Comment les robots remodèlent l’industrie alimentaire : 5 applications clés

Dans l’industrie alimentaire, qui évolue rapidement, les robots deviennent des acteurs essentiels pour améliorer la productivité et garantir une qualité constante des produits. Ces robots, capables de gérer les différentes étapes du processus d’emballage (primaire, secondaire et tertiaire), apportent des changements révolutionnaires grâce à leurs opérations à grande vitesse et à leur précision. Cette avancée technologique permet non seulement d’augmenter les taux de production, mais aussi de porter les normes de sécurité alimentaire à de nouveaux sommets, ce qui fait des systèmes robotisés une partie intégrante de la transformation moderne des aliments.

En nous penchant sur l’impact transformateur des robots dans le secteur alimentaire, nous découvrirons comment ils simplifient l’emballage et la palettisation, stimulent la productivité et offrent une expertise inégalée en matière d’emballage dans l’ensemble du secteur. L’application concrète de l’emballage et de la palettisation robotisés dans l’industrie alimentaire marque un pas important vers une efficacité maximale et des processus optimisés, renforçant le rôle indispensable de l’automatisation pour façonner l’avenir de l’industrie alimentaire.

1. Transformation et préparation des aliments

Dans le domaine de la transformation et de la préparation des aliments, les robots font des progrès considérables, transformant les méthodes traditionnelles en processus automatisés très efficaces. Ces progrès sont particulièrement évidents dans plusieurs domaines clés :

• Emballage et tri : Les robots sont capables de gérer une grande variété de tâches, depuis l’emballage et le tri de différents types d’aliments jusqu’à la transformation des fruits et légumes avant leur empaquetage. Cette automatisation permet de simplifier le procédé de préparation et de garantir la constance et la qualité.
• Tâches de préparation laborieuses : En automatisant les tâches de préparation fastidieuses, les robots peuvent remplacer efficacement le personnel de cuisine à haute cadence. Cela permet non seulement d’accroître l’efficacité, mais aussi de permettre aux employés de se concentrer sur des tâches plus complexes qui requièrent une intervention humaine à plus-value.
• Transformation de la viande et des produits laitiers : L’application des robots s’étend à divers secteurs de la transformation des aliments, y compris la viande et les produits laitiers. Les robots sont utilisés pour des tâches telles que la traite des vaches et le brassage du caillé dans l’industrie laitière, ce qui témoigne de leur polyvalence.
• Robots collaboratifs (cobots) : Les cobots travaillent aux côtés des employés (sans les remplacer) ce qui améliore la productivité de la main-d’œuvre. L’utilisation d’extrémités unique absolue d’outillage à bras (EOAT) – comme les préhenseurs souples pour les produits alimentaires sensibles et les préhenseurs à vide pour la flexibilité, souligne encore les avancées technologiques dans la transformation alimentaire robotisée.

L’intégration des robots dans la transformation et la préparation des aliments est motivée par plusieurs facteurs, notamment la pénurie de main-d’œuvre et les défis posés par la pandémie de COVID-19. Le passage à l’automatisation permet non seulement de solutionner ces enjeux, mais aussi de garantir un retour sur investissement en réduisant les coûts de main-d’œuvre.

De plus, les robots garantissent une cuisson homogène grâce à des mesures précises et à la présélection des ingrédients, ce qui contribue à l’efficacité opérationnelle, à l’amélioration de la santé et de la sécurité et à la satisfaction des employés. Il y a sans aucun doute plusieurs avantages tangibles qui mettent en valeur la robotique dans l’industrie alimentaire.

2. Emballage et palettisation

Dans le monde dynamique de l’industrie alimentaire, les systèmes d’emballage et de palettisation robotisés révolutionnent les opérations, offrant des niveaux d’efficacité et de précision sans précédent. Ces systèmes sont capables de traiter chaque étape de la transformation des aliments, avec une finesse que les opérations manuelles ne peuvent égaler. Voyons plus en détail comment ces technologies transforment le paysage de l’emballage alimentaire :

Solutions d’emballage robotisées :

• Assemblage et organisation rapides des produits alimentaires.
• Spécialisation des tâches telles que le prélèvement et la mise en place (« pick and place »), le pesage, le portionnement, l’operculage, l’ensachage et l’étiquetage.
• Haute précision et rapidité, garantissant une qualité constante des produits.

