Robothandjes AVL Motion klaar voor echte werk

De aspergerobot AVL Motion S9000 gaat de wijde wereld in, na acht jaar denkwerk, ontwikkelen en finetunen. Hoe doet deze robot zijn werk -en nog belangijker – wat vindt de praktijk ervan? Volgens de laatste ‘OEE-berekening’ is de robot goedkoper dan een handsteker.

De robot voor de oogst van witte asperges van machinebouwer AVL Motion in Westerbeek is klaar voor de alledaagse praktijk. In de afgelopen jaren draaiden er vier machines om alle componenten te testen, te verfijnen en de betrouwbaarheid te maximaliseren. ‘Dat is nu achter de rug, de robot is klaar om voluit de markt op te gaan’, meldt Sander Wientjes van AVL Motion. ‘80.000 kilo asperges per jaar met de robot moet lukken, met maximaal 6.000 steekacties per uur. Voor komend jaar staat de bouw van een groter aantal robots op de planning, voor het merendeel voor Duitse telers. Wientjes verwacht in 2028 Europawijd tenminste 150 exemplaren in bedrijf te hebben. Dan is de vraag hoe een robot het bedrijfseconomisch doet, in vergelijking met handoogsten. In eerdere berekeningen kwam de kostprijs per kilo min of meer vergelijkbaar uit, op €1 per kilo geoogst product. Volgens Wientjes is dat inmiddels achterhaald, verwijzend naar een door het bedrijf uitgevoerde OEE-berekening (= prestatie x beschikbaarheid x kwaliteit). ‘Met een handsteker kom je nu uit op €1,31 per kilo, met onze robot op €0,92. De robot kost in deze berekening €400.000 (ex BTW).’

Beter dan handmatig

Het nieuws ‘AVL Motion is klaar voor de praktijk’ werd gecombineerd met een praktijkdemonstratie met twee robots tegelijk. Dat gebeurde midden mei op de zoveelste droge en stoffige dag op een perceel in Grashoek. De toelichting op de machines kwam van Arno van Lankveld (36). Hij stond aan de basis van de huidige robots en in het verlengde daarvan aan de naam AVL Motion. ‘Het balletje begon in 2017 te rollen’, vertelt hij. Hoe kun je de oogst van asperges automatiseren, met minimaal de capaciteit en kwaliteit van handoogsten? Toen ben ik gewoon aan de slag gegaan. Eerst alleen, nu met 15 medewerkers. Eigenlijk zijn we pas net begonnen.’

Eén operator

Van Lankveld: ‘Vanaf het allereerste moment was duidelijk dat de oogstrobot compact moest worden, met een oogstrij per werkgang, met één operator voor het werk op en rond de machine. En, minstens zo belangrijk, de betrouwbaarheid moet goed zijn.’ De robot is circa 6 meter lang en 2,4 meter breed. Vijf meter manoeuvreerruimte is voldoende om het apparaat in een keer tussen de werkgangen te keren. De bediening gaat met een radiografische afstandsbediening. Het in-bedrijf stellen aan het begin van een werkgang is doordacht. Dat geldt met name voor de invoer van de afdekfolie. De operator drukt het begin van de foliestrook in het invoerkanaal aan de voorkant van de oogster. Met een druk op de knop wordt de strook vervolgens automatisch door een kanaal aan de zijkant van de machine geleidt, dus uit de buurt van het oogstsysteem, en komt er aan de achterkant uit. Dit proces duurt een paar seconden, zonder inspanning en zonder kans op een nat pak vanwege regenwater op de folie.

