肉类包装行业是AI和自动化还有当前局势的孵化器

2020年初春，史密斯菲尔德，泰森和其他工业食品供应商警告说，由于冠状病毒，美国供应链中可能会消失数百万磅的肉。尽管现在看来这些担忧已经夸大了，或者可能是增加出口的一种手段(除了像意大利辣香肠这样的猪肉产品)，但全世界成千上万的屠宰场工人对COVID-19的测试呈阳性，其中有90多人死于病毒。

随着健康危机的延续，肉类包装，肉类加工和配送中心员工面临的威胁促使研究人员寻找新的生产模式。即使采用物理疏远协议和诸如面罩和口罩之类的个人防护设备，工厂关闭也迫在眉睫-自动化的想法正在迅速普及。

危险区

美国肉类包装业雇用了近600,000名工人(其中很大一部分是移民)，2019年的平均时薪为15.92美元。该领域的营业额很高，政府问责局2005年1月的一份报告显示，一些工作场所的经验超过100 %年度流失率。2017年4月，美国移民和海关执法局突袭行动揭露了一些屠宰场，这些屠场明知地雇用了(在某些情况下是被贩运的)无证件雇员，并有望带来稳定的收入。

肉类加工是危险的工作。累积的外伤率(重复或长期活动造成的严重人身伤害)是美国所有行业中最高的，约为全国平均水平的33倍。根据联邦统计，每年有十分之一的肉类包装工人遭受累积性创伤伤害，而二十多年前，这一比例仅为四分之一。

对速度和利润的不懈追求可能会受到谴责。每小时屠宰的动物越多，处理每只动物的成本就越少。1976年，美国屠宰场的典型生产线速度约为每小时175头牛。到2001年，这一数字已攀升至400左右。(据报道，位于堪萨斯州Holcomb的泰森公司拥有的一家工厂每天屠宰多达6,000头牛。)美国农业部(DOA)对每个行业实行生产线速度限制但是，由于引用了2018年的内部规则变更，它在今年早些时候向家禽和猪加工商授予了创纪录数量的豁免。泰森(Tyson)和韦恩农场(Wayne Farms)等拥有的植物被允许以每分钟175只而不是每只140只的速度运行生产线。作为回应，激进组织提起诉讼。反对DOA，认为豁免使工人的处境更加危险。

在生产线上，数百人站在一起，挥舞着锐利的材料，吊在高架链钩上的尸体朝他们移动。波士顿咨询集团(Boston Consulting Group)估计，肉类加工商每1,000平方英尺的生产面积雇用3.2名工人，是制造商全国平均水平的3倍。

裂伤很常见-工人刺伤自己或附近有人-涉及动力工具，传送带，尸体掉落和地板湿滑的事故也很常见。重复性动作伤害会导致终身伤害，因为工人在整个班次中都会重复动作，从而使同一把刀每天切割10,000次或每几秒钟举起相同的重量。美国职业安全与健康管理局(OSHA)2014年数据显示，牛肉和猪肉加工工人的重复运动损伤是其他行业的7倍。

机器人要救援吗?

人类(甚至被推到极限)在身体上可以做的事情有一个极限。在肉类包装行业中确实如此，该行业早在1960年代就开始引入自动化机械和机器人。

尽管机器人无法解决肉类加工生产线上的所有任务，但它们越来越有能力执行其中的大部分任务-从包装和密封到切割胸腔和提取内脏。机器可以扫描，称重和测量尸体，以“智能地”剔除尸体，更复杂的模型可以规划刀片的轨迹，以切割，分离尸体的肉并将它们剔骨。

总部位于新西兰达尼丁的斯科特自动化公司是全球最大的肉类加工机器人供应商之一，业务遍及五大洲，客户遍布80多个国家。通过与澳大利亚肉类和畜牧业公司等合作伙伴的合作，开发并提供了诸如用于羔羊的原始系统的机器，该机器使用计算机视觉在羔羊前肢，中肢和后躯内创建骨骼的3D地图，以精确切割高度和角度的因素。测量。

对于规模经营的客户，Scott Automation的自动剔骨系统由六台机器组成，它们可以将肉类从一台机器依次转移到另一台机器。使用Primal System进行引导，它在一分钟内将多达12个ses体分为三个部分，处理前躯，中躯和后躯，然后从后腿上移去指关节尖端。一个可重新配置的中间系统将脊髓孔定位在鞍座部分的任一端，使用真空和压缩空气的组合来去除脊柱物质，同时一个脊椎固定架将鞍座的骨头固定起来，从而使每具cas体的产量增加五克。

Scott Automation销售总监Chris Hopkins通过电子邮件告诉VentureBeat，尽管该公司的某些机器减少了体力劳动的需求，但没有一种机器可以完全替代人工。他指出，已经很紧张的设施中的可用空间通常是一个挑战，而且系统的主要价值来自其切割的准确性，从而增加了car体的利润。

“我们……与加工公司紧密合作，以帮助其员工掌握支持和维护该技术所需的技能。我们认为您不会(或不想)完全替代所有工人，”霍普金斯说。“有人认为，自动化和机器人技术可以减少对加工设施的依赖或减少所需的总人数，但要实现这一目标的任何解决方案……还需要几年的时间。”

总部位于东京的Mayekawa同意对肉类加工机器人能力的评估。这家肉类包装自动化公司已向26个国家/地区的公司出售了成千上万的鸡肉和火鸡腿去骨机，切脖子机，去脖子的皮肤和开g器，该公司表示，其产品旨在与工人并肩工作，而不是站在工人旁边。Mayekawa声称，用其机器代替手动猪肉和火腿去骨工作的客户可以实现与去骨相关的任务减少50%到60%的劳动力。

