Affordable Robot Intelligence for Small Enterprises (ARISE)

Situering  

Voedingsverwerkende en -verpakkende bedrijven in Vlaanderen hebben te maken met acute personeelstekorten, hoge loonkosten en toenemende high-mix low-volume productie. Daardoor wordt niet alleen het debiet, maar ook de wendbaarheid van hun productielijnen sterk op de proef gesteld. Deze bedrijven vinden vandaag geen oplossing in klassieke automatisatie of robotica omdat deze strenge eisen stellen aan een vaste, gestructureerde omgeving. Het resultaat is dat quasi iedere onderneming achterblijft met (meerdere) arbeidsposten waar zuivere pick & place-taken uitgevoerd moeten worden – nét het soort taak waarvoor het tekort aan gemotiveerd personeel het meest voelbaar is.

De aanleiding voor dit project zijn recente demonstraties met AI-gestuurde cobot-armen (collaborative robot) binnen het Vlaams AI-onderzoeksprogramma (VAIOP). Mede-uitvoerder UGent IDLab-AIRO toont dat dit type robot, in combinatie met recente AI-modellen, net als mensen, online kan bepalen waar en hoe verschillende soorten objecten gegrepen en geplaatst moeten worden. De techniek biedt een volwaardige oplossing om pick & place in een veranderlijke, semigestructureerde omgeving te automatiseren. De vertaling naar voedingsverwerkende en -verpakkende bedrijven kan bovendien snel gebeuren aangezien ze compatibel is met industry-grade cobots die al geruime tijd in de markt staan als een betaalbaar en veiliger alternatief tegenover klassieke industriële robotarmen.

Cobots zijn dus niet nieuw, maar met een traditionele aansturing zijn ze nog geen echte multi-taskers: programmeren en omstellen vraagt te veel tijd en gespecialiseerde kennis. Moderne AI-beeldherkenning gecombineerd met klassieke robot-actieplanning verandert dat. AI-cobots "zien" wat ze moeten grijpen en beslissen op het moment zelf hoe de verplaatsing naar de gewenste locatie moet verlopen. Zo worden ze een Zwitsers zakmes voor pick & place taken bij high-mix low-volume productie. Programmeren en omstellen kan snel, zonder expertkennis.

Om de vertaling van de VAIOP-kennis tot een succes te maken, moet ze tot bij robot-integratoren gebracht worden. Tegelijk moeten de vele potentiële eindgebruikers in de voedingsindustrie bewust gemaakt worden van de mogelijkheden en ROI voor hun processen. Een aanzienlijk deel van hen is de laatste jaren al met cobots in contact gekomen, maar in de wetenschap dat ze enkel een positieve ROI kunnen bieden bij een nauwkeurig afgestelde productielijn. ARISE zet volop in op deze twee pistes. AP Hogeschool Antwerpen en Universiteit Gent slaan de handen in elkaar om de instrumenten en validaties te bouwen die nodig zijn om AI-cobots succesvol te implementeren voor pick & place taken. Het consortium zorgt voor brede verspreiding binnen het netwerk van bedrijven in de voedingsverwerkende/-verpakkende sector en robot-integratoren in Vlaanderen. ARISE zorgt ook voor verankering in het hoger onderwijs om te anticiperen op de vraag naar AI-cobot operatoren en installateurs.

Algemeen doel

Met ARISE willen we de competitiviteit van voedselverwerkende en -verpakkende bedrijven in Vlaanderen versterken door wijdverspreide en kost-intensieve pick & place-taken te automatiseren. We baseren ons op een recente techniek uit het Vlaams AI-Onderzoeksprogramma die gebruik maakt van budgetvriendelijke en veilige collaboratieve robotarmen (cobots). Ons centrale objectief is om deze techniek breed te vertalen naar eindgebruikers en robot-integratoren in het Vlaamse landschap. 

De doelgroep is bijgevolg tweeledig: 

1. Voedselverwerkende en -verpakkende bedrijven: Fevia telde in 2024 in Vlaanderen ±2450 voedings- en drankenproducerende bedrijven (NACE C10, C11). 70% zijn kmo’s en 50% telt minder dan 100 werknemers (Flanders’ FOOD/Alimento). O&O wordt doorgaans uitbesteed. De meerderheid van deze bedrijven hebben te maken met tot op heden niet-automatiseerbare, kost-intensieve pick & place taken en zijn rechtstreeks gebaat bij de introductie van AI-cobot technologie.
2. Aannemers van roboticaprojecten: Het gaat hier naar schatting over een 30-tal bedrijven in Vlaanderen (PwC/Agoria). O&O middelen zijn niet onbestaande bij deze bedrijven, maar kennis over AI-gedreven cobots is nog te beperkt.

Concrete doelen

De concrete doelen van ARISE zijn de realisatie van:  

1. Transparantie over mogelijkheden in de vorm van een referentiebibliotheek met documentatie en analyse van ≥40 real-world, kost-intensieve pick & place-scenario's uit de Vlaamse voedings- en verplakkingsindustrie, inclusief beeldmateriaal en proof-of-concept simulaties.
2. Gedemonstreerde flexibiliteit a.d.h.v. een werkende AI-gestuurde cobot-opstelling op basis van de VAIOP-softwarebibliotheek (Lips et al., 2025), met integratie van ≥5 scenario’s uit de referentiebibliotheek, geselecteerd in samenspraak met de bedrijven uit de begeleidingsgroep.
3. Praktische implementatiehandvaten in de vorm van vier beslissingsondersteunende tools:
   1. Scope-evaluatie
   2. ROI-rekenmodel
   3. Veiligheidsraamwerk
   4. Reorganisatie-roadmap
4. Kennisoverdracht naar integratoren en technici via open-source software-implementatie, technische documentatie, hard-/firmware compatibiliteitsrapport en cursusmateriaal voor hogeschoolopleidingen.
5. Brede bewustwording en netwerking via verschillende disseminatie-events.