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雙匯是中國最大的肉類加工基地，農業產業化國家重點龍頭企業，總部在河南省漯河市。雙匯在全國18個?。ㄊ校┙ㄓ?0個現代化肉類加工基地和配套產業，形成了養殖、飼料、屠宰、肉制品加工、新材料包裝、冷鏈物流、連鎖商業等完善的產業鏈，年產銷肉類產品近400萬噸，擁有100多萬個銷售終端。雙匯品牌價值619.46億元，連續多年居中國肉類行業第一位。

作為肉制品行業的龍頭企業，雙匯集團早在10多年前就敏銳地認識到產品的質量與食品安全對于企業的信譽起到至關重要的作用，委托中科院沈陽自動化所研發火腿腸智能挑揀機。在沒有任何國內外同類設備參照的情況下，沈自所憑著在其它行業自動化技術和智能檢測技術的積累，和對火腿腸生產特性的逐漸深入理解，原始創新，從初始的原理樣機開始，逐步完善改進，不斷探索，精益求精，形成了用戶滿意的國際首創的批產設備，填補了國內外肉制品行業相關檢測技術與裝備的空白?；鹜饶c挑揀機項目于2008年啟動，歷經兩年技術攻關，2010年完成原理樣機開發，并于2011年成功實現設備批產，截至2019年累計推廣應用110余套。

中國科學院沈陽自動化研究所馬鉞

自動挑揀機實現智能化檢測

針對火腿腸生產具有產量大、速度快和品種規格多樣化、檢測準確率要求高等特點，自動挑揀機的設計要充分滿足火腿腸生產的規范要求。提高勞動生產率，提高產品質量，確保檢測率高，具有快速處理能力，產品的兼容性高，并保證生產均衡性。設備需滿足每天24小時連續運轉，保證設備的可靠性，還要避免火腿腸在檢測過程中造成損傷。并且在有限的布局空間情況下，盡可能縮小設備體積，達到檢測要求。綜合各方面因素制定出完善的解決方案。

為了保證每根火腿腸都能被全方位的檢測，首先要做到火腿腸從雜亂無章狀態到整齊排列?；鹜饶c產品規格很多，機械結構的精巧，關鍵靈動部位的設置，同步控制的精準，都需要精心設計。能夠兼容各種規格產品，并按產品的規格自適應調節檢測和控制參數，減少更換品種造成的停頓，精準調節能夠提高檢測精度。另外，我們憑借對高溫火腿腸特性的長期摸索和試驗，解決了由于高溫火腿腸產量大、速度快、規格多，灌裝肉制品一致性差，采用類似并聯機械手機器人抓取等方式難以解決的排序難題。我們在研制過程中深入掌握了火腿腸的群體和個體運動姿態及生產流轉特征，創新設計了滿足產品智能檢測要求的高效率梳理排序方式，發明了火腿腸從雜亂無章堆積狀態到整齊排列的柔性排序整理機構。

針對產品存在劃破、微孔漏氣等密封不嚴問題，通過研究火腿腸的外包裝腸衣溫濕度和材質等物理特性、電介質特性、腸體內部電荷運動漂移分析、在線感知環境變化，結合數字信號處理技術，研發出了高頻高壓針孔檢測裝置，準確率達到99.95%以上，針孔泄露的檢測精度達0.1mm。

針對包裝外觀缺陷，基于機器視覺、深度學習和3D測量技術，融合可見光與近紅外光的成像檢測模型，建立綜合技術智能檢測平臺，通過對火腿腸姿態的全方位精確控制，實現了火腿腸生產過程中出現的多達11種外觀質量問題的自動識別，準確率可達99.5%。

火腿腸挑揀機解決了長期困擾肉制品生產企業高溫產品包裝工序的檢測精度低、市場反饋率居高不下等痛點問題，填補了高溫肉制品行業專業檢測設備的空白，已經在行業內部形成示范效應，累計推廣應用110余套，遍及全國14個省市。

