Automatisierung

Automatisierter Genuss

07.03.2024 - Heutige und zukünftige Trends in der Lebensmittelindustrie – und wie Greifer diesen gerecht werden 

Die Lebensmittelindustrie steht heute vor vielfältigen Herausforderungen – automatisierte Prozesse gestalten den Markt neu. Ein Experte für Handhabungs-, Dämpfungs-, Linear-, Verfahrens-, Maschinen- und Systemtechnik reagiert darauf mit Komponenten, Systemen und kompletten Anlagen, mit denen Lebensmittel sicher und zuverlässig verarbeitet, verpackt und transportiert werden können. 

Ein Blick auf die Chancen der Automatisierung zeigt: Die Zukunft der Lebensmittelindustrie ist vielversprechend und bietet neue Möglichkeiten. Dabei geht es nicht nur um die Steigerung der Effizienz in der Produktion, sondern auch um die Sicherheit von Lebensmitteln. Automatisierte Systeme erkennen potenziell gefährliche Verunreinigungen und sortieren entsprechende Lebensmittel aus. Gleichzeitig werden die Arbeitsbedingungen für die Beschäftigten verbessert, indem Roboter und Maschinen gefährliche und repetitive Tätigkeiten übernehmen. Eine automatisierte Produktion gewährleistet zuverlässig die Einhaltung von Standards und der Produktqualität bei gleichzeitiger Effizienzsteigerung.

Greifer, Roboter und Zubehör im Hygienic Design

Die Zimmer Group hat bereits eine Vielzahl von Einzelkomponenten und Systemlösungen für verschiedene Kunden aus der Lebensmittelindustrie entwickelt und realisiert. Die Einsatzgebiete sind vielfältig. Wenn es um die Automatisierung in der Lebensmittelindustrie geht, ist Hygiene ein wichtiger Faktor – Stichwort Hygienic Design. Das bedeutet, dass alle Komponenten so konstruiert sind, dass sie leicht zu reinigen sind und keine Ablagerungen von Schmutz oder Bakterien zulassen. Spezielle Materialien wie Edelstahl, PEEK oder PET sind hier besonders gefragt. Aber auch Greifer und Anlagen selbst müssen so konstruiert sein, dass keine Hohlräume entstehen, in denen sich Schmutz ansammeln kann. Hygienic Design ist somit ein wichtiger Faktor für die Zukunft der Lebensmittelindustrie, um eine sichere und hygienische Produktion zu gewährleisten.

Zudem ist die Verwendung von H1-Fetten als lebensmittelkonforme Schmierstoffe entscheidend für die Sicherheit und Qualität von Lebensmitteln. Diese Art von Fetten wurde von der Food and Drug Administration (FDA) speziell für die Lebensmittelindustrie klassifiziert. Die Zimmer Group hat auf diese erhöhten Anforderungen beispielsweise mit einer Protektor-Variante der Baureihe GEP2000 reagiert. So sind die elektrischen Kleinteilegreifer mit lebensmittelechtem H1-Fett geschmiert, korrosionsgeschützt und mit abgedichteten Führungen ausgestattet.


Kleinteilegreifer mit automatischer Teileerkennung und IO-Link 

Endeffektoren müssen neben den hygienischen Anforderungen auch den Ansprüchen an Flexibilität, Robustheit und Sicherheit in automatisierten Prozessen gerecht werden. Unterschiedliche Formen, Größen, Oberflächen und Produktionsumgebungen erfordern intelligente, anpassungsfähige Komponenten und Greif­systeme. Um unterschiedliche Produkte zuverlässig zu erkennen und sicher zu greifen, verfügt die Baureihe GEP2000 über eine integrierte Lageerkennung.

Die automatische Teileerkennung bietet eine zusätzliche Qualitätssicherung im Prozess. Standardwerte für Werkstücke inklusive Toleranzen können im Greifer hinterlegt werden. Durch die integrierte, automatische Teileerkennung werden Abweichungen im Produkt durch den Greifer erkannt und eine Aussortierung kann sofort erfolgen. Die serienmäßige mechanische Selbsthemmung gewährleistet zudem einen sicheren Halt auch bei Stromausfall oder Not-Aus. Der Kleinteilegreifer ist in den Varianten Digital I/O und IO-Link erhältlich. Letztere ermöglicht eine besonders komfortable Ansteuerung und Anbindung an die Anlage. 

