新冠疫情全球大流行導(dǎo)致家禽加工廠遭遇了更為嚴(yán)峻的勞動力短缺問題。因此,有助于紓解人力短缺、且能進一步保護工人安全的機器人和自動化技術(shù)解決方案,越來越受到家禽加工廠的青睞。

馬瑞奧大客戶經(jīng)理杰伊羅素(Jay Russell)表示:“在實現(xiàn)完全自動化加工方面,家禽加工業(yè)可謂最后的待開發(fā)領(lǐng)域。”“歐洲加工廠已經(jīng)自動化了20多年了。過去,美國加工廠雖有足夠的人手進行操作,然而現(xiàn)在勞動力市場上已經(jīng)沒有這么多工人了。情況已經(jīng)變了。”
自動化技術(shù)的最終目標(biāo)并非是要徹底取代肉類和家禽加工廠里的工人,相反,自動化技術(shù)需要增加或提高工人的經(jīng)驗。如果對自動化設(shè)備操作得當(dāng),技術(shù)可以做到最大限度地減少機器停機時間,進一步保護工人安全,并且減少操作中的人為錯誤。
自動化技術(shù)還可以改善員工的工作條件。因為那些經(jīng)常從事的勞動密集型工作的員工可能會遭受傷害。羅素補充說:“將人重新分配,讓他們用腦力思考,處理工作以及其他事宜。加工廠有些工作非常符合自動化邏輯——無論是從安全性、勞動力供應(yīng),或者僅僅是執(zhí)行一個重復(fù)動作而言,都是如此。在某些應(yīng)用場合中,機器可以和人一樣很好地完成這些任務(wù),甚至比人做得更好。”
當(dāng)執(zhí)行常規(guī)任務(wù)時,自動化設(shè)備可能比人力更具優(yōu)勢,如零售包裝(注:Case Ready零售包裝是一種可大量處理能包裝成商品的零售包,它將超市冷藏柜展示的零售包從店內(nèi)加工轉(zhuǎn)移到加工廠食品處理中心統(tǒng)一生產(chǎn)包裝,讓賣場只做銷售,Case Ready有高氧包裝、真空貼體包裝等多種形式)。這些任務(wù)通常要求包裝為某些特定重量,以避免托盤超重。新的創(chuàng)新技術(shù)可以自動連接秤,確保每盤肉重量一致,從而省去一道人工步驟,還能減少儲藏期間肉品發(fā)生污染的情況。
足以應(yīng)對嚴(yán)苛環(huán)境
家禽加工廠需要執(zhí)行嚴(yán)格的衛(wèi)生程序——這一點在引入任何自動化設(shè)備或機器人解決方案之前都需要仔細(xì)考慮到。
史陶比爾北美區(qū)的業(yè)務(wù)發(fā)展和市場營銷協(xié)調(diào)專員馬蒂亞斯科恩(Mathias Konne)說:“現(xiàn)在有了針對真正以家禽加工為主要工作環(huán)境而設(shè)計的特種機器人。但就加工設(shè)備而言,加工廠非常擔(dān)心的問題是,設(shè)備能否直接接觸食品進行加工,以及能否執(zhí)行加工廠中苛刻的清洗程序。”與其他行業(yè)如汽車行業(yè)相比,家禽加工業(yè)使用自動化和機器人技術(shù)的時間比較晚。
科恩說:“業(yè)界剛剛才開始接觸自動化和機器人技術(shù),還有很多知識普及的工作要做。很多人并不太確定該從哪里著手,怎樣開始,應(yīng)該著眼于哪些加工流程,哪一道加工程序自動化的意義最大,或者是能給他們帶來最佳投資回報。”
科恩補充說,在投資自動化設(shè)備之前,對設(shè)備的成本、軟件和性能進行研究十分重要。自動化不僅僅需要對設(shè)備的采購進行評估,還應(yīng)該將消耗品、維護、備件、停機時間和員工培訓(xùn)考慮在內(nèi)。有時,加工廠甚至可能需要重新設(shè)計加工車間,以適合安裝自動化設(shè)備。這樣做,有助于確保加工廠的自動化技術(shù)最佳地契合其個性化需求。
流水生產(chǎn)線上沉浸式冷卻的動力學(xué)優(yōu)化
目前的技術(shù)試圖進行流水生產(chǎn)線上自動化冷卻,但與脫鉤螺旋式沉浸冷卻相比,效果有限。然而,無論是全部還是部分進行流水生產(chǎn)線上沉浸式冷卻,都依然需要強化冷卻,才能被更廣泛地接受。
