'Robottechniek is aanwezig; sector aarzelt’

Als het aan Erik Pekkeriet ligt, maken mensenhanden in het productieproces zo veel mogelijk plaats voor robots. Het kan fabrikanten flexibiliteit opleveren én leidt tot versere en duurzamere voeding.

Het algemeen heersende beeld dat de agrosector de voedselverwerkende industrie ver vooruit is wat betreft robotisering, behoeft nuancering, vindt Erik Pekkeriet. Immers: “Op een akkerbouwgrond rijdt nog altijd een boer op een trekker rond. En zo slecht is het niet gesteld met het gebruik van robots in de voedingsindustrie. Wel is er een groot verschil tussen vers en processed voedsel. Een robot kan nu eenmaal minder makkelijk overweg met de variabele eigenschappen van verse voeding. Hagelslag laat zich eenvoudiger verpakken in een pakje en vervolgens in een doos, dan verschillende groottes, vormen en gewichten komkommers die eerst in plastic gaan en daarna zo efficiënt mogelijk een krat moeten vullen. Want de beladingsgraad blijft een uiterst cruciale factor in deze branche.” 

Pekkeriet kent als programmamanager Agro Food Robotics bij de WUR de ontwikkelingen op het gebied van robotisering in de voedingssector als geen ander. Met een flinke dosis kennis en af en toe een prikkelende stelling richting de industrie, praat hij ons bij over noodzaak, mogelijkheden en zijn droombeeld.  

Als we kijken naar de categorie vers, wat is dan de stand van zaken met betrekking tot het gebruik van robots?

“Momenteel worden er in die sector vooral one-off robotics ingezet, met name door het MKB. Maar die zijn weinig flexibel; ze kunnen niet generiek ingezet worden. Voor grote volumes moeten robots snel kunnen wisselen, want suppliers leveren hun producten op een andere manier aan en afnemers hebben ook allemaal eigen wensen: de één wil twee kipfilets in een bakje, de ander vier, weer een ander wil biologische kip en de verpakkingen moeten daarop ook steeds aangepast worden. Opschaling is helemaal nodig bij de verwerking van seizoensproducten of bij acties in de retail. Op dergelijke piekmomenten is het voor fabrikanten nu makkelijker om extra medewerkers in te zetten.”  

Als het met mensen prima gaat, waarin zit dan de noodzaak van verdere robotisering?

“De arbeidsomstandigheden in het primaire proces waarbij ieder product wordt aangeraakt, worden er niet beter op. Fabrieken worden lawaaiiger en de productiviteit moet almaar omhoog. Zo vindt de productie steeds vaker 24/7 plaats. Bovendien zijn de klimatologische omstandigheden slecht: niet zelden zijn productieruimtes tussen de vier en zeven graden, omdat er wordt gewerkt met verse producten. Beter voor de algemene voedselveiligheid, maar niet bevorderlijk voor het welzijn van de medewerkers. Dat zijn veelal arbeidsmigranten en daardoor zijn de slechter wordende werkomstandigheden minder zichtbaar. Maar het is een grote zorg, die we ons aan zouden moeten trekken.”

Behalve de arbeidsomstandigheden; wat zijn andere redenen om in te zetten op meer gebruik van robots?

“Overal waar mensenhanden aan te pas komen, is er kans op contaminatie. Die verlaag je als je robots werk over laat nemen. Het komt dus de voedselveiligheid ten goede. Daarnaast kunnen robots sneller werken en daarmee de productieketen verkorten, omdat organisatorische en logistieke stappen overgeslagen kunnen worden. Tracking and tracing komt in goed gerobotiseerde systemen automatisch mee. Dat vergroot de transparantie van de keten. Bovendien kan voedsel daardoor verser verwerkt worden en hoeft het niet meer ingevroren te worden. Dat kost minder energie bij het productieproces, de opslag, het transport én bij de consument thuis omdat die het niet hoeft te laten ontdooien. Robotlijnen kunnen ook compacter werken, zodat voedsel dichter bij de plek waar het geoogst, gevangen of geslacht is, verwerkt kan worden. Al deze redenen leiden ook tot financieel voordeel voor de industrie.”  

Waar liggen de voornaamste kansen in het productieproces? 

