Bei der Fresh-Cut-Produktlinie der Zukunft können wir uns auf zwei Elemente verlassen: Das Rohprodukt wird angenommen und das fertige Produkt wird abtransportiert.
Das Gebiet zwischen diesen Eingangs- und Ausgangspunkten kann jedoch erheblich anders aussehen als heute, da die Produktverarbeiter auf Faktoren wie Wirtschaftlichkeit und Lebensmittelsicherheit reagieren und mit Geräteherstellern zusammenarbeiten, um ihnen zu helfen, ihre Arbeit besser zu erledigen.
„Verarbeiter sind immer auf der Suche nach höheren Durchsätzen, höheren Erträgen, hygienischem Design, schnellen Umrüstungen und einer wirtschaftlichen Maschine“, sagte Tim O'Brien, Vice President of Sales bei Urschel Laboratories. „Ein Teil dessen, was wir als Hersteller tun, ist zu versuchen, all diese Kästchen anzukreuzen und eine Maschine zu entwickeln, die die Verarbeiter wertschätzen.“
Diese Suche nach Wert wird zu großen und kleinen Veränderungen in Lebensmittelverarbeitungsbetrieben führen.
„In zehn Jahren werden einige Produktionsanlagen wahrscheinlich ganz anders sein als heute“, sagte John Kadinger, Marktmanager für Key Technology. „Bei so wenig Automatisierung und so vielen sich wiederholenden Aufgaben ist die Fresh-Cut-Branche bereit für einige große Veränderungen.“
Eine der größten Änderungen betrifft die Subtraktion statt der Addition: Es werden wahrscheinlich viel weniger Leute in der Leitung sein. Wenn die Arbeitskosten aufgrund von Entwicklungen wie einer Erhöhung des Mindestlohns, steigenden Gesundheitskosten und einem knapper werdenden Arbeitskräfteangebot in die Höhe getrieben werden, könnten Lebensmittelunternehmen einen Wendepunkt in Richtung Automatisierung erreichen.
Vor einem Jahrzehnt besuchte Tom Gautreaux, nationaler Vertriebsleiter von Maxwell Chase, eine Bäckerei und dachte, er sehe die Zukunft: eine große Produktionslinie, die sich über Tausende von Fuß erstreckt und von nur vier Personen gewartet wird.
„Ihre Aufgaben waren Beobachtung und Wartung“, sagte er. „Wenn es einen Tablettstau gab, zogen sie das Tablett heraus und die Linie lief weiter. Sie waren einfach da, um zu sehen, dass nichts aufhört.“
Als jemand mit 25 Jahren Erfahrung in der Verwaltung von Verarbeitungsanlagen sagte er, dass ein ähnliches Szenario auf die Obst- und Gemüseindustrie zukommt.
„Die Technik ist da. Jemand wird alles zusammenfügen und eine Einrichtung ohne Mitarbeiter bauen. Ich denke, es ist heute fast machbar, außer dass niemand die Mathematik angestellt hat, um zu sagen: "Es ist möglich und wir können es schaffen." Ich wäre schockiert, wenn es nicht bereits in der Planungsphase wäre“, sagte Gautreaux.
Der Schritt in Richtung Automatisierung ist mit der Forschung und Entwicklung neuer Methoden zur Verbesserung der Lebensmittelsicherheit verzahnt. Diese doppelte Entwicklung bedeutet, dass eine Linie für frisch geschnittenes Gemüse eine sein kann, in der niemals menschliche Hände ein geschnittenes oder gereinigtes Produkt berühren. Die ersten Pflanzen, die vollständig automatisiert werden, wären Salat, Kohl, Zwiebeln und andere robuste Gemüsesorten, die dem Durchlauf durch die Ausrüstung standhalten können.
Mit der Möglichkeit einer abnehmenden menschlichen Präsenz steigt das Potenzial für automatisierte Lösungen wie Robotik. AFA Systems hat bereits Kartonverpackungsroboter in Lebensmittelfabriken im Einsatz, einschließlich einer Verarbeitungsanlage für grüne Bohnen. In einem Projekt wurden ein AFA-Roboter und ein Bildverarbeitungssystem auf einer Pilzlinie gepaart, um das Rohprodukt in verschiedenen Ausrichtungen herauszusuchen und es in eine Schale zu legen.
„Es ist viel sicherer, weil Sie keinen menschlichen Kontaktpunkt haben“, sagte Eric Langen, Marketing Manager von AFA. „Es ist sehr flexibel. Wenn es um unterschiedliche Packungsmuster in Trays geht, ist das Umrüsten der Linie mit einem Roboter sehr einfach.“
Gautreaux fügt hinzu: „Man kann die Robotik leicht desinfizieren. Du kannst es alle fünf Minuten tun, wenn du willst.“
Die Wirtschaftlichkeit wird zu einer effizienteren Einrichtung und Anordnung von Verarbeitungslinien motivieren, da Unternehmen darüber nachdenken, wie die Anlagenausrüstung als Ganzes funktioniert. Das Ergebnis könnte eine straffere, effizientere Linie mit weniger Übergangspunkten sein, sagte John Clement, verantwortlich für den Geräteverkauf bei North Star Engineered Products.
