2020-11-12 20:16 来源：世牌网
肉类制造业的未来可能包括3D扫描仪和自动切割。泰森(Tyson)、史密斯菲尔德(Smithfield)、嘉吉(Cargill)和JBS都在寻找实现更多自动化的方法。
在一个房间里，一个传送带带着一个带有机器视觉摄像机和蓝色钳子的机械手臂，俯冲下来把鸡捡起来，放到一个托盘包装里。在另一幅图中，一台自动移动机器人叉车自动导航，另一台巨大的黄色机器人起重机捡起包裹并包裹起来等待运输。
这种新时代的设备可以在泰森生产自动化中心位于阿肯色州斯普林代尔的26000平方英尺的工厂里找到 开张一年多了。工程总监道格·福尔曼(Doug Foreman)和马蒂·林恩(Marty Linn)戴着口罩，通过Facetime电话的镜头，带领“食物潜水”(Food Dive)参观了该中心。
泰森食品 是众多肉类公司中的一家吗该公司的自动化战略强调了其员工的安全担忧。
长期以来，肉品工厂的自动化一直是一项艰巨的任务，因为成本高昂，而且胴体大小不一，机器人很难精确地切割和处理所有类型的胴体。但当冠状病毒肆虐肉类工厂，迫使 许多人暂时关闭作为 成千上万的工人生病了在美国，更多的公司加快了他们的自动化计划。
泰森食品的高级工程师表示，疫情加大了该公司自动化团队的压力。
“人们的紧迫感更大了……我认为泰森需要找到一种方法来实现越来越多的自动化，特别是机器人自动化，这已经是一段时间了。”但是，是的，就像所有人一样，这次流感让每个人都睁开了眼睛。”
尽管面临这些挑战，泰森、史密斯菲尔德、嘉吉和JBS都在考虑如何在工厂现代化的过程中融入更多的自动化。Food Dive进行了参观，采访了一些公司，并与专家讨论了这些肉类公司在这一过程中所处的位置，以及未来在美国更机械化的肉类工厂会是什么样子
在泰森的一个创新实验室里，有一个机器人在演示，它使用一个摄像头来按颜色分类不同的珠子。在一个玻璃盒子里，散落着红、黄、绿的珠子。在30秒内，一个带摄像头的机器人起重机就能将这些珠子按颜色分成不同的杯子。
福尔曼已经在泰森公司工作了20年，他说，紧凑的演示展示了他们试图将什么整合到他们的过程中，摄像机不仅能看到形状，还能看到颜色。他说，这种类型的机器人相机可以帮助检测产品上的缺陷，比如不应该出现的不同颜色。
福尔曼说，麦蒂正在为机器人开发更多的视觉技术，“因为如果你看不到它，你就无法用它做任何事情。”他说，视觉技术正在快速发展。
“在过去的几年里，成本明显下降了很多，这开始成为一个开始有意义的点。也许10年前，它太贵了，技术也不够发达。但我想说的是，未来的发展方向是我们的重点。”Foreman说。
然后，福尔曼和林恩走到工厂的另一个房间，那里模拟了一个温度可以降到35到40度的食品生产环境。
“真正让我们在自动化方面取得成功的关键之一，是能够全面测试、全面审查环境中的自动化，以及我们将在何种条件下实现自动化，”曾在通用汽车(General Motors)担任机器人技术首席工程师的林说。“我们可以把需要加工的产品带到这里。它给我们带来了一个优势，可以使用一些先进的技术，在环境中进行试验，而不需要把它们带到工厂。”
还有一个小车间，他们可以在那里切割、钻孔和焊接。在一个创新实验室里，不透明的窗口保护了它的知识产权，但只要点击一个按钮，窗口就会被清除。
拥有一个专门用于自动化的设施，也帮助泰森公司在大流行期间适应需求。机器人中心的一个房间里有一个红外扫描仪，可以在泰森在美国各地的工厂里找到。在冠状病毒传播期间，肉类公司竞相寻找保护员工安全的方法，泰森食品在麦蒂设立了一个测试设施，以评估需要什么技术，以及获得工人精确温度的最佳系统。随后，泰森公司在其所有工厂安装了红外线体温扫描仪。
福尔曼说:“从旧金山到新泽西，我们派了技术人员来安装这些系统，我们只用了大约8周的时间。”
但即使使用了工程师和专家，完成这一过程也是疯狂的。
“这是一场混战。我们一直在努力获得这些系统并了解它们，了解如何设置它们，限制是什么，并试图尽快将它们送入电站，只是为了能够帮助团队成员，”Linn说。
在中心周围走动的是泰森公司的员工，他们正在接受培训，并与机器人进行互动。工程师们说，员工们可以来找麦蒂，了解工程的进展以及如何操作。
