Robotisering in de voedingsindustrie gaat niet vanzelf

Robots zijn hot. De 22 middelgrote voedingsmiddelenfabrikanten die we de afgelopen maanden over robotisering op hun fabrieksvloer spraken zijn allemaal met het onderwerp bezig. Sommige producenten zitten nog in het denkproces, anderen vragen zich af wat ze aan moeten met de robots waar ze zeven jaar geleden in geïnvesteerd hebben; upgraden of vervangen.

We interviewden bedrijven uit verschillende marktsegmenten, zoals verwerkers van vlees, zuivel en AGF, bakkers en producenten van droge kruidenierswaren. Zowel merk- als huismerkproducenten deden mee. Hun omzet varieerde van 10 tot 300 miljoen euro. De vraagstelling was gericht op de robotisering op de fabrieksvloer.

Nagenoeg al deze fabrikanten geven aan dat het gebrek aan gekwalificeerd personeel één van de belangrijkste redenen is om te robotiseren. Daarnaast komen ook argumenten als arbeidsomstandigheden, productiekosten, duurzaamheid en flexibiliteit naar voren (zie figuur 1).

Robots zijn niet nieuw. Al in 1495 bedacht Leonardo da Vinci een robotridder. Het duurde nog tot 1961 voor de eerste commerciële robot werd geïnstalleerd bij General Motors. Vergeleken met andere bedrijfstakken loopt de voedingsmiddelenindustrie achter op het gebied van robotisering. Het aantal robots dat momenteel jaarlijks aan het werk wordt gezet in de wereldwijde automobielindustrie is volgens World Robotics al snel een factor tien keer groter, terwijl de output van deze sector zelfs iets kleiner is dan die van de voedingsmiddelenindustrie. Voorlopig blijft dat zo, want volgens World Robotica plaatsten automobielfabrikanten de afgelopen jaren ongeveer tien keer meer robots per jaar dan voedingsproducenten.

Er zijn verschillende redenen waarom de adoptie van robots in de ‘voeding’ trager is verlopen dan in andere bedrijfstakken. Door een combinatie van enerzijds een relatief hoge mate van standaardisatie in producten en anderzijds lage verkoopprijzen, ligt mechanisering van oudsher meer voor de hand om de voedingsmiddelenproductie op te schalen en kosten te drukken.[1] Daar komt bij dat productieprocessen in de voeding weinig aan veranderden en producten over het algemeen een relatief lange levenscyclus kende. Hierdoor werd flexibiliteit in productie wellicht minder relevant geacht dan een lagere kostprijs.

Ook vanuit de robotleveranciers waren er redenen om de voedingsmiddelenindustrie in eerste instantie links te laten liggen en hun innovaties op andere bedrijfstakken te richten. Naast de grote verscheidenheid aan productieprocessen in de voeding (de automobielindustrie is veel homogener) en de kwetsbaarheid van veel (verse) grondstoffen, speelt ook de werkomgeving in de voedingsindustrie een rol. Behalve de temperatuur (van vrieshuis tot bakoven) en het vochtigheidsgehalte, vragen productresidu en benodigde agressieve schoonmaakmiddelen ook het nodige van de robot en daarmee van zijn ontwikkelaars.

De lage penetratie van robots in de voedingsindustrie zien we ook terug bij de geïnterviewde bedrijven (zie figuur 2). Bij veel producenten staat wel een palletiseerrobot. Deze robot neemt werknemers veel zwaar werk uit handen en is relatief eenvoudig in te passen in bestaande processen. Daarnaast voert de palletiseerrobot een redelijk universele taak uit, dus een standaard oplossing volstaat vaak al. Op andere plekken in het productieproces komen robots maar mondjesmaat voor.

[1] De voorkeur voor mechanisering boven robotisering om kosten te besparen wordt misschien nog wel het beste duidelijk gemaakt door automobielfabrikant Tesla. Tesla investeerde afgelopen jaar in een grote pers om chassisdelen uit één stuk aluminium te persen in plaats van door tal van lasrobots in elkaar te laten zetten. Inmiddels lijkt Tesla terug gekomen van dit besluit om te gaan giga-casten omdat eventuele reparatiekosten in een later stadium veel duurder werden.

