Aplicaciones de la Robótica en la Industria Alimentaria

Transcripción

1 Aplicaciones de la Robótica en la Industria Alimentaria La industria alimentaria europea necesita una innovación rápida y efectiva para mejorar su competitividad. Una buena alternativa para conseguir este objetivo se basa en la automatización de procesos alimentarios, por ejemplo, mediante la utilización de robots que aportan flexibilidad, seguridad, efectividad y elevada producción La industria alimentaria europea necesita una innovación rápida y efectiva para mejorar su competitividad. Una buena alternativa para conseguir este objetivo se basa en la automatización de procesos alimentarios, por ejemplo, mediante la utilización de robots que aportan flexibilidad, seguridad, efectividad y elevada producción. A pesar de las ventajas las aplicaciones reales de los robots en el sector alimentario están aún por llegar. La Industria Alimentaria Europea Según el informe de 2008 realizado por la CIAA (Confederación de Industrias de Alimentación y Bebidas de Europa), el sector de mayor importancia en Europa corresponde al sector trasformador de alimentos y bebidas (13,4%), el cual tiene un retorno de 913 billones de euros y da empleo a 4.3 millones de personas. En la Unión Europea, el crecimiento en estos sectores ha sido moderado en comparación con sus mayores competidores, como los Estados Unidos, y mucho más moderado si se tiene en cuenta economías emergentes como China y Brasil. Otro de los datos que arroja el informe de la CIAA es que la industria alimentaria europea realiza un gasto insuficiente en I+D (0.24%). La industria alimentaria se sitúa en un mercado muy

2 competitivo y cada vez más global, que debe buscar soluciones para reducir los costes de producción y poder mantener el margen comercial, además de desarrollar nuevos productos alimenticios seguros y de calidad. Se requiere por tanto de una innovación en el diseño y control de los procesos, donde los robots presentan una buena alternativa para la automatización de los mismos. Robots en la Industria Alimentaria La utilización de soluciones robotizadas ha aportado beneficios demostrados en diversos sectores industriales. En el sector alimentario presenta múltiples ventajas, entre las que se pueden destacar: alta flexibilidad y elevado rendimiento del proceso, repetitividad del tratamiento, protección de los trabajadores frente a ambientes hostiles, mayor higiene del proceso, etc. La utilización de robots en la industria alimentaria se está viendo incrementada, y las barreras económicas y técnicas existentes se están eliminando poco a poco gracias a la reducción de los precios de los robots, el aumento del coste de personal y al desarrollo de robots especializados para aplicaciones alimentarias, que tienen en cuenta la variabilidad en productos a procesar. Según datos del último informe del departamento de estadística de la Federación Internacional de Robótica, durante el año 2007 el incremento de ventas de robots en el sector de la alimentación ha sido del 19% con respecto al 2006, y se estima además que en los próximos años las ventas en este sector sigan creciendo. Además Europa tiene una gran presencia (del 60%) con respecto a mercados competidores como America (20%) y Asia (20%). Soluciones robotizadas Dos son los aspectos clave a la hora de desarrollar una solución robotizada: el sistema de control a través del cual

3 se localiza el objeto para su posterior agarre, y el propio sistema de agarre o efector final. Sistemas de control: dentro de los sistemas de control enfocados a la localización del producto tenemos los sistemas de visión (que nos dan información de la geometría, tamaño, ) y los láser (que nos dan idea de la forma), entre otros. Existen también sistemas de control que poseen sensores de fuerza y/o aceleración, los cuales controlan la fuerza con la que el sistema de manipulación agarra el producto (dependiendo de la fragilidad, forma, etc.) y lo desplaza. Efectores finales (garras de manipulación y corte): El diseño de las garras debe tener en cuenta la naturaleza del producto a manipular (fragilidad y dimensiones) ya que éstos son delicados y se manipulan a elevada velocidad. Existen varios tipos de efectores finales para la manipulación de productos no rígidos. Los efectores finales menos invasivos son los de superficie mecánica, donde el material se sitúa entre dos sujeciones y los de superficie de atracción, donde el producto se adhiere mediante vacío. Además de la manipulación, los efectores finales pueden tener otras funciones, como la de cortar los alimentos, por ejemplo, mediante corte mecánico, por ultrasonidos o por chorro de agua. Aplicaciones actuales de la Robótica El potencial de la robótica en el campo de la alimentación es inmenso, tanto por la mejora de sus aplicaciones tradicionales (tareas de carga-descarga, manipulación, empaquetado y paletizado de alimentos), como por las nuevas aplicaciones que ofrece, como por ejemplo el corte de carne. Actualmente las aplicaciones más comunes de los robots en la industria alimentaria se encuentran en el envasado de alimentos (empaquetamiento).

4 Los robots se están empleando además para otros fines, entre los que se pueden destacar: el corte de carne o queso, porcionado de pizzas, el eviscerado de carne, trabajos en el interior de congeladores, decoración de pasteles, control de la posición del tapón en botellas, correcta posición de etiquetas, etc. Automatización del sexado del pescado En Tecnalia se ha desarrollado un nuevo proceso que se encuentra en tramite de patente para el sexado de pescado, y más concretamente del verdel, que reemplazará al proceso manual que supone un elevado tiempo y coste. Se trata de un robot que identifica el sexo de los peces y los separa lo que es muy interesante para el sector conservero, debido a que el coste de las huevas es de en torno a 10 o 12 veces superior que el de la propia carne del pescado. Con este nuevo proceso de sexado se mejora además la seguridad de la operación (ya que este se realiza en ambiente frío, húmedo y los movimientos de la operación son repetitivos) y la productividad del proceso. La solución robotizada, también en tramite de patente, que integra el sistema de sexado, consta de un sistema de visión que detecta el pescado en una cinta transportadora e indica al robot el lugar donde debe colocarse para la determinación del sexo del pescado, el cual a su vez es manipulado mediante una garra de manipulación. Este proyecto desarrollado por las Unidades de Sistemas industriales y de Alimentación de Tecnalia ha abierto nuevas líneas de trabajo que están dando lugar a una familia de productos, alrededor de la clasificación del pescado según el sexo, la especie, el tamaño o el peso. Conclusiones Los robots, algunos guiados por sistemas de visión, pueden

5 reducir o eliminar costes adicionales en las operaciones de transporte rápido y delicado, carga y descarga, empacado y paletizado, e inspección visual para el control de calidad. Los robots son la clave para la automatización de procesos, ya que tienen un rendimiento elevado, alta flexibilidad, reemplazan operaciones tediosas, reducen riesgos para los trabajadores y mejoran la calidad del producto. Por todo ello, existe un gran potencial dentro de la industria alimentaria para la aplicación de robots si bien se se hace necesaria una mayor actividad de investigación, principalmente en los campos de las garras de manipulación, programación y control de los robots o soluciones robotizadas. Bibliografía Rodríguez R., Lasa A., Azpiazu J., Martínez de Marañón I. (AZTI-Tecnalia, FATRONIK-Tecnalia). Aplicaciones de la robótica en la Industria Alimentaria. Alimentación, equipos y tecnología, vol. 238: 48-50, 2008 Tecnalia, Informe anual 2007 Data & trends of the European Food and Drink Industry CIAA- Confederation of the Food and Drink industries of the EU