禽肉加工装备自动化的发展

　　禽肉加工本身是一个相对粗放的概念，它又可分为粗加工和深加工。无论是粗加工还是深加工，又都是一项非常系统的工程，环环相扣。在粗加工部分，除去活禽抓取装卸的环节，可包括宰杀、脱毛、掏膛、内脏处理、预冷、分割、包装、速冻、冷藏等几大环节。而深加工部分则可以分得更为细致。本文所探讨的禽肉加工自动化，主要侧重粗加工环节。

　　禽肉加工技术的革新最早始于上世纪40、50年代的欧美国家。最初仅仅是出现了一些新型的加工器械，如拔毛器，冷却器等。随着工业化和自动化的进一步发展，加工设备的自动化程度越来越高，分工也越来越细致，出现了诸如自动去除内脏装置、自动分割、去骨、称重等自动设备。这些设备的出现确实大大提高了原先人工操作的加工效率，增加了企业的利润。但是受制于技术发展，以及各部分设备自身系统的复杂性等因素，各个环节的加工设备在互相配合的环节上衔接得并不十分顺畅，以至于在较长的一段时间内，都存在称之为“自动化孤岛”的问题，使得禽肉加工自动化仅仅在局部提高了生产效率，而不能实现真正的全程自动化。

　　上世纪80年代之后，通过引入自动化转化装置，以及适当采用人工传输，家禽产业逐渐解决了自动化孤岛的问题，实现了不同流水线之间传输速度的同步化。同时，各种计算机在线监测设备也被逐步引入，例如通过3D成像技术，设备能够将信息反馈至传感器，自动调整切割位置以便更好地去除家禽胴体上的骨头；或者通过X射线/近红外技术来更精确地监测碎骨残留等。总体而言，目前欧美发达国家的禽肉加工自动化已经日趋精细，涉及到加工环节的方方面面，甚至可以用“无孔不入”一词来形容。

　　而从目前禽肉加工企业对设备的投资情况来看，许多禽肉加工生产企业已经逐渐认识到应该通过提高产品附加值，而不是增加产量的方式来增加利润，因此对于自动化设备的投资也从原先的安装高速屠宰生产线逐渐转移到增加分割、剔骨等精细设备上来。

　　目前欧美国家的禽肉加工自动化基本已经实现全程一条龙的高度自动化。我国禽肉加工产业在自动化领域起步较晚，虽然近年来发展较快，但在总体水准上仍落后于发达国家。实际上，如果一定要给禽肉加工的自动化定一个标准，或者划上一条分水岭，那么就要看自动掏膛技术的应用。目前欧美家禽产业一般将能够实现自动掏膛的禽肉加工生产线定义为“全自动”，而如果不具备这一能力，便只是“半自动”的程度。而自动掏膛技术，恰恰是当前我国禽肉加工企业与欧美同行之间的最大差异之一。另外，在自动分割、剔骨方面的技术应用，则差距更大。应该说，我国家禽产业在自动化领域还有好长的路要追赶，同时也意味着发展的空间非常大。

　　对于现代禽肉加工产业而言，自动化设备大量应用的意义主要体现在以下几个方面：

　　毫无疑问，生产效率的提高是禽肉加工领域使用自动化设备的最大意义所在，也是研制这些设备的初衷。目前欧美大型禽肉加工企业通过广泛采用自动化设备，已经普遍将每小时的加工能力提高至1.2万只以上。而在掏膛环节，通过使用自动掏膛设备，其生产线的加工能力能够达到1万只以上，目前最先进的能够达到1.3万只以上。相反，如果采用人工除内脏，一般最大生产能力也仅有每小时6000-8000只，这还要考虑劳动力的熟练程度、劳动强度和其他相关因素。从年总屠宰量上看，目前美国最大的禽肉生产企业年屠宰量超过20亿只，而我国最大的企业屠宰量仅有2-3亿只左右，生产效率的差距可见一斑。