Toch geven alle fabrikanten aan momenteel met robotisering bezig te zijn of investering in robots te overwegen. Vijf jaar geleden deden we een soortgelijke uitvraag en toen zag zo’n 20 procent van de gevraagde bedrijven niets in robotisering. Er is dus ook in de mindset van beslissers in de voedingsmiddelenindustrie iets veranderd. De belangrijkste redenen om te investeren in robots zijn terug te brengen tot een aantal factoren:

1. Beschikbaarheid arbeid: personeelsschaarste houdt aan

Personeel – of liever gezegd een gebrek aan personeel – blijkt veruit de belangrijkste aanleiding om de komende jaren meer in robots te investeren. Het is niet vreemd dat de geïnterviewde ondernemers meer dan 80 procent naar de factor arbeid wijzen als het op robotiseren aan komt. De arbeidsmarkt is krap. Historisch gezien erg krap. De krapte begon al in 2019, toen de werkloosheid tot onder het aantal beschikbare vacatures daalde. Tijdens het corona-herstel zagen we door enerzijds oplopende vraag en anderzijds minder arbeidsmigranten en hogere verzuimpercentages dat de arbeidsmarkt verder verkrapte. Inmiddels loopt de werkloosheid licht op door de economische tegenwind, maar toch blijft personeelsschaarste een factor.

De arbeidsmarkt zal naar verwachting ook relatief krap blijven. De komende paar jaar bieden een hogere arbeidsparticipatie van oudere werknemers (60-75jr) en zzp’ers die meer uren kunnen draaien nog enige soelaas in het arbeidsaanbod. Vanaf 2030 zal het totaal aantal beschikbare arbeidsuren echter afnemen door de vergrijzing van de Nederlandse bevolking (zie figuur 3). De personeelsschaarste zien we op drie manieren terug komen als reden om te robotiseren:

a) Productiviteit arbeid – meer met hetzelfde personeel

De vergrijzing heeft mede als gevolg dat een kleiner wordende groep werkenden de zorg en kosten voor een groeiend aantal niet-werkenden moet ophoesten. De verhoging van de arbeidsproductiviteit is een van de oplossingen om de stijgende aow- en zorgkosten ook in de toekomst te kunnen blijven betalen. Robotisering kan bijdragen aan de noodzakelijke verhoging van de arbeidsproductiviteit.

Voor individuele ondernemingen biedt robotisering de mogelijkheid om omzetgroei te verwezenlijken zonder het personeelsbestand navenant uit te moeten breiden. Bij één van de geïnterviewde bedrijven kon de capaciteit van een bestaande productielijn worden verhoogd met 30 procent door de plaatsing van een robot om een specifieke bottleneck in de toevoer van verpakkingen op te lossen.

b) Productiviteit arbeid – hetzelfde met kwalitatief minder personeel

Een krappe arbeidsmarkt betekent dat werkgevers minder selectief kunnen zijn ten aanzien van het opleidingsniveau en/of ervaring van potentiële nieuwe werknemers. Met name voor specialistische functies zoals uitbeners zijn slachterijen en slagers gedwongen steeds verder over de grens te gaan zoeken. Dit maakt het inzetten van robots op dergelijke taken interessanter, zelfs als de technologische uitdaging nog relatief groot is.

Veel respondenten gaven aan dat naast het opleidingsniveau, ook de arbeidsmotivatie van nieuwe werknemers een punt van zorg is als er minder te kiezen valt. Dit uit zich onder andere in een lagere betrokkenheid, minder discipline en grotere taalbarrières op de werkvloer. Hierdoor ontstaan meer fouten en kunnen bezettingsgraden dalen. Buiten de economische consequenties kunnen niet-gemotiveerde nieuwe werknemers ook het moraal van de vaste krachten ondermijnen. Robotisering ontzorgt in dit geval niet alleen het management; ook de arbeidsomstandigheden van het vast personeel gaan erop vooruit.

c) Arbeidsomstandigheden – aantrekkelijk werkgeverschap

De goedkoopste vorm van werving is het behouden van goed personeel. Zeker met het oog op de verwachting dat Nederland de komende jaren een groter beroep zal moeten doen op werknemers van boven de 60 jaar, wordt het steeds belangrijker voor werkgevers om ervoor te zorgen dat werknemers hun werk tot in lengte van dagen kunnen blijven uitvoeren. Arbeidsomstandigheden worden dus nóg belangrijker. Overigens niet alleen om personeel langer door te kunnen laten werken, maar ook om uitval en ziektekosten te voorkomen. De investering in de mechanisering van een emmer-ontstapelaar door één van de geïnterviewde bedrijven verdiende zichzelf in no time terug door een lager verzuim onder de operators. Tot slot, kunnen betere arbeidsomstandigheden ook potentieel nieuwe werknemers makkelijker over de streep trekken om bij het bedrijf te komen werken. Tot deze betere arbeidsomstandigheden door arbo-wetgeving verplicht worden gesteld. Dan is er geen concurrentievoordeel meer, maar worden investeringen in robotisering afgedwongen door regels.

