Hygienisch und schnell: Lebensmittelverpackung durch KR AGILUS HM

Fließbandarbeit lockt schon lange keine Arbeitskräfte mehr – das bekommt auch die Sandwichindustrie in Großbritannien zu spüren. Um Lücken zu füllen und Teams zu entlasten, hat ein britischer Systemintegrator eine automatisierte Anlage zur Lebensmittelverpackung mit zwei KR AGILUS HM entwickelt. Diese verpacken 50 bis 60 Sandwiches pro Minute – hygienisch, präzise und kostengünstig.

Ob in Papier oder Kunststoff: Großer Bedarf bei Lebensmittelverpackung

Der Sandwich-Markt wächst und wächst. Allein durch den Verkauf der hygienisch in Beutel, Folie oder Taschen aus Papier beziehungsweise Kunststoff verpackten belegten Brotscheiben wurden im Jahr 2018 13 Milliarden US-Dollar Umsatz weltweit generiert. Im Jahr 2025 sollen es Experten zufolge sogar 18,2 Milliarden US-Dollar werden. Ein Drittel davon entfällt übrigens auf die USA, die weltweit den größten Appetit auf Sandwiches haben. Doch auch in Großbritannien, das als Heimat der Sandwiches gilt, hat diese Mahlzeit nach wie vor einen besonderen Stellenwert. Laut British Sandwich Association werden hier jährlich insgesamt elf Milliarden verpackte Sandwiches gekauft oder frisch zubereitete verzehrt.

KR AGILUS HM gut geeignet als Verpackungsroboter

Ob das klassische Wurst-Gurken-Sandwich, mit Käse, Gemüse oder mit Speck und Ei: Milliarden von Toastscheiben müssen belegt, zugeschnitten und verpackt werden. Für die beiden letzten Schritte hat der britische Systemintegrator Active8 Robots eine automatisierte Lösung entwickelt, bei der die Aufgaben unter anderem von zwei KR AGILUS übernommen werden. Bereits 2017 begann das zwölf Mitarbeiter umfassende Unternehmen mit den ersten Tests, heute ist die Lösung patentiert.

Hohe Anforderung an Hygiene bei Verpackung der Lebensmittel

Die größte Herausforderung in der Lebensmittelindustrie in Großbritannien, vor allem nach dem Brexit, ist der Fachkräftemangel. „Gerade Jobs am Fließband sind sehr unattraktiv und über alle Sektoren hinweg lassen sich kaum Fachkräfte finden und langfristig halten“, sagt Michael Codd, Sales Director bei Active8 Robots. Daher war ein hoher Bedarf spürbar, auch in der Sandwich-Industrie für Erleichterung zu sorgen und Prozesse wie die Verpackung zu automatisieren. Der Systemintegrator, der sich auf fortschrittliche Robotertechnologien und intelligente Automatisierung spezialisiert hat, führte zunächst Gespräche mit verschiedenen Akteuren der Branche. Danach bauten Active8-Mitarbeiter mittels 3D-Druck eine Anlage, die das Szenario automatisiert darstellte. So konnte jede wichtige Anforderung etwa an Geschwindigkeit und Hygiene überprüft werden.

Automatisierte Lebensmittelverpackung zur Entlastung der Mitarbeiter

Denn beide Kriterien stellen Betriebe der Lebensmittelindustrie immer wieder vor Herausforderungen. Nicht zuletzt seit der Corona-Pandemie ist dort das Bewusstsein für Hygiene um ein großes Stück gewachsen. Roboter, die speziell für hygienische Umgebungen entwickelt oder angepasst werden, können im Umgang mit Lebensmitteln für Erleichterung sorgen. Active8 Robots versuchte also, mit einer einzigen automatisierten Verpackungsmaschine die Folgen zweier Herausforderungen abzumildern: des Fachkräftemangels und der Pandemie.

Verpackungsmaschine mit hoher Geschwindigkeit

Nach erfolgreichen Tests und Gesprächen mit potenziellen Kunden suchte Active8 Robots schließlich nach dem passenden Geschäftspartner, um das Modell in die Tat umzusetzen. Michael Codd berichtet: „Für andere Projekte haben wir bereits mit KUKA zusammengearbeitet. In Sachen Geschwindigkeit, Präzision, Service und Qualität waren die Roboter am besten für unsere Anlage geeignet, daher haben wir uns auch diesmal wieder für eine Zusammenarbeit entschieden.“

Die Entscheidung fiel auf zwei KR AGILUS HM, die dank ihrer robusten Bauweise maximale Wiederholgenauigkeit und kontinuierliche Präzision liefern. Und die zudem schnell arbeiten und mit ihrer Leistung der großen Nachfrage nach Sandwiches gerecht werden können.

Die Verpackungsroboter können aufgrund ihrer schnellen Arbeitsweise der großen Nachfrage an Sandwiches gerecht werden. © Active8 Robots

Dank der integrierten Energiezuführung leistet der KR AGILUS HM höchste Präzision und benötigt aufgrund seiner kompakten Bauweise auch nur wenig Raum.

