Indtil for få år siden stod der 'adgang forbudt for robotter' ved de centrale forarbejdningprocesser i danske mejerier. I dag kan producenterne imidlertid dokumentere, at robotterne og deres tekniske installationer ikke konterminerer fødevarerne i produktionen.

Alligevel fortæller Arlas seneste robotprojekt en tydelig historie om, hvor kompliceret og problemfyldt det er at sætte robotter til at håndtere et så levende forskelligartet produkt som ost.

»En af de vigtige ting, vi har lært, er, hvor vigtigt det er, at man gemmer en del af sine projektpenge til de sene faser i robotprojektet, hvor der er brug for at kortlægge mulighederne for teknologiske og organisatoriske forbedringer. Vores robot er i sit tredje leveår, og vi har stadig meget udvikling foran os, før den kommer til at køre perfekt,« siger projektchef John Faurholdt, der har været ansvarlig for Arla Foods seneste robotprojekt: indførelsen af en såkaldt skraberobot i osteproduktionen på mejeriet i Taulov.

»Der er fortsat dele af mejeriproduktionen, der foregår manuelt som for 100 år siden,« fortæller John Faurholdt:

»Disse arbejdsprocesser vil vi naturligvis gerne automatisere for at hente rationaliseringsgevinster og skåne medarbejderne for nogle opslidende og ensformige arbejdsrutiner.«

Dette satte gang i projektet om at skabe en robot, der hurtigt og effektivt kunne skrabe skorpen af langtidslagrede oste (se boksen side 11).

»Vi stillede store krav til den robot, vi skulle i gang med at udvikle: Den skrabeproces, som robotten skulle udføre, er jo netop defineret ved, at den er forskellig fra gang til gang. Til gengæld kan en person løse opgaven perfekt med et kvarters oplæring,« siger John Faurholdt.

Samtidigt ser han dog en klar logik i, at der er gået lang tid, før mejerierne er begyndt at interessere sig for robotteknologi.

»Her arbejder vi jo ikke med et stabilt råmateriale som f.eks. metal eller chokolade, hvor produktet er veldefineret og støbes i en form. Vi beskæftiger os med ost, som er et kompliceret, dyrket produkt, hvor osten efter 'støbningen' lever videre, vokser sig skæv og får et individuelt aftryk,« siger John Faurholdt.

Arla og den tekniske samarbejdspartner, Bila, skulle finde ud af, hvordan man indbygger så meget intelligens i en robot, at den bliver i stand til at identificere tykkelsen på den 'opløste' osteskorpe og dermed kun skraber præcis denne del af osten af.

»Robotten har nu været i drift i mejeriet i tre år. Tankerne bag projektet og udførelsen er dybest set gode, men i praksis fungerer den ikke perfekt. Jeg tror, at vi er løbet ind i mange af de klassiske problemer med implementering af robotteknologi på et 'one off'-projekt, og samtidig må vi bare se i øjnene, at det at udvikle en robot fra bunden og få den til at fungere gnidningsfrit i produktionen ikke er noget, som bare sker, når den er købt og installeret,« siger John Faurholdt.

Han peger på, at implementeringen tværtimod kræver konstant opfølgning og analyse af arbejdsprocesserne omkring robotten samt regelmæssig opfølgning på, om anlægget stadig er optimalt fungerende.

Rationaliseringsgevinsten ved at indføre robotten er for længst blevet kvantificeret på mejeriet i Taulov: Oprindeligt havde man på mejeriet syv medarbejdere til at fuldføre arbejdsopgaverne med at skrabe skorpen af den lagrede ost. Nu bruger man tre medarbejdere, som er til stede ved robotten og kvalitetstjekker robottens arbejde.

»I gamle dage kunne én person skrabe maksimalt 2,5 oste i minuttet. Robotten kan - når den fungerer optimalt - skrabe 5 oste i minuttet. Vi håber at komme op på disse kapaciteter igen,« siger John Faurholdt.

Den helt store udfordring med at indføre robotteknologi på mejeriet har dog været at integrere den i mejeriets produktionskultur.

»Det har voldt problemer at holde robottens effektivitetsniveau så højt oppe, at medarbejderne rent faktisk oplever den som en hjælp,« siger John Faurholdt.

Hvis anlægget ikke fungerer optimalt, ikke udfører opgaven korrekt, eller operatører og vedligehold ikke er godt nok oplært, så er der stor chance for, at det går den forkerte vej.

De første års erfaringer med robotten har vist, at den typisk kan gøre 90 procent af skrabearbejdet. Når robotten er færdig med at skrabe osten, vil der fortsat være noget af den dårlige skorpe tilbage enkelte steder, som en medarbejder skal fjerne efterfølgende.

Desuden skal robotten med jævne mellemrum justeres, så den skraber med det tryk, der er justeret til at passe til standardtykkelsen på ostene i den aktuelle 'sending'.

