食品のパレタイジング：ロボットが昆虫を積み重ねる

デンマークで、幼虫養殖とテクノロジーが組み合わされ、グローバルな食料供給のための持続可能なソリューションを生み出しています。ENORM Biofactory社は、KUKAのハイジェニック仕様のオイルロボットの精度を昆虫用ボックスのパレタイジングに利用し、気候変動への影響の少ないタンパク源を生産しています。

新しい食料生産

デンマークの中心部、オーフスから南西に50キロ離れた場所にある工場の建物では、文字通り感動的な光景が毎日ほぼ24時間見ることができます。間もなく、アメリカミズアブ何百万ものハエの幼虫がここの無数の箱で餌を食べるようになります。一方、コンテナは常に静かな音をたて続けるKUKAのハイジェニックオイル仕様(HO)のロボット によって搬送、パレタイジング、排出、充填されます。スカンジナビア最大かつ初の商業的昆虫養殖場、ENORM Biofactory社へようこそ！

おそらく、このような工場は近い将来、世界中に広がっていくことでしょう。結論としては、多くの専門家が、昆虫が未来のタンパク源であると確信しています。国連によると、2050年までに世界の人口は約97億人に達すると見積もられています。多くの発展途上国では平均所得も上昇するため、肉の消費量が急激に増加し、したがってタンパク質需要の増加が予想されます。

幼虫：効果的な循環経済へのカギ

気候変動が進行し、資源がますます不足するなか、効果的な循環経済と持続可能な食料生産がこれまで以上に重要であることは明らかです。アメリカミズアブは、この問題において決定的な役割を果たす可能性があり、ENORMの事業は、すべてがこれを中心に展開されています。「たった1グラムのアメリカミズアブの卵が、3万匹の幼虫に相当します」と、ENORM社CEOのカーステン・リント・ペデルセン氏は説明します。「そして、25キロの卵がわずか12日間で100トンの幼虫に成長し、重量は急速に増加します！これほど速い動物は他にありません。」

ENORM社COOのジェーン・リンド・サム氏も、持続可能なタンパク質生産における昆虫の大きな可能性を強調している。「ハエの幼虫は、ほとんどの有機物を食べることができます。そのため、デンマークの食品産業から排出される廃棄物を飼料として使用し、それらを畜産用の高品質な飼料タンパク質に変えることができるのです。」

昆虫生産の形態が気候を守る

一例として、ENORM社は、急速に成長する幼虫から2つの製品を生産しています。昆虫粉末は、魚、家禽、豚、ペットなど向けにの消化性の高いタンパク質飼料の代用品となります。そして、免疫賦活昆虫油も、様々な動物向けの食品サプリメントに適しています。「責任を持って生産されたアメリカミズアブの幼虫をベースとする食材は、他の動物性タンパク源に比べ、カーボンフットプリントが著しく低くなっています」と、ペデルセン氏は説明します。

昆虫の生産は持続可能な循環経済の代表例であり、環境や気候への影響はほとんどありません。「また加工に関しても、幼虫は乾燥が必要なだけで、残るのは水だけです。さらに、幼虫の一部は新しい卵を作るために使われるため、完全な循環システムと言えます！

ハエの幼虫は、ほとんどの有機物を食べることができます。だからこそ当社では、デンマークの食品産業から出る廃棄物を飼料として与え、それらを畜産用の高品質な飼料用タンパク質に変えることができます。

ジェーン・リンド・サム氏、ENORM社COO

湿度の高い環境でのパレタイジングも、ロボットなら問題ありません

生産プロセスの形態自体も、最大限の効率を誇るため持続可能ですが、ペデルセン氏によれば、一方で2つの大きな課題があります。1つは、このプロセスは自動的に大量の熱を発生させるため、工場には複雑な換気システムが必要な点です。「しかし、何よりも、非常に重い容器の充填、排出、積み重ねを高速で行う必要があることです」と、ペデルセン氏は語ります。

