肉類包裝行業是AI和自動化還有當前局勢的孵化器

2020年初春，史密斯菲爾德，泰森和其他工業食品供應商警告說，由于冠狀病毒，美國供應鏈中可能會消失數百萬磅的肉。盡管現在看來這些擔憂已經夸大了，或者可能是增加出口的一種手段(除了像意大利辣香腸這樣的豬肉產品)，但全世界成千上萬的屠宰場工人對COVID-19的測試呈陽性，其中有90多人死于病毒。

隨著健康危機的延續，肉類包裝，肉類加工和配送中心員工面臨的威脅促使研究人員尋找新的生產模式。即使采用物理疏遠協議和諸如面罩和口罩之類的個人防護設備，工廠關閉也迫在眉睫-自動化的想法正在迅速普及。

危險區

美國肉類包裝業雇用了近600,000名工人(其中很大一部分是移民)，2019年的平均時薪為15.92美元。該領域的營業額很高，政府問責局2005年1月的一份報告顯示，一些工作場所的經驗超過100 %年度流失率。2017年4月，美國移民和海關執法局突襲行動揭露了一些屠宰場，這些屠場明知地雇用了(在某些情況下是被販運的)無證件雇員，并有望帶來穩定的收入。

肉類加工是危險的工作。累積的外傷率(重復或長期活動造成的嚴重人身傷害)是美國所有行業中最高的，約為全國平均水平的33倍。根據聯邦統計，每年有十分之一的肉類包裝工人遭受累積性創傷傷害，而二十多年前，這一比例僅為四分之一。

對速度和利潤的不懈追求可能會受到譴責。每小時屠宰的動物越多，處理每只動物的成本就越少。1976年，美國屠宰場的典型生產線速度約為每小時175頭牛。到2001年，這一數字已攀升至400左右。(據報道，位于堪薩斯州Holcomb的泰森公司擁有的一家工廠每天屠宰多達6,000頭牛。)美國農業部(DOA)對每個行業實行生產線速度限制但是，由于引用了2018年的內部規則變更，它在今年早些時候向家禽和豬加工商授予了創紀錄數量的豁免。泰森(Tyson)和韋恩農場(Wayne Farms)等擁有的植物被允許以每分鐘175只而不是每只140只的速度運行生產線。作為回應，激進組織提起訴訟。反對DOA，認為豁免使工人的處境更加危險。

在生產線上，數百人站在一起，揮舞著銳利的材料，吊在高架鏈鉤上的尸體朝他們移動。波士頓咨詢集團(Boston Consulting Group)估計，肉類加工商每1,000平方英尺的生產面積雇用3.2名工人，是制造商全國平均水平的3倍。

裂傷很常見-工人刺傷自己或附近有人-涉及動力工具，傳送帶，尸體掉落和地板濕滑的事故也很常見。重復性動作傷害會導致終身傷害，因為工人在整個班次中都會重復動作，從而使同一把刀每天切割10,000次或每幾秒鐘舉起相同的重量。美國職業安全與健康管理局(OSHA)2014年數據顯示，牛肉和豬肉加工工人的重復運動損傷是其他行業的7倍。

機器人要救援嗎?

人類(甚至被推到極限)在身體上可以做的事情有一個極限。在肉類包裝行業中確實如此，該行業早在1960年代就開始引入自動化機械和機器人。

盡管機器人無法解決肉類加工生產線上的所有任務，但它們越來越有能力執行其中的大部分任務-從包裝和密封到切割胸腔和提取內臟。機器可以掃描，稱重和測量尸體，以“智能地”剔除尸體，更復雜的模型可以規劃刀片的軌跡，以切割，分離尸體的肉并將它們剔骨。

總部位于新西蘭達尼丁的斯科特自動化公司是全球最大的肉類加工機器人供應商之一，業務遍及五大洲，客戶遍布80多個國家。通過與澳大利亞肉類和畜牧業公司等合作伙伴的合作，開發并提供了諸如用于羔羊的原始系統的機器，該機器使用計算機視覺在羔羊前肢，中肢和后軀內創建骨骼的3D地圖，以精確切割高度和角度的因素。測量。