Die Vorteile des Kleinteilegreifers mit IO-Link-Technologie verdeutlicht ein Anwendungsfall in der Lebensmittelindustrie: Das Unternehmen Rotzinger PharmaPack hat gemeinsam mit der Zimmer Group eine Multi-Carrier-Anlage mit 32 GEP2000-Greifern für das Handling von 300 g schweren Keksverpackungen ausgestattet. Die Herausforderung bestand darin, eine kabellose und frei positionierbare Lösung für die Greifer zu finden, um die Flexibilität und Effizienz des Anlagenbetriebs zu maximieren. Die Zimmer Group löste diese Aufgabe mit dem Greifer GEP2010, der aufgrund seiner IO-Link-Fähigkeit eine drahtlose Kommunikation in Echtzeit, eine einfache Parametrierung sowie eine permanente Positionserfassung der Greiferbacken ermöglicht. Die drahtlose Kommunikation zwischen Endeffektor, Bridge-Kommunikationsmodul und Master-Kommunikationsmodul am SPS-Modul sorgt für eine zuverlässige und unkomplizierte Übertragung von Prozess- und Zustandsinformationen. Diese Lösung bietet neben Wirtschaftlichkeit und Flexibilität auch eine hohe Zuverlässigkeit und minimiert mögliche Fehlerquellen durch Kabelbruch.


Greifer für die Erdbeerernte, den automatisierten Eisverkauf & einen Barista-Roboter

Für seinen Roboter Berry nutzt das Start-up Organifarms eine Standardkomponente der Serie GEP2000 der Zimmer Group. Der Roboter wurde speziell für die Erdbeerernte entwickelt. Das Pflücken reifer Beeren wird nun vom Elektrogreifer der Zimmer Group übernommen. Durch die präzise und intelligente Positionserkennung öffnet sich der Endeffektor erst kurz vor der Frucht. Die von Organifarms speziell entwickelten Greifbacken ermöglichen gleichzeitiges Schneiden und Klemmen. Dabei wird im oberen Bereich des Stiels geschnitten und im unteren Bereich geklemmt, sodass die Frucht sicher gehalten wird. Der Vorteil: Die Erdbeere wird nicht berührt, wodurch keine Druckstellen entstehen können. Stattdessen legt der Roboter die Ernte vorsichtig direkt in eine Schale – bereit für den Verkauf. 
Nicht nur bei der Erdbeerernte, sondern auch beim automatisierten Eisverkauf an Straßenständen setzt man auf Handhabungstechnik der Zimmer Group. Der erste vollelektrische Hightech-Softeisroboter von Erni und dem Unternehmen Enkerl ist mit einem ABB Robotics GoFa und einem HRC-Greifer der Zimmer Group ausgestattet und bedient die Kunden autonom. Ein weiterer Greifer der Serie GEP2000 öffnet und schließt präzise die Backen, um die Eistüten auszugeben. Dabei werden hohe Sicherheits- und Hygienestandards eingehalten, damit die Lebensmittel vor der Ausgabe an die Kunden nicht kontaminiert werden.
Auch beim vollautomatischen Barista-Roboter MyAppCafé kommt der Kleinteilegreifer zum Einsatz. Durch die Zusammenarbeit des Gastronomen Michael Stille, der Firma IBS Ingenieurbüro Dr. Klaus Schnürer (IBS) und der Zimmer Group als Spezialist für Handhabungstechnik wurde der Roboter entwickelt, der frisch zubereitete Kaffeespezialitäten servieren kann. Eine Herausforderung war das Greifen der unterschiedlichen Kaffeebechergrößen, wofür der elektrische 2-Backen-Parallelgreifer GEP2013IO-00-A der Zimmer Group ausgewählt wurde. 


Vorteile von Automatisierung und Roboter-Einsatz in der
Lebens­mittelindustrie 

Wie in anderen Branchen wird auch in der Lebensmittelindustrie die Automatisierung und die Unterstützung durch Roboter in den nächsten Jahren weiter zunehmen. Kosteneinsparungen, die Minimierung von Fehlern in Produktionsabläufen und die vereinfachte Einhaltung von Qualitätsstandards sind nur drei von vielen Vorteilen. Die Zimmer Group gestaltet diese Entwicklung mit Komponenten, Systemen und kompletten Anlagen für die Lebensmittelindustrie aktiv mit. Dabei legt das Unternehmen besonderen Wert auf die Einhaltung hoher Hygienestandards und die zuverlässige Funktionalität der Produkte. 

Autorin
Margot Johanna Pompe, PR und Content Editor

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