Cuisson automatisée sur le lieu de vente
avec pince imprimée en 3D
LMD | Étude de cas
Dans les boulangeries et les supermarchés, la pénurie de main-d'œuvre et le gaspillage alimentaire menacent la rentabilité, alors que les consommateurs exigent des produits frais et de haute qualité 24 heures sur 24. L'automatisation traditionnelle a souvent du mal à gérer les pâtisseries délicates, les normes d'hygiène et les fluctuations de la demande. Et si une pince robotisée pouvait imiter la dextérité humaine tout en surpassant les processus manuels en termes de coût, de disponibilité et de précision ?
C'est là qu'intervient le système Bakisto, un écosystème de boulangerie entièrement automatisé et piloté par l'IA, alimenté par le préhenseur alimentaire de LMD, grâce à la technologie de fabrication additive EOS. Développé en partenariat avec FANUC, WIESHEU et Wanzl, ce système redéfinit la boulangerie en magasin grâce à l'intégration fonctionnelle et à l'innovation des matériaux. Le résultat : une boulangerie ouverte 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, qui réduit les déchets et offre une qualité constante, même en cas de forte demande.
Défi
L'automatisation des processus de boulangerie artisanale nécessitait une solution à trois problèmes critiques : manipulation délicate, respect des règles d'hygiène et changement rapide d'outils.Les pinces alimentaires traditionnelles - généralement en acier inoxydable - sont lourdes, ce qui limite la charge utile du cobot et nécessite des bras robotiques plus grands et potentiellement moins sûrs. En outre, chaque tuyau ou câble externe sur une pince est un contour gênant qui limite les mouvements et rend les changements rapides encombrants. Face à ces exigences uniques, les méthodes de fabrication conventionnelles n'ont pas été à la hauteur. LMD avait besoin d'un préhenseur alliant légèreté, fonctionnalité intégrée et conformité aux normes alimentaires, le tout en une seule pièce.
Les méthodes de fabrication conventionnelles ne pouvaient pas offrir la combinaison de précision, de sécurité alimentaire et de flexibilité requise pour cette application spécialisée. Même de petites variations dans les propriétés des matériaux ou la finition de la surface pourraient compromettre la qualité du produit ou la conformité à la réglementation, ce qui en fait un défi idéal pour la fabrication additive avancée.
Solution
Avec le modèle fiable EOS P 396, LMD a mis au point une pince multi-matériaux innovante : le cadre de base et les doigts de la pince sont en PA 2200, tandis que deux manchons en TPU 1301 recouvrent l'entraînement entièrement imprimé en 3D d'une manière fonctionnelle et hygiénique. En combinant l'expertise de LMD en matière d'automatisation alimentaire et les capacités de fabrication précises de la technologie EOS, un concept novateur a été créé, qui allie les normes d'hygiène les plus strictes à une manipulation précise.
Grâce au frittage sélectif par laser (SLS), les canaux pneumatiques ont pu être intégrés directement dans la structure de la pince. Cela réduit les sources d'erreur potentielles, simplifie le nettoyage et rend la maintenance beaucoup plus aisée. "L'EOS P 396 est inestimable pour notre travail, car elle nous permet de tirer parti de la liberté de conception, et la large gamme de matériaux offre une grande flexibilité. Nous pouvons créer des produits précis sans être limités par des composants standard", explique Max Becker, chef de projet chez LMD. Grâce à un développement itératif et à une étroite collaboration, l'équipe a optimisé la conception de la pince pour obtenir des performances réelles, en réduisant considérablement le temps d'assemblage et les points de défaillance potentiels.
Résultats
La coopération entre LMD, EOS et les entreprises partenaires a fondamentalement changé la boulangerie automatisée. Au lieu de devoir compter sur des équipes de nuit manuelles, une solution cobot hygiénique et efficace permet désormais un fonctionnement automatisé de bout en bout, précisément adapté aux exigences de la distribution alimentaire moderne. La conception légère mais robuste de la pince réduit sensiblement l'inertie du système - un avantage décisif lors de la manipulation de plateaux de cuisson lourds et de produits sensibles.
Par rapport aux pinces conventionnelles, la géométrie arrondie et la structure flexible de la pince LMD imprimée en 3D minimisent considérablement le risque de collision. En outre, l'utilisation de l'intégration fonctionnelle et de la construction légère permet de construire des systèmes plus compacts, ce qui permet non seulement d'économiser de l'espace, mais aussi de réduire considérablement les coûts. "La technologie EOS nous donne la liberté de mettre en œuvre nos idées sans restrictions et de développer des solutions innovantes sur mesure pour nos clients", résume Max Becker de LMD.
Le regroupement des pièces en un seul assemblage imprimé a permis de réduire l'utilisation de matériaux, de simplifier la chaîne d'approvisionnement et d'éliminer les points de défaillance potentiels. Les canaux pneumatiques internes, imprimés directement dans la pince, ont permis d'éliminer les tuyaux et les câbles externes susceptibles de gêner les mouvements ou de ralentir les changements de produits. Contrairement aux boulangers humains, les cobots équipés de cette solution peuvent commencer à travailler des heures avant l'ouverture des magasins, cuire toute la nuit et ne pas se faire porter pâle pendant la saison de la grippe. Cette fiabilité permanente, associée à la prévision de la demande par l'IA de Wanzl, garantit que les produits frais sont prêts au moment où les clients le souhaitent, sans surproduction ni heures de travail perdues. "Grâce à la pince de LMD, nos cobots peuvent manipuler les croissants aussi délicatement que des mains humaines, mais avec une plus grande disponibilité et à moindre coût. Cela va transformer les opérations de boulangerie pour les détaillants et améliorer de manière significative le rendement et la constance de la qualité des produits ", déclare Jens Kaufmann, Business Development & Process Improvement chez FANUC Deutschland.
Cette collaboration fructueuse est devenue un modèle pour l'innovation dans le domaine de l'automatisation alimentaire. Elle démontre comment la fabrication additive avancée peut résoudre des problèmes complexes dans des environnements hautement réglementés tout en offrant des avantages commerciaux mesurables. "Notre partenariat avec LMD se caractérise par une flexibilité exceptionnelle, une excellente qualité de produit et un véritable esprit de collaboration. Ensemble, nous avons développé et mis en œuvre des solutions innovantes de manière efficace - un véritable exemple de partenariat au niveau des yeux", résume Kaufmann.
Courts profils d'entreprises :
LMD est un spécialiste de la robotique d'automatisation qui se concentre sur les solutions hygiéniques à cycle élevé pour les environnements liés à la santé et à la production alimentaire. Pour plus d'informations : https://lmd-innovation.de/
FANUC est un leader mondial dans le domaine des robots industriels, fournissant plus de 100 000 cobots par an et proposant des solutions d'automatisation collaboratives. Pour plus d'informations : https://www.fanuc.eu/eu-en
WIESHEU est un innovateur dans le domaine des systèmes de cuisson intelligents, avec plus de 50 ans d'expertise en ingénierie des fours et une concentration sur la technologie de la cuisson au détail. Pour plus d'informations : https://www.wiesheu.de/en/
Wanzl est un pionnier des solutions de vente au détail, qui fournit aux plus grandes chaînes de supermarchés d'Europe des logiciels d'aménagement de magasins et de vente au détail sur mesure. Pour plus d'informations : https://www.wanzl.com/en_GB
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