Palletering av livsmedel: Robotar staplar insekter

I Danmark förenas larvuppfödning och teknik till en långsiktig lösning för global livsmedelsförsörjning: ENORM Biofactory använder precisionen hos KUKAs Hygienic Oil-robotar vid palletering av insektslådorna för att producera en klimatvänlig proteinkälla.

Ny typ av livsmedelsproduktion

I en fabrikshall i hjärtat av Danmark, 50 kilometer sydväst om Århus, kan man se en bokstavligt talat rörlig pjäs varje dag och nästan dygnet runt: Här kommer snart otaliga lådor med miljontals fluglarver att äta sig igenom sitt foder, medan de dovt suttande KUKA-robotarna i utförandet Hygienic Oil (HO) flyttar, palleterar, tömmer och fyller på behållarna. Välkommen till ENORM Biofactory, Skandinaviens största och första kommersiella insektsgård!

Snart kanske man ser sådana fabriker överallt. Slutligen är många experter övertygade om att insekter är framtidens proteinkälla. Förenta nationerna uppskattar att världens befolkning kommer att öka till cirka 9,7 miljarder år 2050. Eftersom den genomsnittliga inkomsten kommer att öka i många utvecklingsländer väntas dessutom en kraftig ökning av köttkonsumtionen och därmed av proteinbehovet.

Larver: avgörande för en effektiv cirkulär ekonomi

Med tanke på klimatförändringarna och de allt mer knappa resurserna står det klart att en effektiv cirkulär ekonomi och hållbar livsmedelsproduktion är viktigare än någonsin. Den svarta soldatflugan kan spela en avgörande roll i detta – och det är hela utgångspunkten för ENORMs verksamhet. ”Bara ett gram ägg från den svarta soldatflugan motsvarar 30 000 larver”, förklarar Carsten Lind Pedersen, vd för ENORM. ”Dessa växer så snabbt att 25 kilo ägg blir 100 ton larver – på bara tolv dagar! Inget annat djur klarar det.”

Jane Lind Sam, COO på ENORM, betonar också insektens enorma potential för hållbar proteinproduktion: ”Flugornas larver kan näras av nästan alla organiska ämnen. Därför kan vi mata dem med avfallsprodukter från den danska livsmedelsindustrin, som annars skulle ha kasserats, och göra dem till högkvalitativt foderprotein för djuruppfödning.”

Formen av insektproduktion skyddar klimatet

Konkret producerar ENORM två produkter från de snabbväxande larverna: Insektmjöl som ersättning för lättsmält proteinfoder – till exempel för fisk, fjäderfä, grisar och husdjur. Och immunstimulerande insektsolja, som också är lämpligt som kosttillskott för olika djur. ”Ingredienser baserade på de svarta soldatflugornas larver, som produceras ansvarsfullt, har ett betydligt lägre koldioxidavtryck jämfört med andra animaliska proteinkällor”, säger Pedersen.

Den svarta soldatflugan, framtidens proteinkälla.

Därmed är insektproduktionen ett föredöme för en hållbar cirkulär ekonomi, där miljön och klimatet knappt belastas alls: ”Under vidarebearbetningen torkas larverna bara – det enda som blir över är alltså vatten.” Dessutom används en del av larverna för att producera nya ägg – en perfekt cirkel!

Flugornas larver kan näras av nästan alla organiska ämnen. Därför kan vi mata dem med avfallsprodukter från den danska livsmedelsindustrin och göra dem till högkvalitativt foderprotein för djuruppfödning.

Jane Lind Sam, COO ENORM

Palletering i fuktig miljö: Inget problem för roboten

Tack vare den maximala effektiviteten är också själva produktionsformen hållbar, men medför enligt Pedersen två stora utmaningar: Å ena sidan kräver fabriken ett komplext ventilationssystem, eftersom det uppstår mycket värme under processen. ”Men framför allt måste vi fylla, tömma och stapla en del extremt tunga behållare mycket snabbt”, säger Pedersen.

Att hitta de bästa lösningarna för palletering var uppgiften för Rolf Tange och hans team. Tange är CTO på Sealing System Group, en av de ledande leverantörerna av förpacknings- och palleteringslösningar, och har i flera årtionden förlitat sig på KUKAs innovativa och tillförlitliga tekniker. ”Vi visste att KUKAs flexibla Hygienic Oil-robotar skulle vara perfekta för insektsgården hos ENORM”, säger Tange.