對于規模經營的客戶，Scott Automation的自動剔骨系統由六臺機器組成，它們可以將肉類從一臺機器依次轉移到另一臺機器。使用Primal System進行引導，它在一分鐘內將多達12個ses體分為三個部分，處理前軀，中軀和后軀，然后從后腿上移去指關節尖端。一個可重新配置的中間系統將脊髓孔定位在鞍座部分的任一端，使用真空和壓縮空氣的組合來去除脊柱物質，同時一個脊椎固定架將鞍座的骨頭固定起來，從而使每具cas體的產量增加五克。

Scott Automation銷售總監Chris Hopkins通過電子郵件告訴VentureBeat，盡管該公司的某些機器減少了體力勞動的需求，但沒有一種機器可以完全替代人工。他指出，已經很緊張的設施中的可用空間通常是一個挑戰，而且系統的主要價值來自其切割的準確性，從而增加了car體的利潤。

“我們……與加工公司緊密合作，以幫助其員工掌握支持和維護該技術所需的技能。我們認為您不會(或不想)完全替代所有工人，”霍普金斯說。“有人認為，自動化和機器人技術可以減少對加工設施的依賴或減少所需的總人數，但要實現這一目標的任何解決方案……還需要幾年的時間。”

總部位于東京的Mayekawa同意對肉類加工機器人能力的評估。這家肉類包裝自動化公司已向26個國家/地區的公司出售了成千上萬的雞肉和火雞腿去骨機，切脖子機，去脖子的皮膚和開g器，該公司表示，其產品旨在與工人并肩工作，而不是站在工人旁邊。Mayekawa聲稱，用其機器代替手動豬肉和火腿去骨工作的客戶可以實現與去骨相關的任務減少50%到60%的勞動力。

“我們認為自動化對于維持食品供應鏈至關重要，” Mayekawa工程經理Shinji Shimamura告訴VentureBeat。“大流行暴露了在任何可能的情況下進一步自動化的需求。”

Mayekawa的字幕產品Legdas以每小時3,000條腿的速度分離雞肉和腿肉，結果“與手工完成時一樣好”。該公司還提供一種家禽切割機，可以用觸摸筆進行切割，從而無需工人將尸體搬到工作臺上或使用刀子，還提供了一種羽毛骨提取器，可以自動測量尸體并從肉上剝去骨頭。(它們每小時的處理速度為150至200頭。)Mayekawa最近開發了Hamdas，這是一種豬去骨機，使用X射線技術和AI來識別左右腿，挑出股骨和小腿骨，并在配備刀片的手臂每小時可搬運500具尸體。

在某些情況下，肉類包裝行業的自動化有可能轉移而不是減少勞動力需求。加拿大漁業創新中心(CCFI)開發的螃蟹加工機器人將螃蟹切成兩半并去除了腿，這是機器人系統的一部分，可以從螃蟹的殼中提取肉。這個過程通常在國外進行，但設計人員斷言，它可以解決由于人口結構變化而導致的紐芬蘭農村魚類工廠的一些勞動力問題。

CCFI董事總經理Bob Verge對加拿大廣播公司說：“年輕人并沒有被這個行業所吸引……如果您今天與魚類生產者進行交流，那么每個人都需要更多的人。”“我們加工部門的大部分勞動力現在來自嬰兒潮一代。我們不能用同樣數量的年輕人代替那些嬰兒潮一代。”

冠狀病毒問題

在監管機構的敦促下，許多加工廠已采取了預防感染的措施，包括手術口罩，發燒檢查和鼓勵工人之間六英尺距離的障礙。但是，公司抱怨這些措施可能減慢生產速度。的確，截至5月30日當周，美國豬肉加工量同比下降6%。

