Takket være avanserte løsninger som roboter, digitalisering og maskinlæring blir mat- og drikkevareproduksjon stadig mer automatisert.
Mange produsenter og fabrikkeiere tar i bruk robotiserte løsninger for å øke produksjonen og effektiviteten, og har som et resultat byttet til smart fabrikker, med automatisering, tingenes internett (IoT) kunstig intelligens (AI) og maskinlæring (ML) i fokus. Automatisering har endret hvordan vi tilnærmer oss produksjon og har blitt en grunnleggende del av den.
I denne artikkelen ser vi nærmere på hvordan kan du lese om hvordan automatiseringsteknologi forbedrer produksjonsprosessene og setter nye standarder for presisjon, sikkerhet og kreativitet i mat- og drikkevaresektoren.
Automatisering i mat- og drikkevareindustrien
Mat- og drikkevareindustrien er en av de mest fremtredende næringene globalt, med en anslått verdi på 7 221,73 milliarder USD i 2023, og en forventet årlig vekstrate på 6,3%. Sektoren består av selskaper som produserer og distribuerer mat, fra globale matforedlingsgiganter til små lokale bedrifter. Den spiller en viktig rolle i verdensøkonomien, ikke bare som leverandør av mat til de store massene, men også som en viktig arbeidsgiver og generator av velstand og inntekt. Dessverre er det også en av de mest miljøbelastende næringene i verden, og er ansvarlig for en betydelig mengde avfall og klimagassutslipp.
For å redusere miljøpåvirkningen og forbedre produktiviteten og effektiviteten må produksjonssektoren derfor ta i bruk automatiserte løsninger. Automatisering er en viktig del av dagens matproduksjons- og distribusjonsprosesser, og brukes i alt fra kvalitetsinspeksjoner til dataanalyser og håndtering av forsyningskjeden.
Automatisering kan bidra til å redusere jordbrukets innvirkning på klimaendringene og hjelpe produsentene med å tilpasse seg de økonomiske konsekvensene.
Rob Bland, Vasanth Ganesan, Evania Hong, Julia Kalanik, 31, McKinsey & Company, Trends driving automation on the farm
Fordeler med automatisering
Det hele begynte med enkle mekaniseringer for oppgaver som pakking og sortering, og har nå vokst til å omfatte komplekse robotsystemer, AI, ML og IoT. Dette er likevel teknologi i endring, og som en viktig del av Industry 4.0 vil det bare bli enda mer fremtredende i Industry 5.0.
Eksempler på automatisering er robotiserte samlebånd som garanterer jevn produktkvalitet og komplekse programvaresystemer som sporer produksjonen og styrer lagerbeholdningen. Teknologien spiller også en nøkkelrolle i mat- og drikkevareindustrien og bidrar til mange aspekter ved produksjon, bearbeiding og distribusjon. Nedenfor har vi samlet en liste over alle fordelene denne teknologien har:
- Økt effektivitet– automatisering fremskynder produksjonsprosedyrene, noe som gir større utbytte på kortere tid.
- Konsistent kvalitet– ved å eliminere feil og variasjoner garanterer automatiserte systemer en konsistent produktkvalitet.
- Kostnadsbesparelser– automatisering har potensial til å redusere drifts- og lønnskostnadene drastisk over tid.
- Økt sikkerhet– automatisering reduserer antall ulykker på arbeidsplassen og forbedrer matvaresikkerheten og hygienen ved å håndtere risikofylte oppgaver.
- Mindre svinn– mindre materialsvinn som følge av bedre prosesskontroll og produksjonspresisjon.
- Skalerbarhet– automatiseringen gjør det enklere å tilpasse produksjonen til variasjoner i etterspørselen.
- Datadrevet innsikt– data fra automatiserte systemer kan brukes til å forbedre driften og ta beslutninger.
- Fleksibilitet– som svar på endringer i markedet kan dagens automatiserte systemer raskt modifiseres for en rekke ulike produkter eller emballasjer.
- Bærekraft– ved å maksimere ressursutnyttelsen og redusere avfallsmengden kan automatisering bidra til en mer miljøvennlig praksis.
- Reallokering av arbeidskraft – automatisering frigjør menneskelig arbeidskraft til jobber med høyere kompetanse, noe som øker produksjonen og jobbtilfredsheten generelt.
Typer automatisering
Hver teknologi har sin egen funksjon når det gjelder å forbedre produksjonsprosessen, fra robotarmenes nøyaktighet til den datadrevne innsikten fra kunstig intelligens og nettverksfunksjonene i IoT.