„Viele Fabriken setzen am Ende vorhandene Ausrüstung mit neuer Ausrüstung zusammen. Sie können 10 verschiedene Übergangspunkte und fünf verschiedene Linien haben. Sie können diese Übergangspunkte reduzieren, indem sie einfach den gesamten Prozess besser durchdenken und ihn besser auslegen. Wir könnten die Anzahl der Linien reduzieren und auf diesen Linien mehr Flexibilität haben. Jedes Gerät kann programmiert werden und eine breitere Palette von Produkten ausführen.“
Ein Element der zukünftigen Produktionslinie wird mit ziemlicher Sicherheit unverändert bleiben: die Dominanz von Edelstahlgeräten gegenüber Alternativen wie Kunststoffen und Verbundwerkstoffen.
„Edelstahl oder eine Legierung dieser Art ist langlebig und leicht zu reinigen, und ich bin mir nicht sicher, ob ich darin einen großen Fortschritt sehe“, sagte O'Brien von Urschel.
Die beiden Hauptvorteile von Edelstahl sind, dass es leichter zu reinigen und metalldetektierbar ist, sagte Clement.
Wie könnten einige der wichtigsten Ausrüstungskategorien in 10 Jahren aussehen?
Schneideausrüstung: Die größten Fortschritte bei Schneideausrüstung könnten im Bereich der servogesteuerten Systeme kommen, sagte Clement. Diese Systeme können nützliche Daten darüber gewinnen, wie der Schneidprozess tatsächlich an einem bestimmten Produkt stattfindet.
Wasser kann auch beim Schneiden eine zunehmende Rolle spielen, sei es beim Hydroschneiden (bei dem Hochdruckwasser verwendet wird, um das Rohprodukt in eine Reihe von Messern zu leiten) oder bei der Verwendung von Hochdruckwasserstrahlen zum eigentlichen Schneiden.
Sortieren: Ein Ziel für die Sortierer der Zukunft ist ihre Fähigkeit, eine 100-prozentige Inline-Erregerinspektion zu erreichen, sagte Kadinger von Key Technology.
„Der Traum besteht darin, im Wesentlichen das zu nehmen, was jetzt mit einer Produktprobe in einem Labor gemacht wird, und den Test in Echtzeit bei vollem Produktionsvolumen auf alle Produkte auf der Linie auszudehnen. Natürlich müssten wir für eine Echtzeit-Erregererkennung neue Sensoren finden oder bestehende Sensoren verbessern, um sie empfindlicher zu machen. Wir bräuchten auch schnellere, leistungsfähigere Computerkapazitäten, um all diese Daten zu verarbeiten. Aber es ist nicht unrealistisch – ähnliche Technologiesprünge passieren regelmäßig“, sagte er.
Kadinger stellt sich eine Zukunft vor, in der die Sortiertechnologie eine zusätzliche sensorische Dimension bringen kann.
„Wir können uns einen neuen digitalen Sortierer vorstellen, der einen sensibleren Geruchssinn hat als ein Hund“, sagte er. „Vielleicht könnte es Defekte und Krankheitserreger riechen. Natürlich gibt es viele technologische Hürden bei der Digitalisierung von Gerüchen, und diese Arbeit steckt noch in den Kinderschuhen, aber es ist eine aufregende Idee, weil die Möglichkeit, Krankheitserreger in verpackten Produkten tatsächlich zu eliminieren, aus Sicht der Lebensmittelsicherheit sehr überzeugend ist.“
Wassersysteme: Waschsysteme der Zukunft werden zunehmend individuell angepasst, wobei programmierbare Logiksteuerungen und Servomotoren zusammenarbeiten, um Programme einzurichten, die für Obst- und Gemüsesorten spezifisch sind.
Die gleiche Art von Anpassung kann für die im Waschwasser verwendeten Desinfektionsmittel erwartet werden.
„Es wird bessere Systeme geben, um die Desinfektionsmittel in Echtzeit zu steuern und das fließende Wasser zu konservieren“, sagte Clement. “Wir sehen das als eine große Sache auf der Straße.”
All diese Entwicklungen können zu einer Zukunft für Produktverarbeitungsanlagen führen, die mit dem gesamtgesellschaftlichen Trend zur Automatisierung Schritt halten werden.
„Ich sehe eine vollautomatisierte Anlage auf der Gemüseseite sehr gut. Ich glaube nicht, dass Sie bis 2025 warten müssten“, sagte Gautreaux. „Man muss keine Leute in der Gleichung haben. Deshalb haben wir Geldautomaten und Selbstscanner in Lebensmittelgeschäften. Wenn die Kosten für Mitarbeiter weiter in die Höhe getrieben werden, werden Unternehmen Wege finden, Mitarbeiter zu eliminieren.“