De toekomst van voedselverwerking: slimme robots met GenAI

De voedingsindustrie staat voor een dubbele uitdaging: een groeiend arbeidstekort en steeds hogere eisen rond hygiëne, flexibiliteit en duurzaamheid. Terwijl robots al decennia ingezet worden voor repetitieve taken in fabrieken, zijn ze vaak beperkt tot gesloten kooien en vaste routines. Maar met de opkomst van humanoïde robots met Generative AI (GenAI), breekt mogelijk een nieuw tijdperk aan waarin single purpose robots evolueren naar general purpose robotica, die veilig, flexibel en intelligent kan opereren in dynamische omgevingen zoals voedselverwerking. Dat stelt professor Bram Vanderborght (Brubotics, Vrije Universiteit Brussel & imec). 

Onhandige robotklauwen

Vandaag zijn robots vooral actief in afgezonderde zones, waar ze één taak uitvoeren: snijden, verpakken, sorteren. Maar de realiteit in voedselverwerking is complexer. Traditionele robots botsen hier op hun limieten. Voor de veiligheid moeten robots bovendien in robotkooien geplaatst worden. Dat is echter vaak onpraktisch: ze nemen heel wat meer ruimte in dan een menselijke operator, verhogen het risico op contaminatie want zijn moeilijk te kuisen en maken retrofit in bestaande fabrieken moeilijk.

Cobots bieden een oplossing, maar zijn vaak te traag om het snelle ritme van de verwerking aan te kunnen. Bovendien zijn ze weinig flexibel: het herprogrammeren wordt gedaan door experts en is erg duur. Daarnaast zijn cobots geschikt voor grote oplages, maar niet voor de flexibiliteit die nodig is in SMEs. Bovendien zijn objecten in de voedselindustrie van variërende vorm en grootte, soepel en fragiel. De robotklauwen zijn hiervoor te onhandig.

Humanoïde robot

Uiteraard is de droom dat er een gemechaniseerde versie komt van de mens. Een robot die dezelfde werktuigen kan hanteren, dezelfde handelingen kan uitvoeren en vanuit gesproken commando’s allerlei taken zelf kan uitvoeren zonder dat die vooraf geprogrammeerd dienen te worden. Dan komt men al gauw tot iets wat op een 'humanoïde robot' lijkt.

Dit alles is nog verre toekomstmuziek, maar er wordt volop in geïnvesteerd - vooral in Amerika en China. Een logische stap. Eerst slaagden Large Language Models zoals ChatGPT erin om teksten te produceren over welk onderwerp dan ook. Vervolgens bleek de technologie ook in staat om beelden en video’s te produceren. De volgende stap is physical AI: eender welke beweging in de echte wereld gebaseerd op een commando.

Dat denkt ook de CEO van de chipmaker Nvidia, die momenteel heel veel winst maakt omdat AI-algoritmes heel goed op hun processoren draaien. Hij zegt dat 'robots en AI die de wetten van de fysica begrijpen' de volgende technologische golf zijn.

Technische uitdagingen

Hoewel de vooruitzichten veelbelovend zijn, zijn er nog belangrijke technische uitdagingen. Het generen van bewegingen van robots is veel complexer dan het genereren van teksten. In tegenstelling tot teksten op het internet zijn maar heel weinig data beschikbaar van de manier waarop robots in de echte wereld taken volbrengen.

Daarnaast is er nog een verschil. Zo bevatten de teksten van die chatbots geregeld zogenaamde 'hallucinaties'. De consequenties daarvan zijn dat we ze grappig of dom vinden, of voor waar aannemen. Maar robots wil je niet laten hallucineren, want dan kunnen de robots wel eens heel gevaarlijk worden.

Bovendien moeten beslissingen razendsnel genomen worden – een tijdje wachten op het antwoord (zoals we nu moeten doen) zal niet kunnen. Niet alleen het ontbreken van trainingsdata, maar ook het feit dat zeer krachtige en energievretende servers nodig zijn om modellen te trainen (nog meer dan nu het geval is met AI) maakt dat we voor grote uitdagingen staan. 

