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新战略机器人专题策划食品饮料行业将成为工业机器人增长新引擎

2021年08月19日 齐齐哈尔机械设备网

【新战略机器人专题策划】食品饮料行业将成为工业机器人增长新引擎

专题策划:熙文

本刊记者:叶兮 鸿嬴 潘凤仪 许呵

一般来说,食品饮料行业的机器人应用集中在产品包装、分拣、码垛和搬运等环节,而且多集中在后段包装环节中。近年来,根据市场应用表现,食品饮料的机器人应用逐渐成为除汽车等传统行业外,增速排名前三位的细分行业,也是国产工业机器人本体和系统集成商更容易进入的一个领域。

新战略机器人专题策划食品饮料行业将成为工业机器人增长新引擎

市场综述

为什么食品饮料行业越来越多的倾向于使用机器人?其原因不外乎以下四点:

首先,食品饮料本身的市场属性要求。食品及饮料产品已趋向精致化和多元化方向发展,单品种大批量的产品越来越少,而多品种小批量的产品日益成为主流。随着消费者的消费水平及购买需求的变化,食品及饮料尤其需要注重新鲜、多样化、精巧化及安全性,食品饮料的安全很大程度上影响着该商品的流通量。

此前,国内食品生产厂的大部分包装工作,特别是较复杂的包装物品的排列、装配等工作基本上是人工操作,难以保证包装的统一和稳定,可能造成对被包装产品的污染。有些食品生产厂即使使用包装机械,也只是应用在整个包装链的某个环节上,例如前段包装采用机械包装,而后段包装则采用人工。因此,提高整个包装链的自动化水平和质量水平,是现代化食品生产企业推行GMP规范非常重要的一环。

其次,机器人产品的市场火热及本身性能和价格的落地。机器人作为自动化技术最具竞争力的技术,适合重复性、快速性、准确性、危险性的工作。另外,生产厂商都希望寻求更低的生产成本。机器人自然而然的担任起这个重要角色,因为机器人不仅能导致成本更低,而且也能带来更高的灵活性。包装机器人被越来越多的企业所知悉,将会有更多人因为其灵活和可靠的优点而选择使用它,机器人将替代许多传统的设备,成为包装领域的重要助手。

再次,食品饮料企业需要投入新的机器人来获得企业新的发展动力。作为应用企业,不少地方政府纷纷鼓励企业进行机器换人,食品饮料行业采用机器人作用不仅对工厂本身的自动化有提升,而且能够获得政府的扶持和补贴,更为甚者,成为企业转型升级的良好契机。

最后,机器人在食品饮料行业大量应用的一个重要原因还在于,食品饮料行业成为近年来我国经济发展表现持续给力的一个行业,这是国民经济的命脉,也是任何时间任何情况下都不会出现重大变故的一个行业。

有了种种契机,机器人尤其是工业机器人在食品饮料业的使用量大幅增长。在2011-2016年间,食品饮料行业的机器人增长速度始终保持在20%的增长速度,且占整体工业机器人应用的比重越来越高。

食品饮料业对机器人的需求高涨:未来几年,物流、3C电子、精密工程、光学、金属和食品饮料业是对工业机器人需求最多的几大行业。

国内外公司纷纷抢滩

当前,国内外机器人公司都在食品饮料行业进行布局和规划,其中部分企业将其作为重点攻关领域。

国外四大家族,ABB、库卡、发那科以及安川本身的工业机器人就非常成熟,无论是分拣、包装、搬运和码垛,都是他们的强项,因此食品饮料行业的应用相对来说较为轻松。

对于国产工业机器人而言,部分工序比如搬运码垛由于本身的运行相对稳定,动作较为单一,程序也相对简单,因此国产工业机器人完全能够满足其基本要求,且随着国产工业机器人的价格下降,这一工位将会慢慢接受国产工业机器人。

食品饮料企业自我转型做机器人

除了专业的机器人公司,极少部分有能力、有魄力、有资金的企业纷纷从内部开始转型,自主开发机器人应用。杭州娃哈哈就是一个典型的例子。

随着饮料本身对于机器人的需求愈加旺盛,娃哈哈机电研究院应运而生,宗庆后亲自出任院长,带着100多个专门从事工业机器人研发的技术人员,全情投身机器人产业。这是娃哈哈继食品饮料之外,眼下最重要的一块产业。

据悉,娃哈哈设计的码垛机器人已经应用于企业生产,码垛机器人平均2分钟就能码完80箱饮料,1小时基本上能码完2000箱。而1个码垛工人,1小时的工作量是450箱。娃哈哈公司相关负责人表示,码垛机器人是由娃哈哈自主设计、拥有5项专利,可以根据不同饮料进行不同码放,对产品进行识别判断,自动调取码垛方式。预计到今年年底,娃哈哈准备在全国工厂投入80套码垛机器人,按照1套机器人换2个人工算,娃哈哈一年可省下人工成本1000万元。与此同时,机器人产品线也在不断丰富,除了码垛机器人工作站,还有搬运机器人工作站、物料投放机器人工作站等。

宗庆后告诉记者,现在,海宁的娃哈哈饮料生产线已经实现了全自动化,一瓶饮料从吹瓶、灌装到包装、码垛,20多道工序都由机器自动完成,几个操作工人只是检查设备的运行状态而已。而即将在乔司建起的“智能工厂”,从下订单到生产到溯源,更是全都实现智能化。除了生产线上的机器人外,他们还有一个“大数据脑袋”。

“未来几年内,所有的娃哈哈工厂都变成‘智能工厂’。”宗庆后给记者畅想了未来的智能工厂:车间内,各种智能机器人快而有序地完成着流水作业,几个仅有的技术员工都待在中控室内。而宗庆后待在杭州总部的办公室里,就通过监控能看到全国各地工厂的运行数据。

除了码垛机器人,目前娃哈哈已经研制和正在研制的机器人涵盖各种类型,如六轴机器人、并联机器人、SCARA平面关节机器人及大负载的桁架机器人等。

(未完,下文继续详解)