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食品码垛:机器人码垛昆虫箱

在丹麦,幼虫繁育与技术相结合,为全球食品供应提供了面向未来的解决方案:ENORM Biofactory 在昆虫箱码垛过程中利用 KUKA Hygienic Oil 机器人的精度,以生产出可持续蛋白质源。


新型食品生产

在丹麦市中心的奥尔胡斯西南 50 公里的一个厂房里,几乎全天候都能看到一幕幕引人入胜的景象:数以百万计的苍蝇幼虫将在数不清的箱子里大快朵颐,而 KUKA 机器人(Hygienic Oil (HO) 型)则在不断地移动、码垛、清空和装满这些容器。欢迎大家参观 ENORM Biofactory,斯堪的纳维亚第一家、也是目前最大商业昆虫养殖场!

也许这样的工厂很快就会随处可见,许多专家坚信昆虫是未来的蛋白质来源。据联合国估计,到 2050 年,世界人口将增至约 97 亿。由于许多发展中国家的平均收入将会增加,因此预计肉类消费以及蛋白质需求量将大幅攀升

幼虫:对高效循环经济具有决定性意义

鉴于气候变化和资源日益稀缺,高效循环经济和可持续的食品生产显然比以往任何时候都更加重要黑水虻可以在这方面扮演着关键角色,ENORM 的运营都以此为中心。“仅一克黑水虻卵相当于 30,000 只幼虫”,ENORM 首席执行官 Carsten Lind Pedersen 计算着说道。 “而且卵的重量增长得如此之快,以至于 25 千克的卵在短短 12 天内就变成了 100 吨的幼虫!其他动物是做不到的。” 

丹麦的 ENORM Biofactory 昆虫农场。

ENORM 首席运营官 Jane Lind Sam 也强调昆虫在可持续蛋白质生产方面的巨大潜力:“苍蝇的幼虫几乎能够以所有有机物为食。这就是为什么我们可以用原本在其他地方处理掉的食品工业废料喂饲幼虫,并将幼虫转化为畜牧业的优质饲料蛋白。”

昆虫生产形式保护气候

具体来说,ENORM 从快速生长的幼虫生产两种产品昆虫粉作为易消化的蛋白质饲料的替代品,例如用于喂养鱼、家禽、猪和宠物。还有刺激免疫的昆虫油,也同样适合作为各种动物的补充饲料。“相比其他动物蛋白来源,以负责任方式生产的黑水虻幼虫食料的碳足迹明显降低,”Pedersen 说道。 

黑水虻,未来的蛋白质来源。
昆虫生产是可持续循环经济的典型实例,其中环境和气候几乎不受损害:“在进一步加工过程中,幼虫被简单地除湿,所以我们唯一剩下的就是水。”此外,一部分幼虫被用于繁殖新卵,这是一个很好的循环!

苍蝇的幼虫几乎能够以所有有机物为食。这就是为什么我们可以用丹麦食品工业废料喂饲幼虫,并将幼虫转化为畜牧业的优质饲料蛋白。

ENORM 首席运营官 Jane Lind Sam

在潮湿环境中码垛:对于机器人而言不成问题


生产流程的形式本身也是可持续性的,因为其效率最高,而根据 Pedersen 的说法,这带来了两大挑战:一方面,工厂需要复杂的通风系统,因为该流程会自动产生大量热量。“尤其是我们必须非常快速地装满、清空和码放容器,有时甚至是非常重的容器,”Pedersen 说道。
Rolf Tange 及其团队的任务是寻找码垛解决方案。Tange 任 Sealing System Group 的首席技术官,该集团是包装和码垛解决方案的领先供应商之一,数十年来一直信赖 KUKA 的创新和可靠技术。“我们知道 KUKA 灵活的 Hygienic Oil 机器人非常适合 ENORM 的昆虫农场,”Tange 说道。
Hygienic Oil 机器人装满、清空和码放有时非常重的容器。

 “在第一阶段,幼虫在 30 到 40 厘米的小箱子里生长,”他描述了这一流程说道。7 天后,将转移到面积超过一平方米的较大箱子中。在搬运时,创新型助手是每个人不可或缺的助手:“里面有 50 千克的液体食料,然后有 70,000 只幼虫被倾倒在上面,”Tange 说道。“即使是强健的工人也搬不动这么重的重量!”

不过,码垛对于 KUKA 的六台 KR QUANTEC PA HO 来说不成问题:每 7 秒装满一个新箱子,即每小时 500 个箱子,每天 20 小时。在剩下的四个小时内,我们不需要码放无数的箱子,而是需要清洁系统。“如果不使用 KUKA 机器人,我们的生产就无法完成,”Carsten Pedersen 说道。尤其是使用了机器人,他必须百分百地放心,因为整个流程的编程已精确到分钟:“如果其中的一个机器人出现了问题,我们只有两三分钟的时间解决问题,否则整个流程就会陷入瘫痪。但幸运的是,这种情况还没有发生过。”
一部分幼虫将被用于繁衍新的蝇卵。

现代生产自动化运行

Pedersen 表示,原则上箱子的搬运和码垛就像是自己在运行,因为整个流程已经自动化了:“实际上,我们只需要两名员工就能全盘操控。”他们的任务在很大程度上限于系统的手动控制。

系统可靠运转,也归功于系统合作伙伴 Sealing System 的专业知识。“我们在食品工业中经常成功地运用 KUKA 的技术,”XIO(智能农业、密封系统集团)销售经理 Kim Kildahl Poulsen 说道。他特别欣赏 KUKA 在Hygienic Oil 机器人领域的庞大产品组合,环顾世界其产品组合出类拔萃。凭借所有轴上的专用 H1 润滑剂,它们满足了食品工业整个加工链的高卫生要求。如果润滑剂与食品接触,这对人类和动物绝对无害,ENORM 也是如此。


我们必须非常快速地装满、清空和码放容器,有时甚至非常重的容器。如果不使用 KUKA 机器人,我们的生产就无法完成。

ENORM 首席执行官 Carsten Lind Pedersen
尽管 Sealing System 在食品工业拥有丰富的经验,但正如 Poulsen 承认的那样,在 ENORM 客户现场安装系统对于他们公司而言还是一个全新领域:“在昆虫养殖场,我们面对的是有生命的物体。我们以前从未见过这种情况。”由于幼虫 70% 的食料都是水,因此在操作过程中必须应对极端潮湿的环境,而 KUKA 专门设计的助手和安装物料都能轻松应对。
幼虫食料大部分由水组成。
整个流程运转完全自动化。只有两名员工负责系统控制。

软件解决方案有助于设计和规划

 
Poulsen 和他的团队能够提前测试主要流程 - 使用Visual Components(可视化组件)进行测试。KUKA 收购的这家芬兰企业专门致力于在工厂规划中为 3D 仿真提供软件解决方案。“我们使用 Visual Components 的软件能够仿真机器人和输送系统移动的速度和节奏。这很有帮助。”KUKA.AppTech 编程方案可以在最短的时间内实现高效、简单的编程,证明同样适用。
团队提前测试了主要流程。
机器人码垛工作日复一日,在丹麦市中心忙碌而可靠地运转。在 KUKA 创新技术的帮助下,食品将更具可持续性生产

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