Scott Automation和Mayekawa都聲稱他們的某些機器降低了工人接觸冠狀病毒的風險。疾病控制與預防中心的最新報告指出，努力保持呼吸困難的工人，可能難以將口罩正確地放置在臉上。其他專家將防止變質所需的低溫(以及通風系統)理論化，可能會使冠狀病毒的存活時間更長。

Scott Automation表示，其大多數機器人系統都在“禁區”內運行，以使人們遠離設備并保持安全?？赡苡卸噙_兩名操作員，但他們之間的距離很遠，并且可以使用“自動清潔”技術安裝機器，以實現自動滅菌。Mayekawa說，其Hamdas系統在處理尸體時可以選擇對刀片進行消毒。但是，該公司承認其大部分產品都需要日常維護和保養，這使工人有責任保持適當的距離并擦洗表面。

盡管有傳聞，但有證據表明，自動化技術已防止(或至少阻止了)工廠工人中的某些COVID-19感染。Costco位于內布拉斯加州的高科技雞肉加工廠，該工廠有兩班倒，約有400名員工，在4月中旬僅報告了一起COVID-19病例。在丹麥，在丹麥王室幾乎全部自動化的肉類包裝設備中的所有18個中，只有8,000名中只有不到10名工人檢測出陽性。在密歇根州，克萊門斯食品集團(Clemens Food Group)的自動切豬肉包裝廠一直開放到5月，減緩了生產速度，僅安裝了新的防護設備。

相比之下，位于南達科他州蘇福爾斯(Sioux Falls)的史密斯菲爾德(Smithfield)擁有的設施在4月初披露了數百起案件，最終關閉了該設施。在數十名工人感染了該病毒之后，泰森還被迫關閉了其哥倫布交界處的工廠，加拿大，西班牙，愛爾蘭，巴西和澳大利亞的肉類包裝商也被迫關閉。

照常營業

出于所有上述原因-肉類加工者可能會進一步接受自動化-安全性，產量和減少的勞動力。去年八月，在過去六年中已在機器人技術上投資超過2.15億美元的泰森(Tyson)在阿肯色州斯普林代爾總部附近開設了一家工廠，以為其生產工廠開發自動化解決方案。(7月，《華爾街日報》報道(泰森(Tyson)工程師和科學家正在開發一種自動剔骨系統，以幫助屠宰每周加工的近4000萬只雞。)2015年秋天，總部位于巴西的世界最大的肉類包裝商JBS收購了Scott Automation的控股權。去年，Pilgrim's Pride在自動化方面投資超過3000萬美元，目標是使其在大流行中幫助其工廠高效運轉的項目。

“我們相信自動化，我們相信機器人技術，我們將繼續沿著這條道路前進，” Pilgrim的Pride首席執行官Jayson Penn在四月份的財報電話會議上對分析師說。“這是我們甚至在COVID之前就解決的問題，并使用更多的自動化和更多的機器人技術來處理我們的設施。”

但是改變不可能在一夜之間發生。泰森(Tyson)，JBS，嘉吉(Cargill)和其他肉類巨頭表示，機器人無法匹敵人類分解大小和形狀各異的動物尸體的能力。更精細的切割，例如修剪脂肪，大部分仍掌握在工人手中。熟練的里脊肉可以有效地切成薄片，例如菲力牛排，而不會留下過多的碎屑，這些碎屑會變成低價值的產品，例如漢堡肉中使用的質地細膩的牛肉。

甚至對一部分生產線進行自動化也是很昂貴的。盡管斯科特自動化公司提供低于200,000美元的解決方案，但該公司表示其客戶通?；ㄙM數百萬美元，并且預計至少一年不會獲得投資回報?；羝战鹚拐f：“大流行會引起人們對自動化的興趣，但是我不確定它是否會加速采用自動化。”“這取決于肉類加工者(我們的客戶)有多少想要設備，并準備投入資源以更快地采用。”

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