Ta en titt på hvordan denne utviklingen ikke bare forenkler prosesser, men også skaper nye muligheter for effektivitet, kvalitetssikring og fleksibilitet som svar på skiftende forbrukerkrav.
Robotikk
Roboter er mye brukt produksjonsindustrien, fra robotarmer i fabrikker til autonome og automatisk styrte kjøretøy (AGV) og droner. Snart inntar de også mat- og drikkevareindustrien. Generelt kan roboter arbeide i ulike miljøer og håndtere en rekke oppgaver, fra sveising til plukking og pakking, til mer komplekse prosesser som maskinsyn og inspeksjon.
Robotarmer: I operasjoner som produktmontering, sortering og pakking er disse blitt uunnværlige. Robotarmene kan håndtere ømfintlige gjenstander som ferske råvarer eller forseggjorte konditorvarer uten å skade dem, fordi de er raskere og mer presise enn mennesker. De brukes også til jobber som krever mye konsistens, som porsjonskontroll og matdekorasjon.
For øyeblikket kan robotarmen xARM bestilles som restordre fra Elfa Distrelec, klikk herfor å se mer.
AVG: Materialhåndtering er et stort bruksområde for AGV-er. Med så lite menneskelig innblanding som mulig flytter de varer og råvarer gjennom fabrikken. I tillegg til å øke produktiviteten og redusere risikoen for uhell og produktskader, er AGV-ene utviklet for å navigere gjennom produksjonsanlegget.
Droner: Droner brukes til intern logistikk og overvåking i større matproduksjonsanlegg. De overvåker lagerbeholdningen og hjelpe til med lagerstyringen, siden de raskt kan overføre små produkter eller prøver fra ett område til et annet.
Disse systemene er helt avhengige av en pålitelig og effektiv ledningsinfrastruktur. Dette demonstreres av Amphenol LTWs M8-og M12-kontakter, som gir betydelige tidsbesparelser ved installasjon og vedlikehold av kablingsystemer. I næringsmiddel- og drikkevareindustrien er disse kontaktene spesielt nyttige, da de gjør det lettere å anvende spesialisert fagkunnskap og garanterer pålitelig og effektiv drift av roboter og annet industrielt automatiseringsutstyr i krevende produksjonssituasjoner.
Kunstig intelligens og maskinlæring
Kunstig intelligens er i ferd med å bli et vanlig innslag i mat- og drikkevareindustrien, og brukes i en rekke prosesser, fra lagerstyring til produktutvikling. Ved hjelp av maskinlæring kan kunstig intelligens bidra til å skape tryggere matvarer og effektivisere produksjonsprosessen.
Kvalitetskontroll: AI-algoritmer trenes opp til å gjenkjenne feil eller variasjoner i matvarer. Disse algoritmene identifiserer problemer som er usynlige for mennesker ved hjelp av visuelle inspeksjonssystemer, noe som garanterer at forbrukerne kun mottar produkter av høyeste kvalitet.
Prediktivt vedlikehold: AI gjør det mulig å forutse feil på utstyr før de oppstår. Ved å analysere data fra sensorer og maskiner kan AI avdekke trender som peker på mulige driftsforstyrrelser. Dette muliggjør forebyggende vedlikehold og minimerer nedetiden. I denne artikkelen kan du lese mer om hvordan AI- og IoT-løsninger, for eksempel ulike typer sensorer, inkludert nærhets- og kapasitive sensorer, brukes i landbruket til å overvåke og analysere jordkvalitet og frønivåer.
Optimalisering: Automatisering i næringsmiddelindustrien forbedrer ikke bare produksjonsprosessene, men maskinlæringsalgoritmer optimalisererer også oppskrifter ved å analysere et bredt spekter av data, for eksempel hvordan ingredisener reagerer med andre, forbrukerpreferanser og prosesseringsforhold. Dette gjør det enkelt å tilpasse oppskriftene etter forbrukernes preferanser og tilgangen på ingredienser, samtidig som smaken og konsistensen bevares.
IoT og IIoT
IoT og IIoT (industrielle tings internett) er begreper som brukes for å beskrive sammenkoblingen av fysiske enheter (ting) som inneholder innebygd teknologi som kommuniserer og registrerer eller samhandler med sine interne tilstander eller det eksterne miljøet. Som en utvidelse av IoT er IIoT spesielt knyttet til industriell automasjon, og bruken vokser raskt i mat- og drikkevaresektoren.
