Sécurité alimentaire pour les systèmes robotisés - principes généraux d'hygiène dans la conception

La conception hygiénique des solutions d’automatisation robotisées permet aux entreprises du secteur alimentaire d’éliminer le risque de contamination microbienne. Dans notre série de blogs en quatre parties, nous nous intéressons aux meilleures pratiques d'hygiène pour la conception de solutions d'automatisation robotisées. Dans cette quatrième et dernière partie, nous exposons quelques principes généraux d'hygiène dans la conception de systèmes robotiques, conformément aux normes sanitaires 3-A.

Dans le cadre du projet ColRobFood, nous étions curieux de connaître les défis auxquels sont confrontées les entreprises flamandes dans l’intégration de robots dans la production alimentaire, compte tenu des contraintes d'hygiène. Nous avons remarqué que le problème de la conception de solutions d'automatisation robotisées 'compatibles avec les aliments' restait ouvert. Avec cette série de blogs, nous vous donnons un résumé des astuces et conseils avancés par des organismes réputés dans le domaine de la conception hygiénique, comme EHEDG et 3-A SSI. 

Dans les blogs précédents, nous avions déjà énuméré certains risques de contamination des aliments par l’intermédiaire des installations. Comment pouvons-nous maîtriser ces risques dans la conception ? Dans le prolongement des deuxième et troisième parties de cette série, nous présentons dans cette dernière partie une liste de points supplémentaires et spécifiques à prendre en compte pour évaluer la qualité d'un système robotique d'un point de vue hygiénique.

Exigences particulières de fabrication  

  • Articulations spécialement conçues pour le nettoyage à basse pression ou pour un retrait aisé en cas de nettoyage manuel

Une zone comportant deux éléments mobiles est toujours critique en matière d'hygiène. Il est difficile de concevoir des articulations d’axes robotiques d'un point de vue hygiénique sans affecter la manoeuvrabilité des axes. Ce problème peut être résolu effectivement par l'utilisation de joints d’étanchéité. L'espace entre les axes doit être suffisamment large pour permettre aux agents de nettoyage et aux désinfectants d'agir. Les joints d’étanchéité doivent s’adapter suffisamment pour empêcher toute pénétration de microorganismes et toute contamination.

  • Pressurisation des bras du robot

En fonctionnement, le robot chauffe jusqu'à 60-70 °C. Lorsque la vitesse diminue ou lorsqu'il est à l'arrêt, il se refroidit rapidement, ce qui crée de la condensation. L'atmosphère ambiante (air, humidité et bactéries) pénètre à l'intérieur du robot.

Les conditions idéales pour la croissance bactérienne dans un robot sont alors réunies : températures moyennes entre 15 et 40 °C, condensation de la vapeur ambiante aspirée directement dans le robot, pH neutre et, surtout, absence d'accès aux pièces à l'intérieur de la machine en vue du nettoyage.
Avec une pression d'air non contrôlée, les bactéries et la corrosion peuvent se développer en quelques semaines. La meilleure solution pour éviter la pénétration de la contamination pendant et après les périodes de production consiste à pressuriser les bras.
En cas d’emploi d'air de purge  celui-ci ne peut pas entrer en contact avec les aliments ou les surfaces en contact avec les aliments. Les surfaces de contact doivent donc être protégées contre toutesfuites d'air de purge  par un capteur de débit d'air et un blindage ou tout autre dispositif efficace.

Exigences relatives aux équipements et faisceaux du robot

Les équipements et faisceaux du robot concernent les câbles, les tubes et d'autres éléments de montage qui sont fixés au robot et sont nécessaires à l'alimentation électrique et à la commande de l'effecteur final. Il s’agit plus précisément des câbles, tubes et éléments de connexions internes à l'extrémité de cet effecteur, ainsi que ce qui fonctionne à l'extérieur du robot proprement dit. Cela comprend également les connexions au changeur d'outils.

(Source : DENSO Robotics)

Le câblage et les lignes pneumatiques du robot doivent être situés à l'intérieur du mécanisme du robot, sauf si les câbles et autres équipements sont nécessaires à l'extérieur du  mécanisme du robot. Ces éléments externes accumulent la saleté et doivent être installés de manière à faciliter un nettoyage efficace (démontage ou procédures de nettoyage spéciales). Ils doivent également être conçus et construits de façon à satisfaire aux exigences relatives aux surfaces en contact avec les produits.
L'air évacué des installations pneumatiques doit être détourné des surfaces en contact avec les produits alimentaires.

Exigences relatives au contrôleur

La commande du robot ou ses composants ne doivent pas se trouver dans la zone de contact avec les produits, sauf s'ils répondent à tous les critères acceptés pour le contact avec les produits. L'emplacement doit être éloigné de l'endroit où les produits peuvent être affectés par l'humidité ou la condensation.

Les housses de protection flexibles ne peuvent pas être utilisées sur le robot

Une housse de protection flexible ne peut pas être utilisée sur le robot

Certains fabricants de robots recommandent l'utilisation d'une protection classique sur le robot, mais celles-ci comportent généralement des plis pour permettre la liberté de mouvement ou des sangles élastiques pour l'enveloppement. De la sorte, ces protections introduisent en fait des endroits où l'humidité s'accumule. Un autre problème posé par les housses de protection est que l'opérateur les enlève pour les nettoyer et les remet en place. Si la housse n’est pas replacée correctement, les aliments peuvent être exposés au robot non protégé, et le robot à l'environnement.

Exigences relatives à la programmation

Le robot doit pouvoir être programmé de sorte que des positions spécifiques soient possibles pour permettre une manipulation sûre des aliments. Par exemple, les modes « repos », « attente », « entretien » et d’autres tâches du robot qui ne sont pas directement liées à la manipulation des aliments doivent être exécutés avec le robot complet et l'effecteur final placé dans la « non-food zone » - voir la partie 3 pour la définition).

S'il n'y a pas d'accès pour le nettoyage, l'inspection, l'entretien ou d'autres activités auxiliaires dans la  « non-food zone », celles-ci peuvent être effectuées lorsque l'installation se trouve dans la « food-zone » pour autant qu'aucun aliment ne soit présent et que l'activité soit suivie d'un nettoyage approprié.

Les robots doivent être programmés de manière à ce que l'évacuation d'air ou de fluide pneumatique (à l'exception des aliments préparés dans le cadre des opérations) ne soit pas possible dans la  « food-zone ». 

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Sources