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Jahresbericht 2021

Entwicklung einer Methodik zur hygienegerechten Konstruktion und Reinigung
textiler Flächengebilde sowie deren Veredlung und Konfektionierung für den
Robotereinsatz in der fleischverarbeitenden Lebensmittelindustrie
Development of a methodology for the hygienic construction and cleaning of textile
fabrics as well as their finishing and making-up for the use of robots in the meat
processing industry

S. Rothe , S. Krzywinski , A. Romero , R. Murcek , S. Beckmann , P. Erth , M. Müller-Bollmann , S. Schwerdtner 5
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1 ITM, TU Dresden, 2 Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV, 3 Textilausrüstung Pfand GmbH, 4 Weberei-Elite GmbH, 5 dwt-Zelte GmbH
Abstract Durch die Verwendung geeigneter Roboter ist es
möglich, Verarbeitungsprozesse bei „idealen Tem-
The goal was the close-to-series development and peraturen“ durchzuführen [7] und das Personal von
prototype production of marketable, hygienic and eintönigen, rauen oder gefährlichen Prozessumge-
textile-based covers for the meat-processing food bungen fernzuhalten [6]. Dennoch ist der Einsatz von
industry. Material and functional requirements Robotern in der lebensmittelverarbeitenden Indus-
were determined on the basis of research and the trie aktuell begrenzt, da sowohl hohe Investitions-
evaluation of typical systems and their application als auch Betriebskosten durch die Anschaffung der
profiles. Together, a media-tight material with low Roboter und die hohen Anforderungen an die Rei-
elongation rigidity and high elasticity was devel- nigung entstehen. Das Bestreben zum Einsatz von
oped, manufactured and analyzed. Technical weav- Robotern ist dennoch vorhanden und wird speziell
ing considerations and the development of finish- bei der Grobzerlegung von Fleisch zunehmend erfor-
ing and coating methods were necessary to ensure derlich. Dabei steht der Wunsch nach leicht reinigba-
media tightness up to an elongation of 20 %. The ren und preiswerten Lösungen im Vordergrund [8].
CAD construction of contour-near robot covers and
the pattern parts derived from them was devel- Das ZIM-Forschungsvorhaben „Entwicklung einer
oped for 2 robots and 2 movements. A method was Methodik zur hygienegerechten Konstruktion und
evolved that enables a fold-free cleaning position, Reinigung textiler Flächengebilde sowie deren Ver-
taking into account the maximum material load edlung und Konfektionierung für den Roboterein-
capacity. Support structures were designed and satz in der fleischverarbeitenden Lebensmittelin-
manufactured to ensure the stability of the textile dustrie“ widmete sich dabei genau diesem Wunsch
cover and its positioning. Finally, functional proto- und umfasst dabei weite Teile der textilen Prozess-
types were obtained, which the partner dwt-Zelte kette wie Flächenerzeugung, Flächenveredlung und
GmbH produced using the design and cutting data Konfektionierung. Hierfür konnte das ITM mit den
provided and which were examined at the Fraun- Firmen Weberei-Elite GmbH, Textilausrüstung Pfand
hofer IVV. GmbH sowie dwt-Zelte GmbH bestens geeignete
Partner im nahen Umfeld für die Idee gewinnen.
Einleitung und Zielsetzung Darüber hinaus war das Fraunhofer IVV mit seinem
umfassenden Know-how im Bereich der hygienege-
Die deutsche Ernährungsindustrie ist mit 614.000 rechten Reinigung ein weiterer wesentlicher Partner
Beschäftigten in 6.160 Betrieben einer der größten im Forschungsvorhaben.
deutschen Industriezweige, führend in Europa und
erwirtschaftet dabei einen jährlichen Umsatz von Materialentwicklung, Konfektionierung
185 Milliarden Euro [1]. Die Herstellung von quali- und Erprobung
tativ hochwertigen und hygienisch einwandfreien
Produkten hat in der Lebensmittelindustrie höchste Während in vielen Branchen Roboter auch im Pro-
Priorität und wird konsequenterweise auch gesetz- duktionsbereich eingesetzt werden, sind die Einsatz-
lich gefordert [2, 3, 4, 5]. Nichtsdestotrotz entstehen gebiete in der Lebensmittelindustrie überwiegend
durch Verunreinigungen und Kontamination von Packen und Palettieren. Das Potenzial des Einsatzes
Lebensmittel nicht nur monetäre Schäden infolge der Robotertechnik im Bereich der Verarbeitung
von Rückrufaktionen, sondern häufig auch lebens- von Lebensmitteln direkt am Produkt wurde bisher
bedrohliche und zum Teil tödliche Folgen für Men- kaum erschlossen. Als Grundlage für die Entwicklung
schen. Um diese weitreichenden Folgen zu mini- wurde deshalb ein in der Fleischindustrie üblicher
mieren, sind vorbeugende Maßnahmen notwendig. Prozess herangezogen – das Öffnen der Karkasse
Automation nach Hygienestandards ist eine solche, beim Schwein. Hierfür werden aufgrund der dabei
da ein verringerter Personalkontakt mit dem Pro- notwendigen mächtigen Schneidwerkzeuge größe-
dukt, einer Verringerung der Gefahr der Produktkon- re Roboter mit einer maximalen Gesamthöhe von
tamination entspricht [6]. Der Einsatz von Robotern bis zu 3 Metern eingesetzt. Um diese Kontaminati-
in kritischen Bereichen der Lebensmittelherstellung onsquellen für die Lebensmittel zu vermeiden und
trägt zur Verringerung von Kontaminationen bei. die Robotertechnik vor hohen Temperaturen und

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