“我们认为自动化对于维持食品供应链至关重要，” Mayekawa工程经理Shinji Shimamura告诉VentureBeat。“大流行暴露了在任何可能的情况下进一步自动化的需求。”

Mayekawa的字幕产品Legdas以每小时3,000条腿的速度分离鸡肉和腿肉，结果“与手工完成时一样好”。该公司还提供一种家禽切割机，可以用触摸笔进行切割，从而无需工人将尸体搬到工作台上或使用刀子，还提供了一种羽毛骨提取器，可以自动测量尸体并从肉上剥去骨头。(它们每小时的处理速度为150至200头。)Mayekawa最近开发了Hamdas，这是一种猪去骨机，使用X射线技术和AI来识别左右腿，挑出股骨和小腿骨，并在配备刀片的手臂每小时可搬运500具尸体。

在某些情况下，肉类包装行业的自动化有可能转移而不是减少劳动力需求。加拿大渔业创新中心(CCFI)开发的螃蟹加工机器人将螃蟹切成两半并去除了腿，这是机器人系统的一部分，可以从螃蟹的壳中提取肉。这个过程通常在国外进行，但设计人员断言，它可以解决由于人口结构变化而导致的纽芬兰农村鱼类工厂的一些劳动力问题。

CCFI董事总经理Bob Verge对加拿大广播公司说：“年轻人并没有被这个行业所吸引……如果您今天与鱼类生产者进行交流，那么每个人都需要更多的人。”“我们加工部门的大部分劳动力现在来自婴儿潮一代。我们不能用同样数量的年轻人代替那些婴儿潮一代。”

冠状病毒问题

在监管机构的敦促下，许多加工厂已采取了预防感染的措施，包括手术口罩，发烧检查和鼓励工人之间六英尺距离的障碍。但是，公司抱怨这些措施可能减慢生产速度。的确，截至5月30日当周，美国猪肉加工量同比下降6%。

Scott Automation和Mayekawa都声称他们的某些机器降低了工人接触冠状病毒的风险。疾病控制与预防中心的最新报告指出，努力保持呼吸困难的工人，可能难以将口罩正确地放置在脸上。其他专家将防止变质所需的低温(以及通风系统)理论化，可能会使冠状病毒的存活时间更长。

Scott Automation表示，其大多数机器人系统都在“禁区”内运行，以使人们远离设备并保持安全。可能有多达两名操作员，但他们之间的距离很远，并且可以使用“自动清洁”技术安装机器，以实现自动灭菌。Mayekawa说，其Hamdas系统在处理尸体时可以选择对刀片进行消毒。但是，该公司承认其大部分产品都需要日常维护和保养，这使工人有责任保持适当的距离并擦洗表面。

尽管有传闻，但有证据表明，自动化技术已防止(或至少阻止了)工厂工人中的某些COVID-19感染。Costco位于内布拉斯加州的高科技鸡肉加工厂，该工厂有两班倒，约有400名员工，在4月中旬仅报告了一起COVID-19病例。在丹麦，在丹麦王室几乎全部自动化的肉类包装设备中的所有18个中，只有8,000名中只有不到10名工人检测出阳性。在密歇根州，克莱门斯食品集团(Clemens Food Group)的自动切猪肉包装厂一直开放到5月，减缓了生产速度，仅安装了新的防护设备。

相比之下，位于南达科他州苏福尔斯(Sioux Falls)的史密斯菲尔德(Smithfield)拥有的设施在4月初披露了数百起案件，最终关闭了该设施。在数十名工人感染了该病毒之后，泰森还被迫关闭了其哥伦布交界处的工厂，加拿大，西班牙，爱尔兰，巴西和澳大利亚的肉类包装商也被迫关闭。

照常营业

出于所有上述原因-肉类加工者可能会进一步接受自动化-安全性，产量和减少的劳动力。去年八月，在过去六年中已在机器人技术上投资超过2.15亿美元的泰森(Tyson)在阿肯色州斯普林代尔总部附近开设了一家工厂，以为其生产工厂开发自动化解决方案。(7月，《华尔街日报》报道(泰森(Tyson)工程师和科学家正在开发一种自动剔骨系统，以帮助屠宰每周加工的近4000万只鸡。)2015年秋天，总部位于巴西的世界最大的肉类包装商JBS收购了Scott Automation的控股权。去年，Pilgrim's Pride在自动化方面投资超过3000万美元，目标是使其在大流行中帮助其工厂高效运转的项目。

“我们相信自动化，我们相信机器人技术，我们将继续沿着这条道路前进，” Pilgrim的Pride首席执行官Jayson Penn在四月份的财报电话会议上对分析师说。“这是我们甚至在COVID之前就解决的问题，并使用更多的自动化和更多的机器人技术来处理我们的设施。”

但是改变不可能在一夜之间发生。泰森(Tyson)，JBS，嘉吉(Cargill)和其他肉类巨头表示，机器人无法匹敌人类分解大小和形状各异的动物尸体的能力。更精细的切割，例如修剪脂肪，大部分仍掌握在工人手中。熟练的里脊肉可以有效地切成薄片，例如菲力牛排，而不会留下过多的碎屑，这些碎屑会变成低价值的产品，例如汉堡肉中使用的质地细腻的牛肉。

甚至对一部分生产线进行自动化也是很昂贵的。尽管斯科特自动化公司提供低于200,000美元的解决方案，但该公司表示其客户通常花费数百万美元，并且预计至少一年不会获得投资回报。霍普金斯说：“大流行会引起人们对自动化的兴趣，但是我不确定它是否会加速采用自动化。”“这取决于肉类加工者(我们的客户)有多少想要设备，并准备投入资源以更快地采用。”

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