　　虽然从短期来看，企业购置一台先进设备的费用相当昂贵，但是从长远来看，却是能够有效缩减生产成本的。成本的缩减一方面来自于上面所说的效率的提高，即单位时间内禽肉加工数量的提高，另一方面也来自于劳动力成本的缩减。近年来，劳动力成本逐年提高。一项统计指出，以生产规模为3000只/小时的家禽屠宰生产线为例，采用人工辅助生产线取内脏作业需15-20名操作工，以月工资1200-1500元计算，年人工费超过18万元。随着禽肉加工企业陷入“用工难”的境地，为了吸引更多劳动力，必然需要再提高工资水平，这进一步加大了企业的劳动力成本，而这还仅仅只是掏膛环节的成本支出。相反，自动化设备的采用能够将劳动力缩减至原先的一半左右，大大降低了人工成本的支出。同时，占地面积、土建投资等费用也能得到有效缩减。

　　随着近年来食品产业以及消费者对于食品安全的关注越来越多，禽肉加工产业也开始意识到，需要着力改善生产加工过程中的食品安全状况。原先采用工人手工进行宰杀、分割、掏膛等工序，很容易引发由人员流动和操作失误带来的食品安全问题，自动化的引入有效避免了此类问题的发生；其次自动化加工设备减少了生产线上的加工器具和器皿，减少了因为共用工具和消毒不彻底带来的危害扩散；第三，自动化加工设备通过优化的工艺处理，提高了食品加工安全的等级。

　　需要注意的是，自动化水平的提高对管理水平提出了更高的要求。只有做到精细化管理，才能体现自动化水平对食品安全的影响。

　　通过采用自动化设备，原先需要工人手工操作的工作可以交由机械完成，工人只需要进行一些辅助性质的操作，降低了工作强度和危险系数。同时，自动化设备的采用对于改善加工车间环境也有显著效果，能够有效保护劳动者的健康不受环境的影响。

　　由以上几个方面不难看出，自动化设备的采用，对于禽肉加工产业向高效、安全、节能、人性化等方向的发展能够起到非常明显的推动作用。

　　中国禽肉加工产业的自动化发展经历了三个阶段。80年代初期，在改革开放政策引导下，许多禽肉加工企业开始将目光转向国际市场。随着国际贸易业务的增多，这些涉及对外贸易的大型企业已经无法依靠手工，或者是简陋原始的加工设备来满足国际市场的需求，因此大量引进国外的先进设备，或者是在引进后再作改造。但总体上说，当时的自动化技术和水准还都比较初级。

　　进入90年代之后，涌现出许多大型的一条龙禽肉生产企业，例如正大、诸城外贸、大用等。与此同时，国际市场对中国产禽肉产品的要求越来越高，最典型的例子便是日本。在这种背景下，中国禽肉加工产业对于更先进的自动化设备的需求也越来越大，因此一方面加大了对国外先进设备的引进力度，另一方面国内一些技术企业和科研院所也加速开展了自行研发禽肉加工自动化设备的工作，并且取得了一定的成效，研制出了一批性能与国外同类产品相当，而价格远低于国外产品的设备。

　　第三个阶段从21世纪初开始。随着国际贸易的进一步发展，以及国际市场对我国禽肉产品要求的进一步严格，大型龙头加工企业开始引入最先进的国外技术和设备，打造年产千万只以上的大型生产线。但限于禽肉加工产业的整体发展，目前国内能够引进这些技术、设备的加工企业依旧屈指可数，中国禽肉加工产业的自动化水准整体还和欧美发达国家存在较大差距。

　　拿大型家禽加工生产线的数量来说，有数据显示，截止2010年，我国有8000只/小时以上的大型家禽加工生产线200余条，3000-6000只/小时的中型生产线有400余条。而自动掏膛线数量仅有20条，8000只/小时的2条，1万只/小时的12条，1.2万只/小时的6条，掏膛设备全部都进口自欧洲国家。而在需要的人力方面，以一个1万只/小时的肉鸡加工厂为例，欧美国家的企业只需400名员工，而我国需要1300名。考虑到近年来用工形势日趋严峻，如果不加速禽肉加工自动化的发展，会对我国禽肉加工产业造成巨大影响。

