Mit KI, Robotik und Sensortechnik auf neuem Niveau
Die Fleisch- und Proteinverarbeitungsindustrie steht vor grossen Herausforderungen. Preisdruck, Produktvielfalt und der anhaltende Fachkräftemangel erfordern effiziente Arbeitsprozesse, um im globalen Wettbewerb zu bestehen. Lösungsansätze bieten die zunehmende Automatisierung sowie innovative Technologien wie Künstliche Intelligenz und Robotik: sie können die Produktivität steigern und die Betriebskosten verringern. Die Weltleitmesse IFFA – Technology for Meat and Alternative Proteins – zeigt vom 3. bis 8. Mai 2025 in Frankfurt am Main unter dem Motto «Maximale Performance», was bereits möglich ist und demonstriert, welche Weichen die Industrie jetzt stellen muss.
Die Automatisierung verbessert die Performance von Maschinen und Anlagen. Sie hilft zugleich, Produktionsausfälle zu vermeiden und Energie und Material zu sparen. In der Lebensmittelwirtschaft ist sie zum Beispiel bei Produktkontrolle und Rückverfolgung fast unumgänglich, um eine gleichbleibend gute Qualität zu gewährleisten und die hohen gesetzlichen Anforderungen zu erfüllen. Darüber hinaus kann sie Herausforderungen wie steigende Kosten oder Fachkräftemangel begegnen.
Von Mischen bis zur automatisierten Verpackung und intelligenten Logistik
Eine prozessübergreifende Automatisierung in der Fleisch- und Proteinindustrie umfasst die Rohstoffaufbereitung mit Mischen und Zerkleinern über die Verarbeitung mit Portionieren, Füllen und Formen, die thermischen Prozesse wie Garen und Kühlen bis hin zur automatisierten Verpackung und intelligenten Logistik. Grundlage für viele automatisierte Prozesse ist die Erfassung und Analyse von Daten in Echtzeit. Moderne Sensoren liefern präzise Informationen über Temperatur, Feuchtigkeit, Gewicht und Druck. Ein Beispiel sind Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren in Kühlhäusern, um einen Temperaturanstieg und damit das Risiko von Kontaminationen zu verhindern. Gewichtssensoren überprüfen das Gewicht jedes einzelnen Fleischprodukts und sorgen dafür, dass die Verpackung den Spezifikationen entspricht. Das reduziert nicht nur den Materialverbrauch, sondern minimiert auch den Ausschuss und die Rückläuferquote. Die Sensoren zur Überwachung der Gaszusammensetzung in Verpackungen stellen sicher, dass die gewünschten Bedingungen konstant eingehalten werden.
Künstliche Intelligenz verbessert Prozessabläufe
Der Einsatz von KI hebt die Fleischindustrie auf ein neues Level, indem sie Maschinen befähigt, Daten aus verschiedenen Produktionsstufen nicht nur zu sammeln, sondern auch zu analysieren und daraus Handlungsmuster abzuleiten. Die industrielle Bilderkennung und -verarbeitung basiert ebenfalls auf KI-Modellen, die für den jeweiligen Anwendungsfall trainiert wurden. Ein weiteres Anwendungsgebiet ist die vorausschauende Wartung. KI-gestützte Systeme überwachen den Zustand von Maschinen und prognostizieren Ausfallzeiten. Mithilfe dieser Vorhersagen werden Wartungsarbeiten nur dann durchgeführt, wenn sie tatsächlich notwendig sind.
Neue Entwicklungsstufe dank Machine Learning
Industrieroboter sind mittlerweile auch in der Lebensmittelindustrie Standard, zumindest in grösseren Betrieben. Rund um die Uhr im Einsatz, können sie erhebliche Effizienz- und Produktivitätsgewinne erzielen. Dabei ist der Übergang zwischen konventionellen Spezialmaschinen und solchen mit integrierter Robotertechnik fliessend. Industrieroboter werden vor allem eingesetzt, um wiederkehrende Aufgaben zu übernehmen, wie sie typischerweise in der Fleischverarbeitung anfallen, beispielsweise schneiden, portionieren, verpacken, umhüllen, sortieren, aufnehmen oder platzieren.
Deutlicher Effizienzgewinn
KI hebt auch die Robotik auf einen neuen Entwicklungsstand. Generative KI kann sich durch «Machine Learning» selbstständig an neue Umgebungen und Situationen anpassen und ermöglicht Industrierobotern dadurch, autonomer und agiler zu agieren. Autonome mobile Roboter, ausgestattet mit Kameras und Sensoren, können ihre Umgebung selbstständig erfassen und analysieren. Sie suchen sich neue Wege, wenn Hindernisse die vorgesehene Route versperren und handeln selbständig in Situationen, die von der Norm abweichen. Damit helfen sie in unstrukturierten Fertigungsumgebungen sowie Lagern oder Logistikzentren, wo es um das Verpacken und Palettieren geht. Trotz der Vielfalt an Artikeln in solchen Verteilungszentren sind KI gestützte Industrieroboter in der Lage, die richtigen Waren auszuwählen, zu kommissionieren, fehlerhafte oder deformierte auszusondern und auch Packungsformate und Gewichte zu erkennen. Dabei erreichen sie Pickraten von 750 bis 1’400 Artikeln pro Stunde und können beispielsweise bis zu 200 Fleischprodukte pro Minute verpacken. Das ist ein deutlicher Effizienzgewinn im Vergleich zu manuellen Prozessen. Auch in punkto Präzision sind Roboter ihren menschlichen Kollegen überlegen. So können sie Fleisch schneller und exakter in einem ganz bestimmten Schnittwinkel zuschneiden und auf das gewünschte Gewicht und die ideale Form portionieren, was den Produktionsdurchsatz erhöht und den Rohmaterialverlust minimiert. Einen enormen Zugewinn an Flexibilität versprechen multifunktionale Roboterarbeitszellen, die auch in der Fleischindustrie nach und nach die traditionelle Linienproduktion ablösen werden.
