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

Robotgebruikers kunnen profiteren van kunstmatige intelligentie

Een windturbine achter uw bedrijf ? - column

Met waterstof de lucht in voor zero-emission - column

3D-reproducties: de juridische valkuilen (slot) - column

Bedrijven moeten stap zetten naar digitalisering - column

3D-reproducties: de juridische valkuilen (deel 2) - column

>> Meer verwant nieuws
Carrièrekansen (meer)
Agenda

Seanergy 2020

Nantes (FR)

van 10/06/2020 tot 12/06/2020

Contract Management (IACCM)

IMF Academy (centraal Nederland)

van 11/06/2020 tot 18/06/2020

METAV Web Sessions

online

van 15/06/2020 tot 19/06/2020

Certified ISO 31000 Risicomanagement 

IMF Academy Utrecht (NL)

van 17/06/2020 tot 19/06/2020

World Nuclear Exhibition

Parc des expositions - Parijs

van 23/06/2020 tot 25/06/2020

De Logistiek Manager als Logistiek Auditor

IMF Academy (centraal Nederland)

dinsdag 1 september 2020

Keuze van de redactie

(4/6) Vydraulics neemt Doedijns Group International over

(3/6) Lantis gunt realisatie Scheldetunnel aan consortium THV COTU

(2/6) Meest massieve botsingsproduct ooit in versneller waargenomen

(2/6) Alle offshore windparken aangesloten op MOG in Noordzee

(28/5) CTG lanceert Europese GDPR-stresstest

(27/5) Worden natrium-ion batterijen de toekomst?

>> 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

Reageren
Abonneer op onze nieuwsbrief

Mis ook dit niet...

Korte­termijn­geheugen­verlies batterijloze apparaten opgelost?

Een internationaal onderzoeksteam, met onder meer TU Delft, heeft een nieuw systeem ontwikkeld waarmee batterijloze apparaten tijdens korte stroomonderbrekingen de tijd kunnen onthouden.

Belg krijgt leiding over wereldwijd R&D-centrum AB InBev

Sinds kort is David De Schutter de nieuwe Global Vice President van het Global Innovation & Technology Center (GITEC) van AB InBev in Leuven, hun wereldwijde R&D-centrum.

Nieuwe ‘wervelende’ magnetische toestand in puur element periodiek systeem

De Radboud Universiteit en de Universiteit van Uppsala hebben ontdekt dat neodymium bestaat uit een zee van wervelende magneetjes die op diverse snelheden draaien en steeds veranderen.

LUMC bouwt grote stamcelfaciliteit voor Europese partners

In deze nieuwe faciliteit zal onderzoek gedaan worden op het gebied van regeneratieve geneeskunde, zoals gekweekte insuline producerende bètacellen voor diabetespatiënten.

Gaspar Gascon wordt CTO bij Punch Powertrain

Punch Powertrain, onafhankelijk leverancier van innovatieve en energie-efficiënte aandrijfsystemen voor autoconstructeurs, heeft Gaspar Gascon aangesteld als Chief Technology Officer (CTO).

Succesvolle testen ontgassen binnenvaartschepen in North Sea Port

North Sea Port is gestart met het testen van dampverwerkings-installaties om binnenvaarttankers met een nieuw ontwikkelde installatie veilig en gecontroleerd restdampen te laten verwerken.

Meest massieve botsingsproduct ooit in versneller waargenomen

Het ATLAS-experiment heeft in botsingen van protonen in de Large Hadron Collider op CERN aanwijzingen gevonden voor processen waarbij vier topquarks tegelijk ontstaan.

Alle offshore windparken aangesloten op MOG in Noordzee

Met de aansluiting van het laatste offshore windpark Seastar is Elia’s 'stopcontact op zee' nu helemaal compleet. Het schakelplatform bundelt nu de exportkabels van 4 offshore windparken.

B&R-breidt gamma compacte PLC’s uit

B&R biedt een nieuwe Compact-S PLC aan met 512 MB RAM en 2 GB intern flash-geheugen. Dit geeft de X20CP0484-1 meer RAM-capaciteit dan eerdere modellen uit deze serie. Dit is ideaal voor toepassingen met hoge eisen aan geheugen en prestaties. Met Ethernet, POWERLINK, USB en RS232 biedt deze PLC tal van communicatie-opties.

Partners