　　目前我国许多大型禽肉加工企业大多引进国外的自动化设备，其中比较知名的品牌包括荷兰企业施托克（Stork）和梅恩（Meyn）等。梅恩公司的产品包括待宰、脱毛、掏膛、冷却、称重、分级、剃骨、包装和入库各环节所需的先进技术和设备，适用于加工肉鸡和鸭子等家禽，加工能力从每小时500只到1.2万只不等。施托克公司的产品在性能上也基本与梅恩公司保持相当，近年来尤其重视在中国地区的发展。施托克公司在北京和青岛分别设立了办公室，负责销售和技术支持。在很长一段时间里，由于能够很便捷地获得大量廉价劳动力，中国的禽肉加工一直采用人工手动方式。但未来中国禽肉加工的趋势必然是向高速自动化发展，因此这些公司将致力于向中国市场提供优质的产品和整体解决方案，例如ACM-NT切割流水线、AMF-BX或FHF-XB胸肉去骨系统，以及X光碎骨检测装置等。

　　此外，丹麦林科食品系统公司（Linco Food Systems A/S)也为国内禽肉加工企业提供了许多自动化设备。作为全球较早的家禽屠宰加工设备制造商，林科公司技术与设备先进，目前在中国已销售的设备包括自动转挂系统、全自动掏膛系统、风冷加熟化系统、高架称重和皮带称重分级系统、废弃物输送与加工系统等。值得一提的是，在国内运用的为数不多的自动掏膛系统中，有不少就来自于林科公司。就技术和产品而言，目前主要的国际禽肉加工设备供应商之间的差异不大，设备的选用还得依据加工企业各自的规模与资金等实际现状，以及考察设备供应商的售后服务情况而定。

　　与此同时， 我国目前也已经有一些优秀的禽肉加工设备企业逐步发展起来了，吉林艾斯克机电集团有限公司便是其中较为突出的一家企业。在粗加工环节，目前艾斯克公司已经开发出包括自动屠宰生产线、分级称重系统、胴体称重系统、脱毛机、清洗机、预冷机等一整套设备，多年来为上百家禽肉加工及食品生产企业提供整体解决方案。目前除了屠宰生产线之外，艾斯克的设备研发重点方向是自动掏膛设备和自动分割设备。由于中国人对禽肉消费的习惯和欧美国家差异较大，尤其是对家禽内脏的消费量很大，因此鸡的分类产品较多，这对加工设备提出了新的要求。此外，自动掏膛作为我国禽肉加工自动化体系中的薄弱环节，也成为重点发展的目标。如上文所述，目前我国国内仅有的几十条自动掏膛线，基本全部进口自欧洲。目前艾斯克公司已经自行研发出国产化自动掏膛设备，产能已达到1.2万只/小时，与欧美最先进的技术基本持平。国产化自动掏膛设备的研制成功和逐步推广，则将大大缩减我国禽肉加工产业在自动化领域与国外先进水平之间的差距。

　　目前国内一些禽肉加工企业已经开发了上游，能够自行养殖家禽并保证体重的均匀，但仍有很多企业需要外购家禽，因此无法很好保证掏膛系统的有效运行。由此看来，今后我国家禽产业在自动化领域的研究，一方面要重点关注如何更好地考虑我国家禽产业生产消费的实际情况，因地制宜地发展适合我国的自动化设备；另一方面要努力提高毛鸡体重的均一和原料品种的均一。如果不能最大限度做好这两个均一，禽肉加工自动化就很难完全实现。

　　而在禽肉加工企业方面，中国本土企业近年来在自动化程度上有了明显的提高，它们与一部分在中国发展的外资企业一起，从整体上推动了我国禽肉加工产业自动化的发展，正大便是其中之一。正大集团自上世纪80年代开始涉足中国食品行业起，就采用了世界上最先进的屠宰设备和流程。与配合饲料、肉鸡规模养殖一样，正大肉鸡屠宰引领了中国整个行业的发展。

　　正大集团主要从降低用人成本、节能降耗等方面研发新的分割模式，最大程度实现机械化、自动化、规模化。到2013年，正大集团无论是原有工厂还是新建工厂已全部实现自动掏膛。

　　百盛对国内的产品供应商也在加工工艺上提出了更高的要求，预计在未来几年内这些企业将全部实现自动化生产。这会进一步推动我国禽肉加工产业自动化的发展，同时为我国家禽加工设备企业的创新研发提供了动力。