Og hvis robotten bliver betjent af noget personale, der måske ikke rigtig er teknisk interesseret og derfor ikke får justeret robotten på de rigtige tidspunkter, så vil personalet gradvist opleve, at robotten gør sit arbejde dårligere og dårligere. Til sidst slår medarbejderne ud med armene og siger: 'Hvorfor skal vi egentlig have denne robot, når det hele går lettere, hvis vi selv gør arbejdet?'

John Faurholdt sammenfatter erfaringerne med indførelse af robotteknologi i produktionen på følgende måde:

»Vi har i dette tilfælde lært - på den hårde måde - hvor vigtigt det er at opretholde det fulde fokus på robotten i perioden efter implementeringsfasens afslutning. Vi har lært, hvor meget teknisk knowhow der egentlig skal være i organisationen for at sikre robottens oppe-tid. Vi kan ikke forvente, at vores smede, elektrikere eller svejsere kan løfte denne opgave. Vi bliver mere og mere afhængige af specialister.«

Her i robottens tredje leveår er John Faurholdt derfor ikke i tvivl om, at robotanlægget med tiden vil kunne komme til at indfri sit fulde potentiale. Det kræver dog en anden runde med tilretninger og yderligere udvikling.

»Som med så megen anden maskinudvikling skal vi hen i anden eller tredje generation, før teknologien er tilstrækkeligt optimeret. På dette 'one off'-projekt er mulighederne dog kun at optimere på anlægget,« siger John Faurholdt og vurderer, at den optimale måde at lave 'one off'-projekter nok ville være, at der afsættes penge til optimering i årene efter installation:

»Man bør gå disse projekter igennem med mellemrum for at sikre, at de fortsat er optimale, men også for at se om der er kommet ny teknologi, der kan forbedre processen. I det tilfælde, vi har her, kunne man forestille sig vision, 3D-scanning, røntgen eller noget helt andet,« siger han.

Projektholdet i Taulov skal nu, formentlig i samarbejde med leverandøren Bila, i gang med en opfølgende analysefase, hvor robotanlæggets svage punkter skal identificeres, og de mulige teknologiske/menneskelige løsninger skal defineres.

Rationalet bag ny robotteknologi på Arlas mejeri
Mejeriet i Taulov producerer gul ost som Riberhus, Samsø og Havarti. Desuden pakkes Klovborg- og Tistrup-ostene her. Tistrup-ostene lagres i op til ét år for at opnå den rette smag.

I lagringsprocessen nedbrydes deres overflade, og den bliver opløst - dog uden at løsne sig helt fra osten. Den opløste skorpe skal fjernes (klargøring af osten), da forbrugerne kun skal have prima ost. Fjernelsen kræves også for at få staniol til at hænge fast på osten og dermed muliggøre udskæring til detailhandlen. Den opløste skorpe er et spildprodukt, som derfor nødvendigvis må skrabes væk.

I hele mejeribranchens levetid har man klaret opgaven manuelt ved, at en person står med et 'skrabejern' og skraber de opløste lag væk fra overfladen. Arbejdet er i sagens natur mandskabskrævende og relativt langsommeligt. Desuden kræver det en belastende arbejdsstilling, som Arla ikke ønsker at opretholde, og som samtidig kan forventes at blive en udfordring i fremtiden i forhold til arbejdsmiljøet.

I en virkelighed, hvor Arla konstant rationaliserer arbejdsgange, var dette område et lille, men meget oplagt sted at sætte gang i en automatiseringsproces.


Den unikke løsning: Robottens knæled
Skraberobotten er produceret som et udviklingsprojekt i samarbejde mellem Arla og Bila A/S . Projektbevillingen var ikke kun baseret på rationalisering, men i lige så stor grad på løsningen af det tunge arbejde og EGA .

Det at sikre, at robottens centrale værktøj, skraberen, kun skærer i skorpen, og ikke i osten, voldte ingeniørerne store hovedbrud. Der blev afprøvet mange forskellige løsninger i den toårige udviklingsperiode. Løsningen er blevet en robotopsætning, som består af hovedsageligt standardkomponenter undtagen en særlig installation yderst på armen, som holder skraberen, og som kopierer det menneskelige håndled. Knæleddet kan bevæge sig i alle retninger og er fjederbelastet, så selv om robotten påvirker skraberen med et konstant tryk, kan skraberen følge en bølgende bevægelse langs grænsen mellem skorpe og god ost.

Skorpen er blød, og den gode ost er hård, så hvis man indstiller med det rigtige tryk, vil skraberen blive trykket helt ned til den hårde og gode ostekerne, som til gengæld vil bremse skraberen, så skraberen følger den hårde ostekerne op og ned i en bølgende bevægelse.

Det kræver dog, at robotten skal justeres, så det tryk, den lægger på knæleddet, konstant er afstemt med den 'generation' af oste, som bliver sendt forbi robotten. Forskellige 'generationer' af oste kan nemlig have store variationer i skorpens tykkelse, og hvis robotten er indstillet til for svagt et tryk, vil skraberen ikke trænge helt ned til det gode lag i osten.