Michael Payne, Food and Beverage Sector Manager bei KUKA UK

Verpackungsroboter liefern hohe Leistung und hohe Qualität

Gesagt, getan. Mit der Unterstützung durch KUKA wurde das Anlagen-Modell in Peasedown St. John unweit Bath bei Active8 Robots nachgebaut und optimiert. Die beiden KR AGILUS HM wurden mit rotierenden End-of-Arm-Werkzeugen aus lebensmittelechtem Edelstahl ausgestattet, um den strengen Hygienebestimmungen im Bereich Lebensmittel-Verpackung standzuhalten. Das macht ihn zum idealen Roboter, um den Herausforderungen im Umgang mit diesen Lebensmitteln gewachsen zu sein.

Die Verpackungsmaschine erhält bereits durchgeschnittene Sandwiches, die sie in Taschen aus Papier legt. © Active8 Robots

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Denn: „Die Sandwiches dürfen bei dem Prozess nicht gequetscht werden oder verrutschen“, ergänzt Michael Codd von Active8. Schließlich soll der Mittagssnack nicht nur schmecken, sondern auch appetitlich aussehen. Das erfordert eine Wiederholbarkeit der Bewegungen in immer derselben Stärke beim Greifen, die nur ein Roboter bieten kann.

Lebensmittelverpackung mit Höchstgeschwindigkeit: Bis zu 60 Sandwiches pro Minute werden hier verpackt. © Active8 Robots

Best of Packaging: Maschine prüft Qualität mit Bildsensoren

Und so funktioniert die Roboterzelle: Auf einem Fließband laufen die von Menschen belegten viereckigen Toasts ein. Bevor sie bei den beiden KR AGILUS HM ankommen, werden die Sandwiches mit Ultraschall durchgeschnitten. In die Anlage integrierte Bildsensoren kontrollieren dabei die Qualität. „Wir prüfen automatisiert, ob der Schnitt gut ist“, erklärt Michael Codd. Fällt eines der Sandwiches durch diese Qualitätsprüfung, wird es aussortiert. Die nun dreieckigen Sandwiches laufen über das Band weiter zu den Greifarmen der KR AGILUS HM. Diese nehmen die belegten Brote auf, drehen sie um 180 Grad und legen sie Stück für Stück in Taschen aus Kraftpapier. Fertig für die Mittagspause.

Ist das Sandwichdreieck perfekt? Fehlt keine Ecke, ist nichts matschig? Bildsensoren helfen, der hohen Anforderung an Lebensmittel gerecht zu werden. © Active8 Robots

Neuartige Lösung zur Verpackung für mehr Produktivität

Die beiden KR AGILUS HM können pro Minute zwischen 50 und 60 Sandwiches verpacken. „Der KR AGILUS HM kommt dank Lebensdauerschmierung an den Getrieben komplett ohne Schmierstoffwechsel und mit nur wenig Wartungsaufwand aus“, erläutert Michael Payne von KUKA. Die Investition lohnt sich für die auftraggebende Firma nach kurzer Zeit: Durch die stabile Produktivität, die geringeren Kosten sowie durch die hohe Produktqualität ist ein Return-on-Invest nach rund 16 Monaten möglich, je nach Betriebsgröße und Effektivität. Die Produktivität kann durch das Hinzufügen weiterer Maschinen, Herstellungs- und Verpackungsanlagen weiter erhöht werden.

In einer Zelle arbeitet die Verpackungsmaschine am Fließband. © Active8 Robots

Für andere Projekte haben wir bereits mit KUKA zusammengearbeitet. In Sachen Geschwindigkeit, Präzision, Service und Qualität waren die Roboter am besten für unsere Anlage geeignet, daher haben wir uns auch diesmal wieder für eine Zusammenarbeit entschieden.

Michael Codd, Sales Director bei Active8 Robots

Verpackungsroboter kann vielseitig eingesetzt werden

Aktuell wartet die erste roboterbasierte Sandwich-Verpackungs-Anlage von Active8 Robots noch auf ihren ersten Einsatz in einer Großbäckerei. Doch Michael Codd kann sich durchaus Erweiterungen der Applikationen vorstellen. Um Kunden in der Produktion und Verpackung von Sandwiches noch stärker zu unterstützen, könnte künftig auch der erste Teil des Prozesses – das Belegen und Zusammenklappen der Sandwiches – automatisiert werden. Dies könnte der KR DELTA übernehmen, der für den direkten Kontakt mit Lebensmitteln designt wurde und in die bestehende Anlage integriert werden könnte. Active8 Robots sieht zahlreiche Einsatzbereiche für ähnliche Anlagen mit Lebensmittelrobotern wie Verpackungsrobotern, die hygienisch, schnell und kostengünstig Obst, Backwaren oder andere Lebensmittel verpacken oder gar komplett zubereiten könnten.