Paletizace potravin: Roboty skládají hmyz

V Dánsku se chov larev a technologie spojily v udržitelné řešení pro globální zásobování potravinami: ENORM Biofactory využívá přesnost robotů KUKA Hygienic Oil při paletizaci boxů na hmyz k výrobě zdroje bílkovin, který je šetrný ke klimatu.

Nový způsob výroby potravin

V tovární hale v samotném srdci Dánska, 50 kilometrů jihozápadně od Aarhusu, lze den za dnem a téměř 24 hodin denně pozorovat doslova hemžící se podívanou: Už brzy se budou miliony larev much v nespočetném množství boxů prožírat svým krmivem, zatímco neustále tiše bzučící roboty značky KUKA ve verzi Hygienic Oil (HO) budou tyto boxy přemisťovat, paletizovat, vyprazdňovat a naplňovat. Vítejte v ENORM Biofactory, největší a první komerční hmyzí farmě ve Skandinávii!

Možná, že takové továrny budou brzy všude. Mnoho odborníků je totiž přesvědčeno, že hmyz je zdrojem bílkovin budoucnosti. Organizace spojených národů odhaduje, že světová populace vzroste do roku 2050 na přibližně 9,7 miliardy lidí. Vzhledem k tomu, že průměrné příjmy v mnoha rozvojových zemích porostou, lze očekávat výrazný nárůst spotřeby masa a tím i potřeby zdrojů bílkovin.

Larvy: zásadní pro efektivní oběhové hospodářství

S ohledem na změny klimatu a stále vzácnější zdroje je jasné, že efektivní oběhové hospodářství a udržitelná výroba potravin jsou důležitější než kdy jindy. Moucha bráněnka Hermetia illucens by v tomto procesu mohla hrát klíčovou roli – a právě kolem ní se vše točí v továrně ENORM. „Pouhý jeden gram vajíček mouchy bráněnky odpovídá 30 000 larev,“ vypočítává Carsten Lind Pedersen, CEO ve společnosti ENORM. „Přibývají na váze tak rychle, že se z 25 kilo vajíček stane 100 tun larev – a to během pouhých dvanácti dnů! To nedokáže žádné jiné zvíře.“

Také Jane Lind Sam, COO ve společnosti ENORM, zdůrazňuje obrovský potenciál tohoto hmyzu pro trvale udržitelnou výrobu bílkovin: „Larvy mouchy bráněnky se mohou živit téměř veškerou organickou hmotou. Proto je můžeme krmit odpadními produkty z dánského potravinářského průmyslu, které by jinak byly zlikvidovány jinde – a přeměnit je na vysoce kvalitní krmné bílkoviny pro chov zvířat.“

Způsob produkce hmyzu chrání klima

Konkrétně společnost ENORM vyrábí z rychle rostoucích larev dva produkty: Hmyzí moučku jako náhradu velmi dobře stravitelného proteinového krmiva – například pro ryby, drůbež, prasata a domácí zvířata. A hmyzí olej pro stimulaci imunity, který je také vhodný jako doplněk stravy pro různá zvířata. „Přísady na bázi larev mouchy bráněnky, které jsou produkovány zodpovědným způsobem, mají výrazně nižší uhlíkovou stopu ve srovnání s jinými zdroji živočišných bílkovin,“ říká Pedersen.

Moucha bráněnka, zdroj bílkovin budoucnosti.

Produkce hmyzu je tak ukázkovým příkladem udržitelného oběhového hospodářství, v němž nedochází k téměř žádnému zatěžování životního prostředí a klimatu: „Při dalším zpracování se larvy jednoduše vysuší – takže jediné, co nám zbude, je voda.“ Některé z larev se navíc použijí k produkci nových vajíček – jedná se tedy o dokonalý cyklus!

Larvy mouchy bráněnky se mohou živit téměř veškerou organickou hmotou. Proto je můžeme krmit odpadními produkty z dánského potravinářského průmyslu – a přeměnit je na vysoce kvalitní krmné bílkoviny pro chov zvířat.

Jane Lind Sam, COO ve společnosti ENORM

Paletizace ve vlhkém prostředí: Pro roboty žádný problém

Trvale udržitelná je také samotný způsob výroby, protože je maximálně efektivní, což s sebou podle Pedersena přináší dvě velké výzvy: Na jedné straně továrna vyžaduje komplexní ventilační systém, protože tento proces automaticky generuje velké množství tepla. „Především musíme plnit, vyprazdňovat a skládat extrémně těžké boxy velmi rychle,“ vysvětluje Pedersen.

Rolf Tange a jeho tým měli za úkol najít nejlepší řešení pro paletizaci. Tange je CTO skupiny Sealing System Group, jednoho z předních poskytovatelů řešení pro balení a paletizaci, a spoléhá na inovativní a spolehlivé technologie společnosti KUKA již desítky let. „Věděli jsme, že flexibilní roboty Hygienic Oil značky KUKA budou dokonalým řešením pro hmyzí farmu ENORM,“ říká Tange.