將先進動力學(xué)與傳統(tǒng)冷卻水相結(jié)合的新方法冷卻,或可以更高效地進行家禽流水生產(chǎn)線上沉浸式冷卻。這種系統(tǒng)的特點是,它使用了二級滾子鏈鏈輪改良掛鉤,使其可以在整個冷卻系統(tǒng)中實現(xiàn)將去內(nèi)臟肉雞胴體運輸和反轉(zhuǎn),不需要將肉雞胴體從掛鉤上卸載。
佐治亞理工學(xué)院研究員科馬斯海恩斯(Co mas Haynes)博士解釋說:“在流水生產(chǎn)線(即被吊掛的生產(chǎn)線)上進行有效的沉浸式冷卻,可省去工人轉(zhuǎn)掛家禽的工作重?fù)?dān),還可以避免產(chǎn)品發(fā)生次序混亂,以及不具有可追溯性和可重復(fù)性等不足,而這些不足通常與脫鉤螺旋式沉浸冷卻有關(guān)。”這種方法避免了轉(zhuǎn)掛家禽胴體工序。這樣做有幾個好處:在整個冷卻過程中,家禽胴體始終懸掛在掛鉤上,這有助于家禽胴體保持良好次序,并保存“單件”家禽胴體的可追溯性,還可以減少和減輕轉(zhuǎn)掛家禽胴體的工作負(fù)擔(dān),節(jié)省人工。
采用額外的速度分量,通過疊加的旋轉(zhuǎn)模式協(xié)同增加散熱效果,從而增加流水生產(chǎn)線上沉浸式冷卻的可行性。
海恩斯說:“我們的目標(biāo)是通過在傳統(tǒng)的線速度上添加額外的移動模式(也就是增加優(yōu)化的旋轉(zhuǎn)模式,加快冷卻過程),輔助流水生產(chǎn)線上沉浸冷卻的可能性。”
最大限度地減少零售包裝禽肉供應(yīng)鏈中斷
新冠疫情大流行期間,禽肉產(chǎn)品供應(yīng)鏈強韌性的重要作用更加凸顯,此中所汲取的經(jīng)驗教訓(xùn),可用于食品零售中未雨綢繆應(yīng)對更大的供應(yīng)鏈中斷風(fēng)險。
在新冠疫情大流行期間,由于消費者避免在餐廳內(nèi)就餐以防新冠病毒傳播,人們對食品百貨的需求激增。在美國,人們對電子商務(wù)的興趣也急遽上升,2020年美國電子商務(wù)市場年增速超過30%,創(chuàng)下近年來最高點。市場的這一轉(zhuǎn)變對零售商和食品生產(chǎn)商都產(chǎn)生了影響,許多食品生產(chǎn)商正朝著直接向消費者提供食品的方向發(fā)展。
在大規(guī)模城市化的趨勢下,電子商務(wù)文化日益盛行,這使得消費者更頻繁地提交更小的訂單。因此,之前28度房間(注:28-degree rooms-28度房間,指工人暴露在28℉~100℉,即-2.2℃~37.7℃,且100%濕度、50~100分貝噪音的作業(yè)環(huán)境下,可能從事吊掛、去骨、切割、碼垛、推送、包裝、衛(wèi)生清理的冷鮮禽肉生產(chǎn)車間,手工處理產(chǎn)品溫度范圍25℉~50℉,即-3.9℃~10.0℃,家禽行業(yè)的這一工作部門/部門主管等職位在美國職場非常有名,冰冷、濕熱、異味和噪音在這里匯集,雖然利用工人手工操作的高精度和高效率,但對他們的身體部位、嗅覺和聽覺器官的健康帶來極大挑戰(zhàn))人工包裝冷鮮禽肉的生產(chǎn)方式將無法應(yīng)付這些新的購買需求。
在未來,零售包裝禽肉的稱重-標(biāo)價-貼標(biāo)(WP L)操作將依賴于自動化和機器人技術(shù),它們能更好、更快、更便宜地完成這項工作。運用自動化技術(shù)將生產(chǎn)、稱重-標(biāo)價-貼標(biāo)子系統(tǒng)、穿梭車(Shuttle)通道和托盤包裝(Palletizing)機器人通過一個傳送網(wǎng)連接起來,在整個系統(tǒng)中可精確控制和調(diào)度每個單獨的零售包裝盒。
自動化技術(shù)可以幫助提高零售包裝禽肉的生產(chǎn)效率,包括縮減勞動力,以及處理更小型且更頻繁提交的訂單、改進庫存管理并減少庫存縮水。