“Ten eerste kunnen robots producten direct uit het krat rapen - ook wel bin picking genoemd. Nu is het systeem vaak zo ingericht dat een krat dat van de pallet komt op een band wordt omgekieperd. Zo’n band schudt wat en trekt de producten uit elkaar. Misschien pikt een robot er met behulp van een camera wel wat producten uit, maar alleen wat voor hem makkelijk is. De rest van de selectie vindt vaak handmatig plaats of komt in een retourstroom, waarna de robot een tweede poging mag doen. Dat vergroot vaak het risico op contaminatie. Ook moet de lijn tussendoor steeds schoongemaakt worden om de kans op besmetting te verlagen. Bij bin picking hoeven alleen de grijper en het krat gereinigd te worden - food-contact parts. Dat cleaningproces zou trouwens ook door robots gedaan moeten worden. Die kunnen, wanneer een productielijn overkapt is, de lijn inside-out reinigen zodat er geen water, schoonmaakmiddel en mensenhanden aan te pas komen. Ten slotte kunnen robots de operationele flexibiliteit aanzienlijk verbeteren. Technieken die daarbij ingezet worden, zijn wheel in/wheel out, ofwel modules die makkelijk in en uit een lijn te plaatsen en/of te rijden zijn, plug & play, modulair gebruik van robots en adaptieve software. Die laatste techniek werkt hetzelfde als een nieuwe USB-device op een computer: hij meldt zich aan, de computer vindt de driver en gaat weer verder. Zo kunnen fabrikanten sneller overschakelen op een andere productie en zijn er geen dure OEM-ers (Original Equipment Manufacturers, red.) nodig.”  

Wat betekenen deze kansen voor het eindproduct, kun je een concreet voorbeeld geven? 

“Ja - de houdbaarheidsdatum die we verse producten meegeven, ligt nu vast bij de productie. Zo krijgen alle tomaten uit één oogst dezelfde houdbaarheidsdatum. Terwijl de smaak van de individuele tomaten nog best kan verschillen en veranderen. Met sensoren kunnen we onder meer meten wat de precieze rijpbaarheid en het suikergehalte zijn van de afzonderlijke tomaten. Met die data kunnen de houdbaarheidsdata per tomaat aangepast worden. De sensoren zorgen dus voor meer flexibiliteit en productdiversificatie. Dit soort technieken zijn aanwezig hoor, maar de sector is aarzelend.”

Want …? 

Pekkeriet is even stil. Dan, na een lichte zucht: “De korte termijncontracten tussen retail en leveranciers moeten van de baan, zodat leveranciers kunnen investeren in lange termijn-oplossingen. De robots die nu gebruikt worden – de one-off’s – zijn te weinig georiënteerd op operationele flexibiliteit. Veel voedingsmiddelenbedrijven die in potentie profijt hebben van flexibele robots, durven niet te investeren in R&D omdat de processen voor en achter de robot ook aangepast moeten worden; waaronder het sorteer- en verpakkingssysteem. Zo zorgen de kortlopende contracten met retailers en het feit dat zij continu om aanpassingen vragen ervoor dat producten en verpakkingen steeds veranderd moeten worden. Dat vereist lerende systemen: robots die data verzamelen en omzetten in handelingen. De ketenpartners moeten de handen ineen slaan om dit mogelijk te maken.”  

Wat is uw vergezicht, voor pakweg 2040? 

“Ik zou het toejuichen als er een volledig geautomatiseerde voedselproductie komt. Ik hoop op een voedselverwerkende industrie waarbij verse producten vanuit pallets worden geselecteerd door robots en een tunnel ingaan waar ze volledig geprocessed weer uitkomen. In between zijn robots aan het werk die bovendien allerlei data verzamelen. Dan kan de houdbaarheidsdatum per product bepaald worden en kunnen producten zó verpakt worden dat de beladingsgraad nog steeds optimaal is. We eten bovendien duurzamer, verser en gezonder. En onze voeding wordt decentraler geproduceerd, dus geconsumeerd dichter bij de oorsprong van de voornaamste grondstoffen. Maar voor de verwezenlijking hiervan heeft de wetenschap meer hulp nodig vanuit de industrie. Die heeft een vrij conservatief businessmodel; de blik van de branche zou meer gericht moeten zijn op de lange termijn.” 

Erik Pekkeriet 
Met een studie werkbouwtuigkunde legde Erik Pekkeriet (1970) de basis voor een carrière in de agrofoodsector. Hij was o.a, werkzaam als projectmedewerker in onderhoudsbeheer bij Philips en als consultant in innovatiemanagement in de glastuinbouw. Vervolgens stapte hij over naar de Wageningen University & Research, waar hij werkte aan verbreding van de scope van robotisering in glastuinbouw naar robotisering in open veld, vis, vee, voedsel en andere domeinen in agrifood. Momenteel geeft hij binnen de WUR leiding aan het agile team van Agro Food Robotics van veertig onderzoekers die zich bezighouden met robotisering in verschillende takken van de voedselketen. Tevens is hij de grondlegger en netwerkcoördinator van agROBOfood, het Europese Digital Innovation Hub Netwerk voor agrifood robotics.

Beeld: © Herbert Wiggerman