根據火腿腸的不同規格品種尺寸、不同裝箱支數，創新研發了符合火腿腸產量要求的高速、精確的火腿腸自動裝箱機。創新設計了精確整理機構，結合智能視覺姿態檢測和多伺服電機協同控制技術，實現了單支火腿腸的高速、有序裝箱。形成了從整理排序、智能檢測、缺陷剔除、精確計數到整齊裝箱的一體化解決方案。單支自動裝箱機解決了物料緩沖整理、單層整齊排序、傾斜智能視覺檢測、高速運動計數、多伺服協同控制、產品規格自動調整以及紙箱規格自動調整等關鍵問題。減少了工人的勞動強度，增加了裝箱的準確率，提高了生產過程的自動化水平。

火腿腸自動檢測與裝箱設備克服了品種規格和外觀花色繁多，并且在生產過程中頻繁切換品種的難點，實現自適應調節機械間隙、檢測和控制參數的智能系統。可以進行遠程設備的運行狀態監控，遠程故障診斷，為生產過程的數字化管理提供實時數據。不僅大幅降低了企業的人力資源成本，提高了產品質量，還顯著降低了威脅食品安全的風險，減少了市場投訴率，提高了企業的信譽。智能檢測與包裝工序節省人力減員比例達70%，為企業減少了因人工二次污染造成的額外資源消耗。每年覆蓋雙匯集團高溫肉制品營業收入中約100億元的產品，取得了顯著的經濟效益和社會效益。進一步推進了我國高溫肉制品生產的技術提升和高水準自動化裝備產業的形成與發展，對于大幅提升中國肉類食品加工制造業的自動化水平和食品安全水平具有重大意義。

食品飲料行業自動化前景可期

“民以食為天”，人們對食品多樣化、多層次需求的不斷提高，必將為食品行業自動化提供良好的發展機遇和空間。隨著勞動力成本的上漲，以及各能源的缺乏，食品加工行業在降低成本、提高效率、保證質量方面的要求不斷提升，對自動化生產需求比較其它行業更有突出的增長趨勢。近幾年國內自動化廠商也在積極跟進，國內食品飲料自動化設備發展速度很快，從功能和工藝等各方面都已經逐漸趕超了國外同類產品。但是，我國食品和包裝機械行業整體還存在著諸多不足，主要體現在產品質量的差距、科技水平的差距、標準化的差距、管理水平的差距等，這些無疑是制約我國食品裝備行業發展的主要瓶頸。從整體食品行業來看，只有啤酒、飲料、乳制品行業的自動化程度比較高，成為行業高端自動化產品應用的代表。其它很多食品行業諸如肉制品，諸多生產環節比較落后，雖然有些環節已經實現了機械化、自動化和機器人裝備，也僅局限于單機作業沒有形成完整的聯機生產線，工序轉接處于人工調度狀態，對于產品的質量缺少有效的智能檢測手段，沒有實現智能化、數字化、網絡化的運營模式。

此外，食品飲料行業自動化的特點是對于產品的質量要求更高，這是智能檢測設備遇到的難度和挑戰。食品安全是一項關系國際民生的“民心工程”，直接關系到廣大人民群眾的身體健康和生命安全，關系到經濟發展和社會穩定。食品等肉制品具有易變質的特質，發霉、變質的產品流入市場，會造成很大的不良影響，食品安全對于產品的質量檢測技術提出更高的要求。

食品生產的品種多樣化也是行業特點之一，為滿足用戶的口味和喜好，食品類產品的種類規格繁多，包裝的花色、尺寸體積千變萬化，所有包裝檢測工藝都必須嚴格根據產品的形狀、特性進行定制，在絕大多數情況下，難以實現標準化流程。

所以，包含滿足速度快、產量高，最大可能兼容各種產品規格的智能檢測自動化設備，最終實現從食品原料加工、食品加工到倉儲物流，貫穿生產過程的自動化生產線整體解決方案是食品行業迫切的需求。

摘自《自動化博覽》2020年4月刊