最適なパレタイジングソリューションを見つけるのが、ロルフ・タンゲ氏と彼のチームの仕事でした。タンゲ氏はパッケージングとパレタイジングソリューションの大手サプライヤーの一社であるSealing System GroupのCTOで、数十年にわたりKUKAの革新的で信頼性の高い技術を利用されています。「私たちには、フレキシブルなハイジェニック仕様のKUKA製ロボットがENORMの昆虫養殖に最適であることは分かっていました」とタンゲ氏は述べています。

ハイジェニック仕様のオイルロボットは、非常に重い容器の充填、排出、および積み重ねを行います。

「第一段階では、幼虫は30～40センチの小さな箱の中で成長します」と彼は説明します。そして7日後に、幼虫は1平方メートルを超える大きな箱に移されます。そして、遅くともこれらの箱のハンドリングにおいて、これらの革新的なロボットは不可欠となります。「ここには50キロの液状の餌が入っており、そこに7万匹の幼虫が投入されます」とタンゲ氏は説明します。「この重量は、屈強なワーカーでも持ち上げられません！」

しかし、KUKAの6台の KR QUANTEC PA HOならパレタイジングも問題ありません。ロボットは、7秒ごとに新しいボックスに充填を行います。つまり、1時間に500箱、1日20時間です。残りの4時間は、無数の箱をパレタイジングする代わりに、システムの清掃に費やされます。「KUKAのロボットなしには、当社の生産は成り立ちません」とカーステン・ペデルセン氏は語ります。特に、すべてのプロセスが分単位でプログラムされているため、ロボットには100パーセントの信頼性が求められます。「ロボットの1台に問題があった場合、それを解決するための時間は2～3分しかありません。解決されない場合、プロセス全体が停止してしまいます。しかし、幸いなことに、これはまだ起こったことはありません。」

近代的な生産は自動で行われます

「全プロセスは完全に自動化されており、原則として、箱のハンドリングとパレタイジングは、まるで自律運転であるかのように行われます」とペデルセン氏は語ります。「実際、2人の従業員のみがすべてを管理しています。」そして彼らの仕事は、システムの手動制御にほぼ限定されています。

設備が高い信頼性で稼働するのは、システムパートナーであるSealing System社のノウハウによるものです。「当社は、食品業界向けにKUKAテクノロジーを何度も活用し、成功を収めてきました」と、Sealing SystemグループのXIO - Intelligent Farmingのセールスマネージャーであるキム・キルダール・ポウルセン氏は述べています。彼は特に、ハイジェニック仕様のオイルロボット分野におけるKUKAの幅広いポートフォリオを高く評価しています。すべての軸に特殊なH1潤滑剤を使用し、プロセスチェーン全体にわたり、食品産業の高い衛生要件を満たしています。この潤滑剤は、食品と接触しても、人間や動物にはまったく無害で、これはENORMでも同じです。

当社では、非常に重い容器を素早く充填、排出、積み上げを行う必要があります。KUKAのロボットがなければ、当社の生産は成り立ちません。

カーステン・リント・ペデルセン氏、ENORM社CEO

ポウルセン氏も認めるように、食品業界における豊富な経験にもかかわらず、Sealing System社にとっても、ENORM社におけるシステムの設置は新しい領域でした。「昆虫養殖場では、生き物を取り扱います。これは、当社にとって初めてのことでした」。幼虫の餌の70パーセントは水であるため、非常に湿度の高い環境に対応する必要がありました。ただし、KUKAの専用に設計されたロボットと使用されている素材によって、問題はありませんでした。

プロセスはすべて完全に自動化されています。2人の従業員のみが、システムを管理を行っています。

ソフトウェアソリューションがコンセプトの構築とプランニングを支援

ポウルセン氏にとって、最終的に完璧に機能するようになったことは、驚きではありませんでした。彼と彼のチームは、重要なプロセスをVisual Components社とともに事前にテストすることができました。KUKAが買収したこのフィンランドの会社は、工場計画における3Dシミュレーションのためのソフトウェアソリューションを専門としています。「Visual Components社のソフトウェアを使用して、ロボットとコンベヤシステムが移動する速度とタクトをシミュレートすることができました。これがとても役に立ちました。」プログラミングコンセプトKUKA.AppTechによって、効率的かつシンプルなプログラミングを可能な限り短時間で行うことができます。