Roboty verze Hygienic Oil plní, vyprazdňují a skládají někdy extrémně těžké boxy.

„V první fázi larvy rostou v menších, 30 až 40 centimetrových krabicích,“ popisuje proces. Po sedmi dnech jsou pak přemístěny do větších boxů o rozměru více než jednoho metru čtverečního. A nejpozději při manipulaci jsou inovativní pomocníci nepostradatelnou podporou pro každého pracovníka: „V boxu je 50 kilo tekuté potravy, na tuto vrstvu je následně vysypáno 70 000 larev,“ říká Tange. „Takovou váhu by nezvládl ani ten nejzdatnější pracovník!“

Paletizace však není žádný problém pro šest robotůKR QUANTEC PA HO od společnosti KUKA: Každých sedm sekund naplní nový box, tj. 500 za hodinu – 20 hodin denně. Ve zbývajících čtyřech hodinách je potřeba proces paletizace pozastavit a velké množství boxů vyčistit. „Bez robotů značky KUKA by naše výroba nebyla možná,“ říká Carsten Pedersen. Zejména proto, že se na jejich použití musí stoprocentně spolehnout, protože celý proces je naprogramován na minutu přesně: „Pokud by se vyskytl problém s jedním z robotů, měli bychom na jeho vyřešení jen dvě až tři minuty – jinak by se celý proces zastavil. Ale k tomu naštěstí zatím nedošlo.“

Část larev se používá k produkci nových vajíček much.

Moderní výroba probíhá automaticky

Manipulace a paletizace boxů v zásadě probíhá jakoby sama, vypráví Pedersen, protože celý proces je zcela automatizovaný: „Ve skutečnosti potřebujeme k řízení jen dva zaměstnance.“ Jejich úkol je z velké části omezen na ruční ovládání systémů.

Za to, že systém běží tak spolehlivě, vděčíme také know-how systémového partnera Sealing System. „V minulosti jsme už často a velmi úspěšně pracovali s technologiemi od firmy KUKA pro potravinářský průmysl,“ říká Kim Kildahl Poulsen, obchodní manažer společnosti XIO – Intelligent Farming, Sealing System Group. Zvláště oceňuje rozsáhlé portfolio společnosti KUKA v segmentu robotů ve verzi Hygienic Oil, který nemá ve světě obdoby. Se svými speciálními mazivy H1 ve všech osách splňují vysoké hygienické požadavky potravinářského průmyslu v celém procesním řetězci. Pokud se maziva dostanou do kontaktu s potravinami, je to pro člověka a zvířata absolutně neškodné – to platí také pro výrobní procesy ve společnost ENORM.

Boxy, které jsou někdy i extrémně těžké, musíme plnit, vyprazdňovat a skládat ve velké rychlosti. Bez robotů značky KUKA by naše výroba nebyla možná.

Carsten Lind Pedersen, CEO ve společnosti ENORM

Navzdory rozsáhlým zkušenostem v potravinářském průmyslu byla výstavba systému u zákazníka ENORM i pro Sealing System poněkud neprobádaným územím, připouští Poulsen: „U hmyzí farmy máme co do činění s živou hmotou. S něčím takovým jsme se dosud nesetkali.“ Vzhledem k tomu, že potrava pro larvy je ze 70 procent z vody, je provoz kupříkladu usazen do extrémně vlhkého prostředí – to ale není žádný problém pro roboty značky KUKA, které byly k tomuto účelu koncipovány, a pro použité materiály.

Potrava larev se skládá z velké části z vody.

Celý proces je kompletně automatizovaný. Na kontrolu systémů stačí pouze dva zaměstnanci.

Softwarové řešení pomohlo s koncepcí a plánováním

To, že všechno bude nakonec fungovat tak dokonale, nebylo pro Poulsena žádným překvapením. Koneckonců, on a jeho tým mohli klíčové procesy otestovat předem – a to pomocí Visual Components. Finská firma, kterou převzala společnost KUKA, se specializuje na softwarová řešení pro 3D simulaci v plánování továren. „Pomocí softwaru od Visual Components jsme byli schopni simulovat rychlost a rytmus, kterým se musí roboty a dopravníkové systémy pohybovat. To výrazně pomohlo.“ Koncept programování KUKA.AppTech se ukázal jako stejně vhodný a umožnil efektivní a jednoduché programování v nejkratším možném čase.

A tak se to v boxech larvami stále hemží a roboty den co den paletizují v srdci Dánska čile a spolehlivě – a zajišťují tak udržitelnější výrobu potravin pomocí inovativní technologie značky KUKA.