有了 KUKA，快速果腹不煩惱：KR AGILUS HM 包裝三明治

流水線工作早已不再吸引勞工的興趣了，英國(guó)的三明治產(chǎn)業(yè)也明顯感受到這個(gè)現(xiàn)象所帶來的影響。為了填補(bǔ)用工缺口并減輕團(tuán)隊(duì)負(fù)擔(dān)，一家英國(guó)系統(tǒng)集成商開發(fā)了一套自動(dòng)化食品包裝系統(tǒng)，其中采用了兩臺(tái) KR AGILUS HM，每分鐘可以包裝 50 至 60 個(gè)三明治，不僅符合衛(wèi)生要求，而且精確又經(jīng)濟(jì)高效。

專利解決方案有兩臺(tái) KR AGILUS HM 助陣

三明治市場(chǎng)如日中天，不斷增長(zhǎng)。單單是這些干凈衛(wèi)生地包裝在袋子、保鮮膜、紙袋或塑料袋里的夾料面包片，2018 年的全球銷售額就高達(dá) 130 億美元。而根據(jù)專家預(yù)測(cè)，到了 2025 年，甚至還將達(dá)到 182 億美元。除此以外，美國(guó)的銷售額占三分之一，而美國(guó)人吃起三明治來卻津津有味，屬世界之最。不過，在三明治的誕生地大不列顛島上，這道美食依舊占據(jù)著特殊的地位。根據(jù)英國(guó)三明治協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)顯示，國(guó)內(nèi)每年包裝三明治或現(xiàn)做即食三明治的銷售量總計(jì)達(dá) 110 億個(gè)。

無論是經(jīng)典的火腿黃瓜三明治，或是夾芝士、蔬菜，還是夾培根和雞蛋的三明治：都必須在數(shù)十億片的吐司中夾料，然后切割和包裝。針對(duì)最后兩個(gè)步驟，英國(guó)系統(tǒng)集成商 Active8 Robots 開發(fā)出一個(gè)自動(dòng)化解決方案，其中部分任務(wù)由 兩臺(tái) KR AGILUS HM 負(fù)責(zé)。早在 2017 年，這家擁有 12 名員工的公司就開始了第一次測(cè)試，如今，這套解決方案已獲得專利。

技術(shù)人員短缺和英國(guó)脫歐，誰來關(guān)心食品問題呢？

英國(guó)食品業(yè)正面臨的最大挑戰(zhàn)，尤其是在脫歐之后，就是專業(yè)技術(shù)人才“用工荒”。“特別是流水線上的工作非常缺乏吸引力，幾乎所有行業(yè)都很難找到和留住熟練的技術(shù)人員”，Active8 Robots 銷售總監(jiān) Michael Codd 說道。因此，減輕員工負(fù)擔(dān)和實(shí)現(xiàn)包裝等流程自動(dòng)化的需求，在三明治產(chǎn)業(yè)中也明顯增加。這家致力于開發(fā)先進(jìn)的機(jī)器人技術(shù)和智能自動(dòng)化的系統(tǒng)集成商，首先與業(yè)內(nèi)多方參與者展開討論。隨后，Active8 員工建立了一套使用 3D 打印技術(shù)的自動(dòng)化場(chǎng)景呈現(xiàn)系統(tǒng)，藉此可以檢查每一個(gè)重要條件，例如速度和衛(wèi)生。

上述兩個(gè)條件一直都是食品工業(yè)必須面對(duì)的主要挑戰(zhàn)，更不用說自新冠疫情以來大眾的衛(wèi)生意識(shí)更顯著提高。有鑒于此，專為衛(wèi)生環(huán)境開發(fā)或調(diào)整的機(jī)器人將有助于簡(jiǎn)化食品加工過程。因此，Active8 Robots 嘗試以唯一一套自動(dòng)化包裝系統(tǒng)來減緩專業(yè)技術(shù)人才“用工荒”和新冠疫情大流行這兩個(gè)挑戰(zhàn)所造成的沖擊。

性能、精度和速度均持久不衰的包裝機(jī)