Die getrainde modellen moeten vervolgens op heel snelle en energiezuinige chips in de robot uitgevoerd worden. Die zijn momenteel nog niet voorhanden. Vanuit imec, het chiplabo van de wereld, wordt een nieuwe generatie chips, zijnde chiplets, ontwikkeld. In eerste instantie voor autonome voertuigen. Vervolgens worden de capaciteiten uitgebreid naar humanoïde robots.

Vacuümgrijpers

Een humanoïde robot moet veilig kunnen werken in dynamische omgevingen. Dat vereist geavanceerde sensoren om mensen, obstakels en gevaren te detecteren. Hiervoor ontwikkelen de VUB en imec de spinoff Safebot om robots sneller en dus productiever, maar ook gegarandeerd veiliger in relatie tot mensen te maken. Veel taken in de voedselverwerking vereisen een fijne motoriek en gevoel, bijvoorbeeld voor het oppakken van delicate producten. Naast veiligheid is ook tactiele intelligentie belangrijk.

Het Belgische bedrijf Melexis ontwikkelt 3D-aanraaksensoren die druk en afschuifspanning kunnen meten. Hierdoor kunnen objecten met net voldoende kracht vastgenomen worden zonder geplet te worden, en zonder dat het product uit de grijpers kan glijden. Dankzij de combinatie van zelfhelende materialen en intelligente soft robotics hebben we vacuümgrijpers gemaakt die een veel breder gamma objecten kunnen oppakken, die niet alleen langer meegaan maar ook aanzienlijk minder energie verbruiken, zoals blijkt uit testen met Pfizer in de cleanrooms.

De combinatie van GenAI, slimme sensoren en veilige robotica heeft het potentieel om de voedselverwerking fundamenteel te transformeren

De meeste humanoïde robots zijn vandaag nog duur en kwetsbaar. Voor een brede inzet in technische sectoren moeten ze goedkoper, robuuster en onderhoudsvriendelijker worden. Daarom moeten de prijzen van de componenten naar beneden voor massaproductie, zodat ze de prijs kunnen behalen van  bijvoorbeeld een stadswagen. Daarnaast moeten robots in staat kunnen zijn om samen te werken met bestaande tools, software en werkmethodes. Dat vraagt om open standaarden en slimme interfaces.

Flexibele, intelligente assistenten

De combinatie van GenAI, slimme sensoren en veilige robotica heeft het potentieel om de voedselverwerking fundamenteel te transformeren. In plaats van dure, taakspecifieke machines evolueren we naar flexibele, intelligente assistenten die zich aanpassen aan de noden van de sector. Dit betekent niet dat robots het werk overnemen, maar dat ze het werk ondersteunen. Slimmer, veiliger en veelzijdiger dan ooit tevoren.

Omdat deze technologie zo krachtig wordt, is het essentieel dat Europa - Vlaanderen in het bijzonder - ondernemerschap opbouwt op het vlak van zowel de hardware als de software van robotica. Als we niet oppassen, worden we afhankelijk van landen die de grondstoffen, kennis én robotmacht bezitten. Laten we onze maatschappelijke noden niet als problemen zien, maar als kansen om onze industrie te heroriënteren.

Het uitgangspunt is een goede mix van gevestigde bedrijven die zich heroriënteren naar robotica, zoals start-ups, scale-ups en enkele unicorns, zoals Vlaanderen heeft kunnen realiseren in de biotech- en farmaceutische industrie. Laat ons dus dromen van een sterke robotica-industrie in Vlaanderen. Niet als sciencefiction, maar als strategische noodzaak. Maar dan moeten we vandaag durven investeren, samenwerken en bouwen aan een toekomst waarin Vlaanderen niet enkel robotica koopt, maar deze mee ontwikkelt en onderneemt.

Op donderdag 13 november 2025 vindt hét kennis- en netwerkevent Food Process Seminar plaats. Aan de hand van inspirerende lezingen, casestudies en getuigenissen uit de praktijk krijgt u tijdens deze themadag een volledig overzicht van de perspectieven van artificiële intelligentie in de voedingsverwerkende industrie. Tijdens zijn lezing gaat professor Bram Vandenborght dieper in op het potentieel van Generatieve AI in robotica voor de voedingsindustrie. Schrijf u nu in!