Gevaarlijk, zwaar lichamelijk of repetitief werk in moeilijke omstandigheden zal als eerste in aanmerking komen om door robots te worden overgenomen. Dat zien we bijvoorbeeld terug in de penetratie van palletiseerrobots.

2. Kostenverlaging – een resultante van verschillende factoren

“Robots gaan ten koste van arbeidsplaatsen”. Dat is toch wel de geijkte krantenkop als het gaat om robotisering. Bij kostenverlaging is het inderdaad makkelijk om te denken aan het structureel verlagen van de personeelskosten door arbeidskrachten te vervangen door robots. De geïnterviewde producenten gaan er echter stuk voor stuk vanuit dat ze alle werknemers hard nodig hebben om hun groeiambities te verwezenlijken. De kostenverlaging zit hem in andere redenen: hogere bezettingsgraden, minder derving, minder verzuim, minder verloop, minder HR, minder energieverbruik, et cetera.

3. Kwaliteit product – niet per se beter, wel consistenter

Handmatige productiehandelingen bieden weliswaar de nodige flexibiliteit, maar het is lastiger om een consistente kwaliteit te garanderen. Door het toepassen van robots in bijvoorbeeld kwaliteitscontrole, receptdosering, productplaatsing of garnering kan een kleinere foutmarge worden bereikt in het productieproces en het eindproduct. Minder derving in de productie of ‘weggeef’ in het eindproduct leidt direct tot een kosten- en duurzaamheidsvoordeel.

4. Flexibiliteit in productie – u vraagt, wij draaien

Door een steeds sneller veranderende consumentenvraag wordt de levenscyclus van voedingsmiddelenproducten korter. Daarnaast breidt het aantal verkoopkanalen verder uit. Hierdoor zullen de SKU-aantallen blijven uitdijen. Tegelijkertijd verwachten supermarktinkopers de schaalvoordelen van een volledig gestandaardiseerde, gemechaniseerde lijn terug te zien in hun inkoopprijzen. Door te robotiseren verwachten fabrikanten in de productie sneller tussen verschillende eindproducten te kunnen wisselen zonder afbreuk te doen aan efficiency of productkwaliteit. De bijbehorende robots vinden we dan vooral aan het begin van de productielijn (dosering) en aan het einde van de lijn (verpakkingsmachines).

We vroegen de geïnterviewde producenten ook waar in het productieproces ze de komende vijf jaar verwachten meer robots in te gaan zetten (zie figuur 4). De antwoorden waren niet verrassend. Zoals de palletiseerrobot al liet zien, bestaat er bij voedingsmiddelenfabrikanten een voorkeur voor standaard oplossingen. Robotleveranciers zijn dezelfde mening toegedaan. De meest interessante plekken om te robotiseren zitten aan de randen van het productieproces en in de interne logistiek. Daar zijn de overlappen tussen verschillende industriesegmenten het grootst (standaardisatie), lopen relatief veel werknemers rond en liggen kansen om te flexibiliseren. De palletiseerrobot heeft duidelijk last van de wet van de remmende voorsprong.

De hoge score van verpakken en interne logistiek kan niet los worden gezien van de opkomst van collaborerende robots (cobots) en Automated Guided Vehicles (AGVs; zelfrijdende robots). Net als de stofzuigrobot thuis reageert deze nieuwe generatie robots op hun omgeving. Menselijke collega’s worden gedetecteerd en ontzien. Hierdoor zijn er veel meer toepassingen mogelijk en kunnen deze robots makkelijker op de werkvloer worden geïntroduceerd en geïntegreerd.

