Hygiëne bij ontwerp van automatiserings-oplossingen met robots

Hygiënisch ontwerp van automatiseringsoplossingen met robots helpt voedingsbedrijven het risico op contaminatie door micro-organismen te beperken. In een vierdelige reeks blogs zoomen we in op de 'best practices' in hygiëne om automatiseringsoplossingen met robots te ontwerpen. In dit eerste deel leggen we de focus op wat hygiënisch ontwerp is en waarom het belangrijk is.

In het kader van het ColRobFood-project verdiepen we ons in de uitdagingen waarmee de Vlaamse bedrijven zich geconfronteerd zien bij de integratie van robots in de voedselproductie met hygiënische beperkingen in het achterhoofd. We merkten dat het probleem van 'food-ready' automatiseringsoplossingen met robots ontwerpen nog altijd bestaat. Met deze nieuwe blogreeks geven we u een samenvatting van tips & tricks die aangereikt worden door bekende organisaties in hygiënisch ontwerp, zoals EHEDG en 3-A SSI.

Potentieel in verwerking en productie

Robots worden ingezet aan de productiezijde in tal van uiteenlopende sectoren, maar in de voedingssector worden ze meestal alleen voor verpakken en palletiseren gebruikt. De voornaamste factoren die dit beperkte gebruik van robots in de voedingsindustrie tot nu toe bepalen, zijn tweeërlei: de kost van de robottechnologie en het gebrek aan robots, ontworpen om voedsel te behandelen, d.i. ingrediënten die broos, vervormbaar zijn en vaak als poeder of vloeistof voorkomen. Terwijl de kost van robots snel daalt en dankzij de grote stappen vooruit die gemaakt worden in de grijpertechnologie en intelligente beeldverwerking, is er nu een enorm potentieel voor het gebruik van robots in verwerking en productie van voeding. Maar dit zijn niet-traditionele robottoepassingen. Een probleem is de uitdaging in het nakomen van de regels rond voedselhygiëne en een makkelijke reiniging van de robots.

Machinerichtlijn

Wist u dat voedselverwerkingsmachines die niet voldoen aan de vereisten inzake reinigingsgemak in de Machinerichtlijn 2006/42/EC en andere relevante normen, geen geldige conformiteit met de CE-markering hebben? De protocols voorzien door de Machinerichtlijn vereisen een volledige reinigbaarheid van elk oppervlak dat in direct contact komt met voeding. De vraag blijft dus onbeantwoord rond het ontwerpen van automatiseringsoplossingen met robots die klaar zijn voor de voeding.

De taak van de voedselverwerkende industrie is om gewassen of producten afkomstig van boerderijen op te nemen en ze te verwerken tot allerlei voedingsproducten. Als het om de voedingsproductie gaat, maken we een onderscheid tussen primaire verwerking, secundaire verwerking en verpakking (zie onderstaande figuur). De transfer van bacteriën of andere micro-organismen van een substantie naar een andere kan plaatsvinden tijdens elk stadium van de voedselproductie.

Primaire verwerking, secundaire verwerking, verpakking

Voorzien op grondige reiniging

Als resultaat van de ontwikkeling en toepassing van steeds mildere bewaringstechnologieën wordt verwerkte voeding gevoeliger voor (her)besmetting door micro-organismen, wat vraagt om grotere controle van het productieproces. Een manier om deze bijkomende controle te bereiken is door hygiëne in te bouwen in de installaties die van in het begin gebruikt worden in de voedselproductiefabriek (zie onderstaande figuren). Vooral in secundaire processen, waarin voeding in direct contact komt met de installatie, is het essentieel machines voorhanden te hebben die ontworpen en gebouwd zijn om te garanderen dat ze, wanneer nodig, efficiënt kunnen worden gereinigd, gedesinfecteerd en onderhouden, om zo besmetting van voeding te vermijden. Het moet mogelijk zijn om deze machines met water af te spuiten en te reinigen, wat betekent dat ze bestand moeten zijn tegen corrosie en door water veroorzaakte beschadiging aan hun werkende onderdelen.

Componenten om ziekteverwekkende kiemen te bestrijden

Relatie tussen kwaliteit van installatie en product

Hygiënisch ontwerp

Hygiënisch ontwerp is geen totaal nieuw concept, het bestaat eigenlijk al bijna een eeuw, toen de zuivelindustrie besefte dat standaardisering voordelig was bij verschillende onderdelen. De standaardisering van de regelgeving over de wereld is een voortdurend proces, maar organisaties zoals 3-A Sanitary Standards Inc (3-A SSI) in de VS en de European Hygienic Engineering and Design Group (EHEDG) werken samen in het definiëren van normen voor het hygiënisch ontwerp van installaties voor voeding.

In ons onderzoek leerden we dat 3-A SSI in 2016 de '3-A Sanitary Standard for Robot-based Automation Systems' uitbracht. Dit is de eerste industriële norm voor minimale sanitaire (hygiënische) vereisten voor ontwerp, materialen en fabricage, installatie van robotgebaseerde automatiseringssystemen. EHEDG heeft nog geen equivalent als norm uitgevaardigd. De norm geeft blijk van vijf jaar aan ontwikkeling van criteria voor robots die ingezet worden in de voedingsindustrie, zodat het mogelijk is dat robots gereinigd worden en zodoende geen bron zijn van voedselcontaminatie. Later in deze blogreeks komen we terug op de tips & tricks beschreven in deze norm.

Meer weten? Blijf op de hoogte!

Bij de implementatie van een robotpalletiseerproject is de kans laag dat de veiligheid van eetbare producten zal aangetast worden. Echter, bij projecten die rond het ontwerp en de implementatie van systemen gaan, en betrekking hebben op het vastnemen, doseren, vullen, verzegelen, ... van eetbare paddenstoelen en hun verpakking, moeten de ontwerpcriteria gebaseerd zijn op de veronderstelling dat er verschillende gevaren mogelijk zijn die de productkwaliteit kunnen aantasten. Dit indien deze niet geanticipeerd, geïdentificeerd, besproken, gedocumenteerd, afgezwakt en geëlimineerd worden. Het team van Sirris-experts kan u hierbij ondersteunen. Volg zeker onze serie blogs. Vragen? Neem contact met ons op!

In het tweede deel van deze blogreeks gaan we dieper in op het proces van risico- en gevarenanalyse als eerste stap wanneer u overweegt een robot te introduceren die in contact zal komen met voeding. 

Bronnen