Sanntidsoveråking: For å overvåke en rekke mål som temperatur, luftfuktighet og utstyrets ytelse brukes IoT-enheter i hele produksjonsprosessen. Produksjonsmiljøet må holdes innenfor visse rammer, noe som har direkte innvirkning på produktkvaliteten, og sanntidsdata er avgjørende for å oppnå dette.
Hos Elfa Distrelec finner du produkter som måler temperatur og fuktighet og som kan brukes i mat- og drikkevaresektoren. Et av produktene vi tilbyr, er fukt- og temperatursonder fra E+E Elektronik, som er utviklet for krevende OEM-applikasjoner. I tillegg til å overvåke temperatur og luftfuktighet, overåker den også andre fysiske egenskaper som blandingsforhold, duggpunkttemperatur og absolutt luftfuktighet.
Annet utstyr er motstandstermometrene fra Endress + Hauser, spesielt beregnet på bruk i sanitære og aseptiske applikasjoner i mat- og drikkevaresektoren, og i biovitenskap. Du finner også temperatursensorer med IO-link fra Jumo, som ofte brukes til temperaturmåling og overvåking i prosessautomatisering og næringsmiddelindustrien.
Kontroll av produksjonsparametere: IoT-teknologi gjør det mulig å automatisere og fjernstyre produksjonsprosesser. For å sikre en jevn og effektiv produksjonsprosess kan for eksempel endringer i koketemperaturer, transporthastigheter eller pakkeutstyr utføres automatisk som svar på data mottatt fra IoT-sensorer.
Festo tilbyr smarte produkter for mat- og drikkevareindustrien, blant annet desentraliserte ventilterminaler som brukes i høyeffektive tappe- og pakkelinjer eller i automatiserte bakesystemer.
Håndtering av forsyningskjeden: En viktig faktor i optimaliseringen av forsyningskjeden er bruken av IoT-enheter. De muliggjør bedre lagerstyring, mindre svinn og bedre responstid i forsyningskjeden ved å tilby sanntidssporing av både råvarer og ferdige varer.
Noen av edge-produktene for IoT-løsninger inkluderer industrielle mobilrutere fra Teltonika, som er svært nyttige i avanserte industriapplikasjoner, inkludert fjernovervåking og styring av utstyr. Et annet eksempel er grensesnitt-gatewayene fra Moxa, som egner seg for industrielle applikasjoner som fabrikkautomatisering og annen prosessautomatisering.
Sist, men ikke minst, har vi serielle enhetsserverne fra Brainboxes, som er utviklet for å overvåke utdata fra maskinen, for eksempel for å beregne matavfallsvolumet. Brainboxes har et stort utvalg av produkter som kan hjelpe deg med automatiserings- og kontrollapplikasjoner, for eksempel innen næringsmiddelproduksjon og emballering.
Kvalitetskontroll
For å sikre at sluttproduktene og produksjonsprosessene overholder sikkerhets- og kvalitetsstandardene må råvarene undersøkes. Dette innebærer å gjennomføre sikkerhetstester i laboratorier, vurdere konsistens og smak gjennom sensoriske evalueringer og sørge for at myndighetskravene er oppfylt.
Det er også nødvendig med systemer for å spore produktene og håndtere eventuelle problemer på en effektiv måte.
Hvis du vil vite mer om mattrygghet i EU, lese følgende dokumenter:
For å se reglene for kvalitetskontroll i de ulike regionene, se de spesifikke landenes forskrifter.
Konklusjon
Mat- og drikkevareindustriens fremtid avhenger i stor grad av automatisering. Bruken av automatiserte løsninger i produksjonen av mat og drikke markerer begynnelsen på en ny æra når det gjelder produktivitet, kvalitet og innovasjon. Som vi har vist, gir automatisering langt flere fordeler enn høyere produksjon og lavere kostnader. De omfatter økt produktkonsistens, bedre sikkerhet og hygiene, produksjonsfleksibilitet og evne til raskt å tilpasse seg skiftende kundepreferanser.
Noen av hindringene er forhåndskostnadene og behovet etter en arbeidsstyrke med den nødvendige kompetansen for å betjene disse teknologiene. Fordelene ved å ta i bruk disse teknologiske fremskrittene på lang sikt er imidlertid klare: driftseffektivitet, bærekraft og opprettholdelse av konkurransekraften i et marked som endrer seg raskt.
Elfa Distrelec er en distributør av automasjonsprodukter og automasjonskomponenter som egner seg for en rekke bruksområder, blant annet mat- og drikkevaresektoren. Hvis du ikke har funnet den rette ennå, kan du finne et bredt utvalg av produkter ved å klikke på lenken nedenfor.