Afgaande op bovengenoemde voordelen en investeringsplannen lijken robots de ideale oplossing om personeelsproblemen te verlichten en de productiviteit te verhogen. Robotisering vraagt echter ook wat van de organisatie. We hebben de geïnterviewde voedingsmiddelenfabrikanten gevraagd naar wat hen weerhoudt om in robots te investeren. Kort samengevat heeft dat te maken met ruimte, geld, personeel, tijd en een gebrek aan flexibiliteit (zie figuur 5).

Om met dat laatste te beginnen: de grootste drempel lijkt het huidige productieproces te zijn. De menselijke productiefactor brengt een stuk flexibiliteit op de werkvloer. Om de investering in robots op een specifieke productielijn terug te verdienen zijn vaak bepaalde minimale productievolumes nodig. Zeker huismerkproducenten zullen de long tail in hun assortiment (recepten, verpakkingen, etc.) dan tegen het licht moeten houden. Respondenten geven ook aan dat ze verwachten dat robotisering het lastiger kan maken om op korte termijn te schakelen op commerciële kansen.

Het is enigszins paradoxaal, maar de robots die nodig zijn om personeelsschaarste op te lossen vereisen kennis die misschien nog wel schaarser is. Electrotechnische ingenieurs en machinemonteurs staan niet voor niets in de top-10 beroepen waarvan het Researchcentrum voor Onderwijs en Arbeidsmarkt (ROA) van de Universiteit Maastricht de grootste knelpunten tot en met 2028 verwacht. Hoewel er een stuk minder technici dan productiepersoneel nodig zullen zijn, maakt dit de geïnterviewde bedrijven wel huiverig om te investeren in robots. De sociale context speelt bij enkele CEO’s ook een rol: kunnen alle werknemers mee met de hogere eisen die aan hen worden gesteld in een meer digitale werkomgeving?

Het investeringsrisico draagt mede bij aan de aarzeling om vol in te zetten op robotisering. De kosten voor een robot en benodigde integratie lopen snel in de tonnen. De typische terugverdientijd waarmee ondernemers rekening houden bij dergelijke investeringen is zo’n drie tot vijf jaar.[2] De contractafspraken met de belangrijkste afnemers zijn in de voedingsmiddelenwereld echter vaak niet langer dan een jaar. Enkele fabrikanten zijn daarom terughoudend om zich te committeren aan bepaalde productassortimenten of productievolumes door te investeren in specifieke robots. Een borgstelling vanuit afnemer of innovatiesubsidies of fiscale aftrekmogelijkheden vanuit de overheid zou in dergelijke situatie de robotisering kunnen versnellen.

Robotisering is dus geen kwestie van werknemer eruit, robot erin en weer door. De investering in robots is vaak hoger, dus er komen meer financiële risico’s bij kijken. Misschien nog wel belangrijker, een robot vraagt ook wat van het productieproces en personeel. De 22 geïnterviewde voedingsmiddelenfabrikanten verwachten dat de opbrengsten van de robotiseringslag vooral uit ‘meer met hetzelfde’ gaan komen: meer productie met hetzelfde personeel, hogere bezettingsgraden en meer oog voor duurzaamheid. Wat opvalt is dat de focus vooral op het productieproces zelf ligt. Er is echter meer mogelijk met robots.

Meer toegevoegde waarde

We zagen al dat het inbouwen van meer flexibiliteit in het verpakkingsproces door robotisering ondernemingen de mogelijkheid biedt om een groter assortiment aan te bieden zonder in te boeten op efficiëntie. Dit zou zich moeten vertalen naar een groter onderscheidend vermogen. Een andere manier waarop robots meer waarde kunnen toevoegen ligt in het begin van het productieproces. Ingaande kwaliteitscontroles zijn vooralsnog vooral gericht op het uitfilteren van grondstoffen van te lage kwaliteit. Met bijvoorbeeld product sensing en robotarmen valt er mogelijk ook meer te doen met het selecteren en verwaarden van versproducten met bovengemiddelde kwaliteit.

Service robots

Tot onze verbazing scoorden schoonmaken en veiligheidsinspecties erg laag op de wensenlijstjes van de bedrijven. Dit zijn juist zaken waarmee ondernemers hun werknemers kunnen ontlasten en ontzorgen. Daar komt bij dat de investeringen die hiermee zijn gemoeid gemiddeld genomen een stuk lager zullen liggen. Bovendien vereisen deze robots niet direct een hele ommezwaai in het productieproces. Low hanging fruit dus.

Met dank aan Royal Houdijk voor de kopfoto van de Houdijk COOKIEBOT.