Systèmes de palettisation robotisés :

• Idéal pour créer des piles de palettes stables afin de maximiser l’espace.
• Intégration avec des banderoleuses pour gagner de la place et éliminer le besoin de convoyeurs de palettes.
• Solutions conçues pour un faible encombrement afin de surmonter les limitations d’espace dans les lignes de production.

La tendance à l’automatisation est motivée par des facteurs tels que la pénurie de main-d’œuvre et la nécessité pour les travailleurs d’éviter les microtraumatismes répétés des tâches répétitives. Avec les progrès technologiques, l’automatisation devrait devenir plus accessible, permettant aux fabricants de produits alimentaires d’automatiser les étapes les plus monotones et les plus dangereuses des lignes de production et d’emballage. Ce changement n’améliore pas seulement la productivité, mais contribue également de manière significative à la sécurité et au bien-être des employés.

3. Robots de livraison et de service de repas

Dans l’arène de l’industrie alimentaire, l’arrivée des robots de livraison et de service de nourriture marque un tournant décisif vers l’automatisation, l’amélioration de la prestation de services et l’efficacité opérationnelle. Ces robots, équipés de systèmes de navigation avancés, utilisent des capteurs et la technologie GPS pour se déplacer dans les paysages urbains et assurer une livraison rapide et efficace des repas. Voici un aperçu de la manière dont ces solutions innovantes transforment le secteur de la restauration :

Navigation et efficacité :

• Utilisation de caméras, de capteurs à ultrasons et du GPS pour naviguer et planifier des itinéraires.
• Capable d’éviter les obstacles tels que la circulation, les trottoirs et le traffic.

Exemples innovants :

• Robots de livraison de nourriture : Robots de trottoir capables d’effectuer la livraison de repas sur la voie publique dans des conditions réelles, sans intervention d’un conducteur humain.
• Robots de service : Agiles et dotés d’une technologie d’évitement des obstacles, ces robots sont idéaux dans les lieux très fréquentés, leur but étant d’apporter les assiettes aux clients dans les restaurants.

Avantages et applications :

• Restaurants et hôtels : Résoudre les problèmes de pénurie de main-d’œuvre et améliorer l’efficacité du personnel en se concentrant sur les tâches de service à la clientèle à valeur ajoutée.
• Collèges et universités : Adoptent la livraison robotisée pour des raisons de commodité et de sécurité.
• Hôpitaux : Déployer des robots pour la livraison de nourriture et de fournitures médicales, afin de réduire les coûts opérationnels.

Malgré leur popularité croissante, des inquiétudes subsistent quant à la sécurité et à la capacité des robots à répondre à des demandes spéciales ou à naviguer sur des terrains difficiles. Pourtant, le potentiel de ces robots pour offrir un service ininterrompu, des économies et une expérience client unique ne peut être négligé. À mesure que l’industrie alimentaire continue d’évoluer, le rôle des robots de livraison et de service est appelé à se développer, promettant un avenir où la technologie et les expériences culinaires convergeront de façon harmonieuse.

4. Assurance qualité et inspection

Les robots d’emballage et les systèmes automatisés jouent un rôle de plus en plus important dans la recherche d’une qualité et sécurité optimales dans l’industrie alimentaire. Ces avancées technologiques offrent une approche polyvalente de l’assurance qualité et de l’inspection, qui va de la gestion des tâches à haut risque à l’utilisation de l’analyse des données pour la maintenance préventive.

