich seit Langem der Palettierroboter KR QUANTEC PA, der ebenfalls in der Hygiene-Ausführung vorhanden ist. Zum Umgang mit tiefgekühlter Ware gibt es zudem eine Arctic-Variante, die ohne Schutzhülle bis zu minus 30 Grad Celsius aushält.
Roboter in der Lebensmittelindustrie
KR QUANTEC PA palettieren polnischen Fisch, bayerische Weißwurstdosen, sächsische Bierkästen und – als Arctic Ausführung – französische tiefgefrorene Kräuter. In den Niederlanden schneiden KR AGILUS HM Käse zu gleichmäßigen Sticks, in Dänemark sortieren sie Naturdärme für die Wurstproduktion, in Großbritannien verpacken sie Sandwiches und in den USA verschnüren sie Geflügel. Sie machen Unternehmen produktiver und helfen ihnen, dem Fachkräftemangel zu trotzen sowie hohe Hygieneanforderungen zu erfüllen.
Die noch relativ neuen HO-Roboter finden sich derzeit vor allem dort, wo trockene Lebens- oder Futtermittel verarbeitet, verpackt, sortiert oder palettiert werden. KR CYBERTECH nano HO verpacken beispielsweise frisches Brot in Großbäckereien, KR QUANTEC HO transportieren Obst- und Gemüsekisten oder stapeln Insektenpulver auf Paletten. Die präzisen Knickarmroboter KR AGILUS HO gießen flüssige Bioschokolade in Pralinenformen.
Der KR IONTEC in der HO-Ausführung ist schon im Einsatz und nimmt bei Kunden der Lebensmittelindustrie seinen Dienst auf. Aufgrund seiner schlanken Dynamik eignet er sich auch für das Palettieren. Im Palettiermodus schafft er mehr als 70 Kilogramm Traglast. Die neue Generation der Palettier-Software KUKA.PalletTech unterstützt ihn dabei.
Vereinfachte Palettieranwendungen
Die Software KUKA.PalletTech bietet sich insbesondere für Aufgaben in der Mono-Palettierung an und bietet dort hohe Wirtschaftlichkeit bei großer Flexibilität. Ob Single-Pick und Single-Place oder Single-Pick und Multi-Place: Mit der Software lassen sich verschiedenste Palettiervorgänge mit allen Fünf- und Sechs-Achs-Robotern des Herstellers vereinfachen. Dazu zählt auch der KR IONTEC HO.
Auch Nutzer ohne Programmiererfahrung finden sich schnell damit zurecht und profitieren dann von der Vielfalt an Palettiermustern und Greifstrategien sowie der Flexibilität in Bezug auf sich verändernde Anforderungen. Bei der Auswahl und dem Maßschneidern auf die jeweiligen Anforderungen hilft der Integrator. „Oft werden Sonderlösungen benötigt. Für die gibt es sogenannte Einsprungpunkte, an denen Programmierer in vordefinierten Code-Zeilen die entsprechenden Wünsche programmieren können“, erklärt Produktmanager Michael Hohenäcker. Ob mit individuellen Lösungen oder in der Standard-Variante, KUKA.PalletTech ermöglicht eine schnelle Inbetriebnahme der vollständigen Palettieranwendung. Und ob es um das Stapeln von Getränkekisten, Lebensmittelverpackungen oder von Paketen mit frischem Obst geht: Mithilfe von KUKA.PalletTech lassen sich unter anderem auch die HO-Roboter ganz einfach in den Produktionsprozess integrieren.