Uitgekookte techniek

Het oogstgedeelte zit goed in elkaar. AVL Motion heeft duidelijk niet gekozen voor een aanpak waarbij elke oogstmodule een asperge steekt en vervolgens in een tweede beweging op het afvoerbandje deponeert. Die extra afvoerhandeling zou tijd kosten en dus capaciteit. In plaats daarvan draait alles om een carrouselsysteem: langwerpig van vorm (denk aan een uitgerekt ei), geplaatst in de rijrichting, en voorzien van twaalf armen die onafhankelijk van elkaar rond de carrousel kunnen bewegen. Aan iedere arm zit een bekervormige oogstmodule. Wordt een oogstbare asperge gedetecteerd, dan wordt een oogstmodule tot boven deze asperge geleid. De module beweegt rechtstandig naar beneden, snijdt de asperge af en beweegt weer omhoog. Deze cyclus duurt in totaal in iets minder dan een seconde. Tijdens deze opeenvolging van handelingen staat de betreffende oogstmodule stil ten opzichte van de grond. Dit komt doordat de voorwaartse rijsnelheid van de oogster, en achterwaarts gerichte snelheid van de arm van de oogstmodule, elkaar opheffen. De net geoogste met asperge gevulde module draait vervolgens door, tot boven een afvoerbandje. De asperge wordt hier losgelaten. Het sterke aspect van deze aanpak is dat het steken van een asperge en de afvoer na elkaar en volledig onafhankelijk van elkaar verlopen, zonder tijdverlies.

‘Opgeblazen zwemband’

Het afsnijden van een asperge gaat met twee mesjes die in een knippende beweging naar elkaar bewegen. De dan gesloten mesjes zorgen vervolgens voor de ondersteuning van de asperge. Een opblaasbaar gummi kraagje in de bovenkant van de oogstmodule houdt de asperge lichtklemmend vast. Het kraagje doet enigszins denken aan een zwemband die wordt opgeblazen, waardoor de binnendiameter wat kleiner wordt. Camera’s zorgen voor de detectie van de oogstbare asperges, met hulp van kunstmatige intelligentie (AI). Dat zorgt er bijvoorbeeld voor dat alleen een echte asperge worden ‘gezien’ en niet bijvoorbeeld een op een aspergekopje gelijkend steentje. Nog een manier om capaciteit te winnen, is het zo hard mogelijk rijden wanneer dit kan. Dat gebeurt op stukken waar even wat minder asperges staan. De robot accelereert waar mogelijk en remt af als er meer asperges staan en er dus meer oogsttijd nodig is. De kurkdroge bodem geeft tijdens de demodag veel stof, maar veroorzaakt geen wielslip. Om dit laatste ook onder natte omstandigheden te voorkomen, is de oogstmachine aan de (lichtere) voorzijde voorzien van stuurbare wielen en aan de achterkant van een rupsonderstel. Dat reduceert de bodemdruk tot zo’n 0,5 kilo per vierkante centimeter.

Betrouwbaarheid en service cruciaal

Machines houden er weleens mee op. Het ligt niet voor de hand dat AVL Motion altijd van dit onheil gevrijwaard blijft. Want de techniek in deze robot is mooi, maar soms ook complex. En de condities zijn buiten niet altijd optimaal. Arno van Lankveld: ‘In de ontwikkeling doen we er alles aan om de kans op storingen te minimaliseren. Dat proces houdt nooit op. Verder werken we aan een goed serviceapparaat voor storingen én voor onderhoud. Gaat het toch fout, dan is belangrijk het oponthoud maximaal te beperken. Als een oogstmodule hapert of als de slagingskans achterblijft, dan is die module separaat uit te schakelen of eenvoudig uit te wisselen. Een operator kan dit laatste zelf doen, met twee of drie reservemodules aan boord. De aandrijving is zo eenvoudig mogelijk. De dieselmotor is gekoppeld aan een stroomgenerator (voor de aandrijving van de rupsen en de armen aan de carrousel) en aan een compressor (voor de pneumatische aandrijving van de oogstmodules). Deze complete powerunit is ingebouwd in een frame dat eenvoudig in de machine is te koppelen. Bij onverhoopte stilstand is de complete unit snel en eenvoudig uit te wisselen. Dat is vaak efficiënter dan ter plekke repareren.

Lees hier meer over de test met de robot bij Teboza, waar NPPL eerder over berichtte.