Automatisierung der Speisentablettierung für Kliniken

Quick Check

Ausgangssituation

Für die Versorgung der Patienten in Krankenhäusern mit den einzelnen Mahlzeiten werden in den Zentralküchen der Service GmbH Schwarzwald verschiedenste Speisen anhand der Kundenwünsche vorportioniert und anschließend ausgeliefert.

Für die Mitarbeitenden in diesen Zentralküchen besteht eine erhöhte körperliche Belastung durch monotone Tätigkeiten. Dadurch, aber auch begünstigt durch den demografischen Wandel, der die verfügbaren Kapazitäten immer mehr verknappt, erschwert sich die Personalbeschaffung zunehmend.

 

Lösungsidee

Durch den Einsatz von Robotern und Methoden der KI soll zukünftig die Portionierung der Bestellungen teilweise automatisiert werden. Die auf einem Tablett zusammenzustellenden Speisen werden dabei durch Kundenbestellungen vorgegeben, vom System automatisch lokalisiert, aus dem entsprechenden Behälter gegriffen und sorgfältig abgelegt. Um eine autonome Ausführung zu ermöglichen, werden Verfahren zur Objekterkennung und Greifplanung eingesetzt, basierend auf künstlichen neuronalen Netzen. Dies ermöglicht dem Roboter auch, sich dynamisch an die Geschwindigkeit der menschlichen Kolleg*innen anzupassen.

© Krankenhaus-Service GmbH Schwarzwald

Nutzen

Durch die roboterbasierte Zusammenstellung der Speisen kann die Versorgung der Patient*innen mit Lebensmitteln sichergestellt werden. Dabei bieten Robotersysteme den Vorteil, flexibel an neue Aufgaben oder Sortimente anpassbar zu sein, was den langfristigen Einsatz in weiteren Einrichtungen und Bereichen ermöglicht. Die Robustheit dieser Systeme und eine niedrigere Fehlerquote als bei menschlicher Ausführung schaffen eine zusätzliche Planungssicherheit. Auch kann davon ausgegangen werden, dass die Hygienecompliance weiter verbessert werden kann, was einen zusätzlichen Sicherheitsstandard für die Patient*innen bildet.

 

Umsetzung der KI-Applikation 

Typischerweise werden die Tabletts an mehreren Stationen mit Speisen befüllt. Die Lokalisierung und das autonome Greifen der Artikel kann unterschiedlich schwer sein. Deshalb wurden zuerst solche mit gutem Automatisierungspotenzial identifiziert. Ein sechsachsiger Roboterarm mit Sauggreifer konnte so die Objekte mit einer Erfolgsquote von mehr als 80 Prozent bei einer Dauer von 7 Sekunden pro Greifvorgang aufnehmen, mit Ausnahme der Bestecksets, die der Greifer nicht halten konnte.