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原材料存在差異是食品加工的顯著特征之一，尤其是以動物為基礎(chǔ)的產(chǎn)品，更是如此。這種差異造成的結(jié)果就是，牛肉、豬肉和家禽的加工工藝為自動化帶來了特別挑戰(zhàn)。 

傳統(tǒng)用來判斷自動化程度的標準是所能節(jié)省的勞動力：如果一臺機器取代人工所能節(jié)省的成本可以產(chǎn)生可接受的率，那么這筆投資就是可行的。但工傷的成本也需要加以考慮，正因如此，肉類和家禽加工對自動化的視角又有所不同。 

在牛肉分割室里，工人們拿著鋸條，盡可能把接近骨頭部分的肉剔干凈。當(dāng)Steve Dunivan 開始在自己的工廠里嘗試自動化肋骨屠宰系統(tǒng)時，受到了操作工人的熱情響應(yīng)。“幾乎每個人都有傷疤可以展示給你看。”他說。 

Dunivan 是德州Midwest Machine公司的所有者，曾在自動化肋骨切除這個難題上鉆研了四年。早年的機器根本無法提供工作所需要的精度。 大約在18 個月前，他開始與Hermary OptoElectronics 公司合作。這家公司主要提供三維視覺系統(tǒng)。 

Hermary 公司主營木材行業(yè)，業(yè)務(wù)發(fā)展總監(jiān)Wes Henderson 解釋說。其“光掃描儀片”在多年的鋸木應(yīng)用中被硬化。2013 年11 月，Dunivan 通過編寫代碼將立體視覺系統(tǒng)整合到鋸條上，開始在Cargill 的Schuyler 工廠進行試驗。自那時起，超過120 萬磅的脊髓被剔除。 

Hermary 的相機以三角方式測量物體，每秒掃描高達1,000 次。這比肋骨剔除系統(tǒng)所需要的次數(shù)多很多，可能會不必要地影響加工速度。因此Dunivan將頻率調(diào)整到每秒掃描200 次，這個頻率足以生成幾何形狀，引導(dǎo)兩根鋸條的運動，誤差在1/16 英寸以內(nèi)。超過這個范圍的切割被認為是不理想的，如果每件成品產(chǎn)量損失1 盎司，工廠每年的損失將高達75 萬美元。 

Dunivan 較新設(shè)備的切割完好率為99%，之前版本在90％左右，而手工僅能做到70%。 

牛肉肋骨通過SL-1880E 3D 掃描儀進行模擬，掃描儀和自動鋸條的控制器相連。此外，目前測試的還有自動剔除牛脊髓的系統(tǒng)。 

Hermary 是羅克韋爾自動化的合作伙伴，Henderson 強調(diào)。Hermary 的設(shè)備簡化了數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)/ IP 下載到MES或ERP 項目的時間，使跟蹤和管理報告變得更便捷。 

一個操作員可以完成兩個人的工作聽起來對成本具有很大吸引力，但度和安全性才具有更大價值。 “切割是一項復(fù)雜又的工作，但同時又是一個粗活。”Dunivan 認為， “每天需要處理2,500 份，發(fā)生意外的可能性可想而知。” 

機器視覺同樣對Gainco 公司開發(fā)的禽肉系統(tǒng)起到關(guān)鍵作用。然而，工人的生產(chǎn)力是主要目標，并不是安全。 

在這種情況下，3D 成像成為了機器人切割雞胸肉系統(tǒng)的一項發(fā)展。機器人的軸運動永遠無法匹配人手的表現(xiàn)，但機器人的工作過程中可以有辦法計算骨架內(nèi)剩余的肉量，確定產(chǎn)量損失。亞特蘭大的Georgia Tech 技術(shù)研究所研究工程師John Daley說。 

GTRI 將這項技術(shù)*給了Gainco，Gainco 隨后在2014 年亞特蘭大舉辦的生產(chǎn)與加工博覽會（IPPE）上展示了一臺原型設(shè)備。 

通過將骨架放置在半透明錐體上，Daley 發(fā)現(xiàn)通過錐體傳輸?shù)腖ED 光波強度可以由近紅外傳感器讀取，以確定肉和骨頭的分別含量?；谖鍌€不同位置上獲取的肉的克數(shù)，可以按照Yaeger Gore 標準化分數(shù)計算出產(chǎn)量損失，佐治亞州Gainco 公司銷售和市場營銷總監(jiān)介紹說。 

家禽加工商定期進行刮片測試來評估操作人員的工作表現(xiàn)，這項測試通過手工完成，用勺形刀片需要至少5 分鐘。骨架上殘留的肉將在下游的MDM 過程中被回收，但回收后的價格遠不及之前在切割環(huán)節(jié)中獲取的白色雞胸肉。 

他將自己的快速產(chǎn)率分析器定義為是一種教學(xué)工具，為操作人員提供快速反饋，向超過目標損失水平的人員進行提示，并識別骨架上較容易殘留肉的部位。 

僅有少數(shù)加工商就原型設(shè)備進行了現(xiàn)場測試，并在今年1 月展會之前就表示值得推薦。很多海外觀眾根本不為所動，但半數(shù)本土家禽公司對進行試驗表示感興趣，Daley 說。這也表明了美國禽肉加工行業(yè)的高產(chǎn)和效率。