Les principales applications sont les suivantes :

• Systèmes d’inspection automatisés : Utilisant des caméras à haute résolution et des capteurs avancés, ces systèmes peuvent détecter les défauts, la contamination et les irrégularités, garantissant ainsi que seuls les produits de la plus haute qualité descendent dans la chaîne de production.
• Contrôle des processus et manipulation précise des produits : Les robots gèrent les paramètres de production critiques et manipulent délicatement les produits alimentaires, ce qui réduit considérablement les risques de contamination et maintient une qualité constante.
• Assurance qualité basée sur l’analyse des données :

• Échantillonnage automatisé pour les tests : Des échantillons normalisés sont prélevés pour tester les paramètres de qualité, tels que le contenu microbien et les niveaux de pH.
• Analyse des données et maintenance préventive : La robotique intégrée à l’IA prédit les problèmes de qualité potentiels, optimisant ainsi la production et réduisant les temps d’arrêt.
• Chaîne d’approvisionnement et surveillance de l’environnement : Suivi des conditions pendant le stockage et le transport tout en ajustant les facteurs environnementaux afin de maintenir des conditions optimales pour la salubrité alimentaire.

Bien que des défis tels que l’investissement initial élevé et le besoin d’expertise technique sont des considérations notables, les avantages, notamment l’amélioration de la productivité, de la sécurité, de la salubrité, de la précision et de la constance, plaident en faveur de l’intégration de ces technologies.

Les robots mobiles autonomes (AMR), équipés de lumière UV-C pour la désinfection et capables d’inspecter des espaces difficiles d’accès, transforment de plus en plus les inspections de salubrité alimentaire, démontrant le potentiel évolutif de la robotique dans l’industrie alimentaire.

5. Désinfection et nettoyage

Dans l’industrie alimentaire, où l’hygiène et la salubrité sont primordiales, l’introduction de robots autonomes pour l’entretien des sols change la donne. Ces robots maintiennent des normes d’hygiène élevées et permettent de redistribuer la main-d’œuvre vers des objectifs plus productifs. Notamment, certains robots de nettoyage intelligents illustrent l’innovation grâce à leurs capteurs avancés, contribuant à réduire le nombre d’heures de travail consacrées au nettoyage dans les usines. Ces robots existent en deux variantes :

• Conçus pour le nettoyage des équipements internes
• Conçus pour le nettoyage des sols, des plafonds et des murs

Contrôlés par wi-fi, ces robots alimentés par batteries se déplacent de manière autonome avec un tuyau d’agent nettoyant relié à une station d’accueil. Ils utilisent un système multi-capteurs adapté aux environnements difficiles et à la détection de fluor pour déceler les contaminations sur la chaîne de production et s’y adapter. Cette capacité de nettoyage adaptative permet au robot d’ajuster l’utilisation de la mousse et de l’eau en fonction de la détection de particules fluorescentes, garantissant ainsi un nettoyage en profondeur.

De plus, le fonctionnement de ces robots est renforcé par un jumeau numérique de l’usine, qui permet une cartographie précise des cycles de nettoyage. Ce système permet non seulement de contrôler le processus de nettoyage en temps réel, mais aussi de documenter les résultats, ce qui garantit la reproductibilité et le respect de normes strictes. En outre, les systèmes robotisés de l’industrie alimentaire dépendent de traitements chimiques tels que les lavages au chlore pour l’assainissement. Cependant, ces agents sont parfois trop forts ou trop faibles, ce qui risque de dégrader les niveaux d’hygiène ou d’endommager le système robotisé. Voici quelques solutions pour relever ces défis :

• Des systèmes robotisés de revêtement et des systèmes robotisés spécialisés dans la gestion des gouttes ont été mis au point.
• Les robots utilisés pour la manipulation directe et indirecte des aliments sont conçus pour résister aux lavages intensifs, conformément aux normes de la FDA (Food and Drug Administration) et de la NSF (National Sanitation Foundation).

Conformément aux directives de l’EHEDG (European Hygienic Engineering & Design Group), ces robots dépassent les normes sanitaires conventionnelles, avec des procédures de validation tenant compte de la capacité de nettoyage, des systèmes d’air et de la facilité d’accès pour l’entretien. Cette approche globale de désinfection et nettoyage souligne l’engagement de l’industrie alimentaire en faveur de la salubrité grâce à des solutions robotiques avancées.