Hygienic Oil-robotarna fyller, tömmer och staplar behållare som kan vara extremt tunga.

”I det första stadiet växer larverna i mindre, 30 till 40 centimeter stora lådor”, berättar han. Efter sju dagar hälls de över större lådor som mäter mer än en kvadratmeter. Och senast vid hanteringen av dessa är de innovativa medhjälparna en oumbärlig hjälp för varje människa: ”Där ligger 50 kilo flytande föda, och sedan häller man över 70 000 larver”, berättar Tange. ”En sådan vikt fixar inte ens de starkaste medarbetarna!”

Palletering är dock inget problem för KUKAs sex KR QUANTEC PA HO: Var sjunde sekund fyller de en ny låda, det vill säga 500 i timmen – 20 timmar om dagen. Under de återstående fyra timmarna tar robotarna paus från palleteringen medan anläggningen rengörs. ”Utan KUKAs robotar vore vår produktion inte möjlig”, säger Carsten Pedersen. Framför allt eftersom den till hundra procent är beroende av dem, eftersom hela förloppet är exakt programmerat på minutnivå: ”Om det skulle uppstå ett problem med en av robotarna så har vi bara två till tre minuter på oss att lösa det – annars kommer hela processen att upphöra. Men det har lyckligtvis inte inträffat ännu.”

En del av larverna används för att producera nya flugägg.

Modern produktion går automatiskt

I princip går hanteringen och palleteringen av lådorna av egen maskin, säger Pedersen, eftersom hela processen är fullständigt automatiserad: ”I själva verket behöver vi egentligen bara två medarbetare för att styra allt.” Deras uppgift är i stort sett begränsad till manuell styrning av systemen.

Att anläggningen fungerar så tillförlitligt är också tack vare kunskapen hos systempartnern Sealing System. ”Vi har ofta och med goda resultat arbetat med KUKAs tekniker inom livsmedelsindustrin”, säger Kim Kildahl Poulsen, försäljningschef på XIO - Intelligent Farming, Sealing System Group. Han uppskattar särskilt KUKAs stora portfölj inom segmentet med Hygienic Oil-robotar, som ännu saknar motstycke. Med sina speciella H1-smörjmedel på alla axlar uppfyller robotarna de strängaste hygienkraven från livsmedelsindustrin genom hela processkedjan. Om smörjmedlen kommer i kontakt med livsmedel är detta absolut säkert för människor och djur – även för ENORM.

Vi måste fylla, tömma och stapla en del extremt tunga behållare mycket snabbt. Utan KUKAs robotar vore vår produktion inte möjlig.

Carsten Lind Pedersen, vd för ENORM

Trots den stora erfarenheten inom livsmedelsindustrin var anläggningens uppbyggnad hos kunden ENORM även för Sealing System ett outforskat område, som Poulsen medger: ”På en insektsgård har vi att göra med levande materia. Det visste vi inte än.” Eftersom larvernas föda till 70 procent består av vatten sker arbetet i en extremt fuktig miljö – inget problem för KUKAs specialkonstruerade hjälpare och de monterade materialen.

Larvfödan består till största delen av vatten.

Hela processen är fullständigt automatiserad. Endast två medarbetare styr systemen.

Programvarulösning hjälpte till vid utformning och planering

Att allt i slutändan skulle fungera så optimalt överraskade inte Poulsen. Han och hans team kunde ju testa viktiga processer i förväg – med Visual Components. Det finska KUKA-ägda företaget har specialiserat sig på programvarulösningar för 3D-simulering inom fabriksplanering. ”Med programvaran från Visual Components har vi kunnat simulera i vilken hastighet och i vilken takt robotarna och transportsystemen måste röra sig. Det har varit till stor hjälp.” Även programmeringskonceptet KUKA.AppTech har möjliggjort på effektiv och enkel programmering på kortast möjliga tid.

Teamet har testat viktiga förlopp i förväg.

Därmed krälar larverna och palleteras av robotarna i hjärtat av Danmark dag in och dag ut, ivrigt och tillförlitligt – och ger med hjälp av KUKAs innovativa teknik en mer hållbar livsmedelsproduktion.