“当你开始将机器人技术引入设备时，会有一些恐惧因素。所以什么我们可以做的,试图得到一些熟悉舒适度与我们的团队成员,和处理机器人,和不关心这些事情,和自信的能力来处理这些系统在我们的工厂是一个大的一部分开始这种类型的自动化,”福尔曼说。
自动化仍有局限性。福尔曼说，开发这些机器人需要“大量的尝试和错误”。但工程师们表示，他们正在寻找工具，帮助工人们更有效地工作。
“让人们在我们的流程中从事更有价值的活动，”福尔曼说。“使用机器人来完成那些困难、枯燥和高度重复性的任务。机器人可以一整天都这样做，不会感到疲劳、分心或在完成过程中遇到困难。”
“让人们在我们的流程中从事更有价值的活动。使用机器人来完成那些困难、枯燥和高度重复性的任务。”
道格·福尔曼
泰森制造自动化中心制造技术总监
林恩举例说，在一个工厂里，机器人代替人把玉米热狗排成一条直线，这样它们就可以正确地放进包装里。
“这是一个很好的例子，在这种情况下，一些自动化，机器人自动化，可以帮助消除这种压力，让团队成员真正坐在那里做这些。老实说，这是人们真的不想做的工作。”
泰森有 至少投资5亿美元在技术和自动化方面的经验，以及在该领域的领导经验。拥有技术背景的迪恩·班克斯， 成为泰森的首席执行官上个月。
“泰森食品和许多《财富》500强企业在有效利用这些技术发展方面处于领先地位，而我们看到，美国企业界对这些技术的利用很少。” 班克斯在最近的阿肯色州西北部科技峰会上说。
世界上最大的肉类加工企业JBS 一直在尝试随着越来越多的机器学习 之前说的该公司今年将把10亿美元资本支出的一部分用于实现自动化。
JBS首席执行官Andre Nogueira说:“毫无疑问，更多的自动化即将到来。 他上个月在《华尔街日报》的全球食品论坛上说。
2015年,JBS 购买了控股股权斯科特科技公司是一家新西兰的机器人公司。斯科特科技公司(Scott Technology)的肉类加工主管安德鲁·阿诺德(Andrew Arnold)表示，该公司正在与JBS密切合作，研究未来如何帮助这家科技公司实现更多的肉类加工自动化。 "JBS是我们的股东，因此我们与JBS关系非常密切，这是我们业务的重要组成部分，" Arnold表示。
“毫无疑问，更多的自动化即将到来。” 安德烈•诺盖拉
甚至在冠状病毒出现之前，肉类行业就已经开始了
近年来，疫情的爆发加剧了这些问题。阿诺德说，由于流感大流行，斯科特已经看到人们越来越感兴趣。 阿诺德说:“在过去两三年里，我们看到了来自世界各地的很多兴趣。”“肯定有人在寻找解决劳动力短缺问题的方法。”
阿诺德说，斯科特在过去的20年里一直在发展肉制品行业的技术。Scott从自动去骨过程开始，现在市场上有很多系统。他说，该公司目前正在扩大牛肉、猪肉和家禽的自动化程度。
为了实现这个过程的自动化，阿诺德说，公司需要对每只动物进行扫描，因为它们有不同的特征，比如肋骨的数量。
“真正的挑战在于产品的多样性。每个动物都是不同的。你必须设计一个系统来满足这种变化，”阿诺德说。“我们使用先进的技术来了解哪里需要削减，然后相应地削减，以确保我们的削减是准确的。”
与此同时，嘉吉蛋白与动物健康公司(Cargill Protein and Animal Health)媒体关系总监丹尼尔沙利文(Daniel Sullivan)在一封电子邮件中表示，该公司正在其供应链中“拥抱科技”。沙利文说，公司几乎每个月都要在硅谷与创新者会面，以确保他们有最新的见解。
“蛋白质的未来绝对会包括自动化。我们已经在分级、包装和工厂物流方面看到了这些进步，”沙利文说。“…现实情况是，生产动物蛋白意味着管理不同大小、重量和其他维度的活体动物，这使得自动化成为供应链复杂的初始部分。随着我们离成品越来越近，自动化的机会也在增加。”
史密斯菲尔德食品公司2019年可持续发展报告称
该公司计划投资数千万美元在机器人技术上实现工厂生产过程的自动化。史密斯菲尔德公司高级副总裁兼首席全球工程师霍华德·安德森(Howard Anderson)在一封电子邮件中表示，史密斯菲尔德公司预计，到2050年，先进的机器人技术、人工智能和数据分析将“走在现代制造业的前沿”。
安德森说，Smithfield的工厂已经部署了多种自动化设备，比如自动拉筋和切割设备，在根据长度、宽度和厚度进行特殊切割之前，使用3D骨模型进行切割。史密斯菲尔德的工厂还使用了新的输送系统来运输整个工厂的肉类，这减少了50%以上的叉车运输量。