6. Agriculture et élevage de précision

Dans le domaine de l’agriculture de précision, l’intégration de la robotique permet non seulement d’améliorer l’efficacité, mais aussi d’ouvrir la voie à des pratiques agricoles durables. Voici comment les robots et les drones transforment le paysage agricole :

Tâches agricoles de routine :

• La tonte du gazon, la collecte des œufs et les opérations laitières sont désormais automatisées.
• Les robots pour la récolte, la fertilisation des produits et les systèmes d’irrigation automatisés réduisent considérablement les coûts de main-d’œuvre et de ressources.

Surveillance avancée et précision :

• Les drones évaluent les champs et fournissent des données essentielles sur l’état des cultures.
• Grâce à des capteurs sophistiqués, les robots plantent les graines et appliquent des engrais ou pesticides avec précision, minimisant ainsi l’impact sur l’environnement.
• La vision par ordinateur et l’apprentissage machine permettent aux robots de faire la différence entre les cultures et les mauvaises herbes, ce qui garantit des soins ciblés.

Innovations dans le domaine de la récolte :

• Les robots de récolte équipés d’un système avancé de vision par ordinateur identifient les cultures mûres pour une cueillette délicate, réduisant ainsi les pertes.
• Les tracteurs et les moissonneuses autonomes, guidés par GPS et l’IA, offrent une efficacité et une précision accrues, réduisant ainsi les coûts des méthodes agricoles traditionnelles.

L’évolution dynamique vers l’agriculture robotisée souligne la volonté de réduire les pertes, d’améliorer la salubrité alimentaire et de diminuer les coûts de main-d’œuvre, tout en promouvant des pratiques agricoles respectueuses de l’environnement. L’adaptabilité de ces technologies à divers terrains et types de cultures continue d’évoluer, ce qui permet de garantir la durabilité de la production alimentaire future.

Conclusion

Comme nous l’avons illustré, le rôle central des robots et des technologies d’automatisation dans divers segments – de la transformation et l’emballage des aliments à l’assurance qualité et à la désinfection – témoigne d’un changement monumental dans l’industrie alimentaire. Ces avancées ne sont pas seulement synonymes d’efficacité et de salubrité, elles annoncent également l’aube d’une nouvelle ère où la précision et la durabilité sont primordiales. L’adoption de ces technologies permet à l’industrie alimentaire de répondre aux exigences en constante évolution de la production et aux attentes des consommateurs, ouvrant ainsi la voie à un avenir plus résilient et plus efficace.

L’intégration des robots dans l’agriculture renforce encore l’importance des avancées technologiques pour soutenir et révolutionner la production alimentaire. À mesure que nous avançons, l’adoption de ces innovations sera cruciale pour relever les défis de la pénurie de main-d’œuvre, renforcer les normes de salubrité alimentaire et garantir la durabilité environnementale des pratiques agricoles. L’évolution vers l’automatisation et les applications robotiques dans l’industrie alimentaire témoigne de la poursuite incessante de l’excellence et de l’innovation. 

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Foire aux questions

Quels rôles jouent les robots dans le processus de production alimentaire ?

Dans l’industrie alimentaire, les robots jouent un rôle déterminant dans toute une série de tâches, notamment la plantation, le désherbage et la récolte des cultures. Ils jouent également un rôle important dans la surveillance et l’analyse des cultures. Dans le domaine de l’élevage, les robots sont utilisés pour nourrir les animaux, les traire, collecter les œufs, trier les produits et nettoyer les installations.

Comment les robots contribuent-ils au processus d’emballage ?

Les robots d’emballage sont capables d’effectuer un large éventail de tâches telles que l’ouverture, le transport, le remplissage, la palettisation, le scellage, l’étiquetage et le codage des produits. Ils sont particulièrement doués pour les opérations d’encaissage et peuvent effectuer des tâches d’emballage secondaire, telles que l’impression de motifs au dos des boîtes.

Comment les robots sont-ils utilisés pour les tâches d’emballage alimentaire ?

Les robots sont particulièrement utiles dans l’industrie de l’emballage alimentaire pour prélever et placer les produits qui arrivent dans des orientations aléatoires sur les convoyeurs. Ils excellent à identifier l’orientation de ces produits, à les aligner et à les placer dans la bonne position pour l’emballage, le tout sans intervention humaine.