Spanischer Systemintegrator Timpolot entwickelt KI-Roboter: Effizienz der Schinken-Etikettierung auf 900 Stück pro Stunde gesteigert

de.wedoany.com-Bericht: Der spanische Systemintegrator Timpolot hat ein auf künstlicher Intelligenz basierendes Robotersystem entwickelt, das Serrano-Schinken automatisch etikettiert. Das System kann bis zu 900 Etiketten pro Stunde injizieren und wird von einem speziell für die Lebensmittelindustrie entwickelten SCARA-Roboter von Stäubli ausgeführt.

Serrano-Schinken muss 10 bis 18 Monate lang luftgetrocknet und gereift werden, bevor er verzehrt werden kann. Der gesamte Prozess umfasst mehrere Schritte. Die Etikettierung, obwohl klein, ist für die Kennzeichnung von Woche, Jahr und Chargennummer von entscheidender Bedeutung für den frühen Produktionsprozess. Ein mittelgroßer Hersteller kann täglich über 5.000 Schinken verarbeiten.

Bisher konnte diese Etikettierungsarbeit nur manuell durchgeführt werden. Da die Knochenposition in jedem natürlichen Schinken unterschiedlich ist und das Knochengewicht 30 % bis 40 % des Gesamtgewichts eines Schinkens ausmacht, kann der Roboter die Knochenposition nicht erkennen, und das Etikettierwerkzeug kann die Knochen nicht durchdringen. Die Bediener müssen sich auf ihre Erfahrung verlassen, um für jeden Schinken den Etikettierpunkt auszuwählen.

Jordi Bassols, Gründer und Geschäftsführer von Timpolot, erklärt, dass die Schinken zufällig von Hand auf das Förderband gelegt werden. Ein Bildverarbeitungssystem erkennt die Position jedes Schinkens und nutzt KI, um den optimalen Etikettierpunkt zu bestimmen, während gleichzeitig Knochen vermieden werden. Nachdem der Drucker ein Kunststoffetikett erzeugt hat, greift ein Roboter, der mit einem standardmäßigen pneumatischen Befestigungsapplikator ausgestattet ist, das Etikett und injiziert die Nadel gemäß den von der Kamera bereitgestellten Koordinaten in den Schinken.

Diese Linie wird von einem großen Serrano-Schinkenhersteller mit sehr hoher Produktionskapazität betrieben. Der Stäubli SCARA-Roboter TS2-80 HE verarbeitet 150.000 bis 180.000 kg Schinken pro Tag mit einer kontinuierlichen Geschwindigkeit von 750 Stück pro Stunde, einer Spitzengeschwindigkeit von 900 Stück pro Stunde und einer Taktzeit von nur 4 Sekunden. Der Roboter selbst könnte schneller arbeiten, aber der Etikettendruck und die vorgelagerten Prozesse begrenzen den Gesamttakt.

Jordi Bassols sagt, dass durch die Automatisierung dieser Aufgabe die Arbeitsqualität verbessert, Krankheitsausfälle reduziert und die Bediener sich auf wertschöpfendere Aufgaben konzentrieren konnten. Gleichzeitig wurde durch die Zentralisierung des gesamten IT-Managements an einem Knotenpunkt eine bessere Rückverfolgbarkeitskontrolle erreicht.

Die von Timpolot gewählte HE-Version der Stäubli TS2-Serie ist speziell für die Lebensmittelindustrie konzipiert. Sie verfügt über glatte Oberflächen, ein Gehäuse, das industriellen Reinigungsmitteln und mitteldruck Wasser standhält, und verwendet lebensmittelechtes H1-Schmieröl. Bassols fügt hinzu, dass Hygiene in der Lebensmittelindustrie von entscheidender Bedeutung ist und Stäubli die vom Kunden geforderte Zuverlässigkeit und Lebensmittelsicherheit gewährleistet. Darüber hinaus basierte die Wahl des Stäubli-Roboters auf der einfachen Programmierung des VAL3-Systems sowie der langen mechanischen Zuverlässigkeit durch die ölgekapselten Getriebereduzierer. Die nahtlose Integration mit der SPS wurde durch die Verbindung über verschiedene Industrieprotokolle ermöglicht.

In Bezug auf die Daten- und IT-Architektur ist die Kamera mit einem PC verbunden, auf dem die von Timpolot entwickelte Software läuft, die für die Bildverarbeitung und die KI-basierte Analyse zuständig ist. Die Koordinaten werden an eine SPS vom Typ Omron NX1P2 gesendet, die die Koordinaten über Ethernet/IP an den Roboter überträgt und die Peripheriegeräte verwaltet. Jordi Bassols weist darauf hin, dass der Algorithmus aufgrund der unregelmäßigen Form der Schinken teilweise traditionelle Bildverarbeitungsfunktionen verwendet, während die integrierte KI die Etikettierpunkte präziser bestimmen und die Knochenposition vorhersagen kann, um Nadelbrüche während der Injektion des Befestigungselements zu verhindern.

Diese Linie ist seit mehreren Monaten in Betrieb. Jordi Bassols sagt, dass in der Fleischindustrie keine zwei Produkte identisch sind und der Roboter in der Lage sein muss, reibungslos mit der Peripherie zu kommunizieren, um sich an Veränderungen anzupassen. Das System gewährleistet die Qualität der Etikettierung, wobei alle Etiketten an derselben Stelle desselben Schinkens angebracht werden, und stellt gleichzeitig eine zuverlässige Produktrückverfolgbarkeit sicher. Josep M. Serra, Robotikdirektor von Stäubli Spanien, sagt, dass es sich um ein hochmodernes Automatisierungssystem handelt, das hohen Hygienestandards gerecht wird, individualisierte Produkte verarbeitet und KI sowie kundenspezifische Programmierung integriert, und freut sich auf neue Projekte mit Timpolot.