經(jīng)過多次成功測(cè)試和與潛在客戶多方討論，Active8 Robots 最終找到了合適的業(yè)務(wù)合作伙伴，將模型轉(zhuǎn)化為實(shí)際產(chǎn)品。Michael Codd 表示：“我們?cè)谄渌?xiàng)目中早就與 KUKA 展開了合作。在速度、精度、服務(wù)和質(zhì)量方面，他們的機(jī)器人最適合我們的系統(tǒng)，這也是我們這次決定再次與他們合作的原因。”

最終脫穎而出的是兩臺(tái) KR AGILUS HM，原因不外乎其堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、最大重復(fù)精度和持續(xù)精度。此外，它們的工作速度非常快，效率極高，能滿足人們對(duì)三明治的大量需求。

KR AGILUS HM 機(jī)器人運(yùn)行快速，可以滿足市場(chǎng)對(duì)三明治的大量需求。© Active8 Robots

KR AGILUS HM 所采用的集成拖鏈系統(tǒng)不僅有助于實(shí)現(xiàn)最大精度，并且由于其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緊湊，占用空間也非常小。

Michael Payne，KUKA UK 食品和飲料部門經(jīng)理

包裝機(jī)器人能夠果斷輕柔地抓取

說到，做到。在 KUKA 的支持下，Active8 Robots 在離巴斯不遠(yuǎn)的 Peasedown St. John 教區(qū)仿制并優(yōu)化了系統(tǒng)模型。兩臺(tái) KR AGILUS HM 配備了以食品級(jí)不銹鋼制成的旋轉(zhuǎn)小臂端工具，完全符合食品包裝領(lǐng)域的嚴(yán)格衛(wèi)生規(guī)定。這使得它們成為應(yīng)對(duì)這些食品挑戰(zhàn)的理想機(jī)器人。

KR AGILUS HM 機(jī)器人將預(yù)先切好的三明治放入紙袋中。© Active8 Robots

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因?yàn)椋骸?/span>在此過程中，三明治不能滑動(dòng)或受到擠壓”，Active8 的 Michael Codd 補(bǔ)充道。畢竟，午間快餐不僅要好吃，賣相也得美觀。要達(dá)到這一點(diǎn)，每一次重復(fù)抓取的動(dòng)作強(qiáng)度都必須相同，這只有機(jī)器人才辦得到。

此處每分鐘可以包裝多達(dá) 60 個(gè)三明治。© Active8 Robots

最佳包裝：利用圖像傳感器進(jìn)行質(zhì)量檢查

機(jī)器人單元的工作方式如下：流水線上送來已由人員夾放好食材的方形吐司。在吐司抵達(dá)兩臺(tái) KR AGILUS HM 之前，先用超音波將三明治對(duì)切。在同一時(shí)間內(nèi)，集成在系統(tǒng)內(nèi)的圖像傳感器會(huì)負(fù)責(zé)質(zhì)量檢查。“系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)檢查是否切割良好”，Michael Codd 解釋道。如果三明治的其中一個(gè)未通過此處的質(zhì)量檢查，就會(huì)被剔除。接下來，合格的三角形三明治繼續(xù)被輸送帶送往 KR AGILUS HM 的抓取臂。抓取臂拾取這些三明治，然后旋轉(zhuǎn) 180 度，再把它們一塊接一塊地放在牛皮紙袋里，午間快餐就制作完成了。

三明治是完美的三角形嗎？是不是少了一角，有沒有哪里濕軟變形？圖像傳感器能找出這些問題并剔除有缺陷的三明治。© Active8 Robots

新型食品解決方案有助于提高生產(chǎn)力

兩臺(tái) KR AGILUS HM 每分鐘可以包裝 50 到 60 個(gè)三明治。“KR AGILUS HM 的齒輪箱采用永久潤(rùn)滑，完全不需要更換潤(rùn)滑劑，維護(hù)費(fèi)用非常低”，KUKA 公司的 Michael Payne 解釋道。這項(xiàng)投資讓委托方公司在短時(shí)間內(nèi)回本：由于生產(chǎn)能力穩(wěn)定、成本低，并且產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)異，視公司規(guī)模和效率的不同而定，大約 16 個(gè)月后就可以獲得投資回報(bào)。客戶還可以通過添加更多的機(jī)器、生產(chǎn)和包裝設(shè)備來進(jìn)一步提高生產(chǎn)率。