“我们设想，在未来，自动化将影响我们员工、客户和消费者的大多数任务，但设施操作的人工方面仍将是必要的。” 霍华德•安德森
德勤(Deloitte)和制造业研究所(Manufacturing Institute) 2018年的一份报告发现，美国可能出现制造业劳动力短缺，到2028年将有多达240万个职位空缺。安德森说，为了做好准备，史密斯菲尔德公司已经成立了一个特别工作组，加快实现自动化，并正在投资一些项目，以吸引以技能为基础的人才。
安德森说:“我们设想，在未来，自动化将影响我们员工、客户和消费者的大多数任务，但设备操作的人工方面仍将是必要的。”
挑战依然存在，但一些国家已经走在了前面
美国的家禽生产已经从1970年的每小时3000只加工鸡发展到今天的每小时15000只，使用了更多的技术。 但是，加拿大安大略省圭尔夫大学(University of Guelph)食品科学系的教授沙伊·巴布特(Shai Barbut)说，下一代将拥有更多的机器人技术。Barbut说，先进的自动化技术可以使用摄像头、机器视觉或x光来定位关节的位置，然后用刀切割。
多年来，越来越多的机器人技术在肉类行业找到了不同的应用，比如机器人配料机(Robo Batcher)，它使用一个升降臂将切好的肉从传送带上移动，然后将它们排列在托盘上，
巴布特在他的书中写道家禽和肉类加工的科学然而，开发先进的机器人技术是困难的。Barbut说，在汽车工业中，有相同的部件——例如，所有的螺丝都是完全相同的尺寸——所以机器人更容易处理相同的尺寸。然而，像大翅膀和小翅膀这样的生物变异会造成问题，而开发更智能的机器来处理这些问题可能会很困难。
但更先进的创新已经存在，并正在世界其他地方使用。
例如，在丹麦，机器人做了大部分工作，比如用红外激光机器人测量猪
丹麦皇冠公司的霍森斯工厂它是国际上最大的生猪屠宰场之一。 该公司告诉《连线》杂志，其自动化操作帮助了他们
在大流行早期避免任何重大的冠状病毒爆发，但工厂确实看到了一个阳性病例的增加 上个月。 更多的工作正在进行中。在德国的一个贸易展上，巴布特观看了一场牛肉尸体倒挂的展示，周围有六台摄像机，拍摄照片以绘制其身体，并建立一个类似于MRI机器的3D结构。Barbut说，通过这样做，他们可以优化切肉的方式，知道骨头的位置，并可以发送非常高精度的机器人刀具。 “我参观了欧洲的一些工厂，在家禽加工方面，他们几乎是完全自动化的。在北美，大多数都不是这样，但这只是投资问题。市场上已经有很多这样的设备，但很明显它们很贵。但我认为，我们会看到越来越多的公司开始这样做。”
甚至在疫情爆发之前，肉类加工一直被认为是一项危险的工作。但由于许多工人感染了冠状病毒，一些肉类加工厂暂时关闭，Barbut表示，这是“向自动化程度更高迈进的非常重要的额外推动力”。
“未来基本上会有更多的人在生产线上工作。在过去，人们会把家禽或红肉动物的内脏取出来。如今，由于机器视觉和其他传感器的快速发展，机器人能够完成同样的任务。”
“未来基本上会有更多的人在生产线上工作。”
Shai BarbutGuelph大学食品科学系教授
麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology)的研究发现，从1990年到2007年，每1000名工人中有一个机器人，使全国的就业人口比率下降了大约0.2%，这意味着全国平均每个机器人取代了大约3.3名工人。
其他研究表明，自动化具有降低成本的潜力。Technavio的分析师预测，到2025年，用机器人取代人类将使成本节约增加22%。这些节省下来的钱可以用来支付。
近年来，像泰森这样的一些肉类加工业公司已经提高了工资，以帮助吸引和留住工人。美国劳工部报告称，肉类加工业工人的平均工资为每小时13.50美元到14.70美元。巴但表示，肉类加工厂的工人可能会减少，但需要具备高技能的工人才能使用机器人，这将意味着用高薪工作取代一些低收入工作。
Barbut说:“如果你建了一个耗资5000万美元的新工厂，你希望它大部分时间或所有时间都在工作，但找到三班倒、夜班和假期工作的人是一项具有挑战性的任务。”“机器人可以一周工作七天，没有咖啡休息时间，没有社会问题。”
