107年度 - 智慧農業家禽產業計畫-雞蛋包裝廠彈性搬運系統

計畫背景

解決農業長期缺工、減低勞力負荷與減少工傷

蛋品由於食品安全的需求,鼓勵以洗選方式確保雞蛋不受病原菌污染。目前從洗選到包裝,已有自動化的機械代勞,在產線末端以人力將裝好的蛋盒,依據數量需求裝入紙箱或塑膠籃中,然後以人力搬至棧板堆疊 ,待堆疊至一定層數後,再以堆高機移出。 每日洗選數量龐大,一天動輒需搬運10~20噸的產品,對於勞力需求高,體力負荷大。且不同的客戶依據各自需求,會有不同規格的紙箱或塑膠籃,使用的棧板、 紙箱堆疊方式及層數各有不同,搬運工需熟悉各種堆疊方式。

台灣市場產品多樣化的情況,導致單一產品數量不大。在16條包裝產線,因應不同客戶需求,可能同時4、5種產品上線生產,包裝規格上紙箱、塑膠籃也有多種規格。在棧板與堆疊方式的排列上,組合將多達20多種。

以輸送帶送至產線末端後,由機械手臂抓取到出貨棧板上, 代替人工搬運堆疊產品,可有效解決搬運人力不足的困境。 然而大型的蛋品洗選包裝廠隨時依訂單彈性變動,同時進行多條產線的生產。不同產品規格的包裝速率不一定相同,全部匯流到同一輸送帶上,可能會產生塞車的現象,導致效益不高。如何建立一套彈性搬運系統將會是一個挑戰。

計畫目標

能智慧判讀的機械手臂

以RFID辨識技術為基礎,導入輸送帶與機械手臂的智能化彈性自動搬運設備,解決缺工、勞力負荷大、裝箱錯誤等問題,提升產業生產力。以輸送帶送至產線末端後,由機械手臂抓取到出貨棧板上, 代替人工搬運堆疊產品,可有效解決搬運人力不足的困境。 然而大型的蛋品洗選包裝廠隨時依訂單彈性變動,同時進行多條產線的生產。不同產品規格的包裝速率不一定相同,全部匯流到同一輸送帶上,可能會產生塞車的現象,導致效益不高。如何建立一套彈性搬運系統將會是一個挑戰。 看我更多!

搬運箱體的主軸,可以夾取箱子或籃子且不需更換夾具。配合這手臂內建系統與RFID系統給予的資訊。判斷當下產品及產品擺放的位置。手臂每分鐘可夾取4箱產品,整日搬運能量可以達到1600箱。

輸送帶帶面材質為聚丙烯(PP),機體為304不銹鋼材質,內部元件有防鏽處理。且可依廠內生產速度做速度調節。並輸送帶後半端建置緩衝區、準備區、秤重+RFID、抓取區及異常區。

產品包裝的箱籃辨識採用RFID辨識技術,每個經由包裝過後的箱籃。都會貼著自己的RFID貼紙,這張貼紙如同身分證一樣,除了提供手臂判讀資訊外,也可以作為生產溯源號誌。而RFID有著快速判讀、複數讀取等優點,是後續作為4.0不可或缺的資訊基礎。

計畫效益

彈性搬運系統開發設置完成後,實際投入於大型洗選包裝廠中,系 統可依據產品標籤,類型、尺寸棧板與堆疊方式,讓廠內16種主力產品進行搬運,以取代傳統人力堆疊。現員工只需將產品封裝後,推入下端輸送帶即可。以節省約一半的搬運時間,使廠內勞力負荷降低並減少勞傷。
系統可同時處理三種不同產品,可以有效降低搬運工時,速率約為每小時210箱,每日約可以搬運700-800箱的主力產品,占洗選包裝廠內總生產量的 60%。記錄每天搬運數量,並與洗選機、蛋雞舍系統所生產數據做比較,使廠內產品資訊可串連起來,使產品資訊透明化。未來可以針對製造執行系統 (MES)、企業資源管理系統 (ERP)做延伸。

台灣一年消耗多少雞蛋呢?

台灣一年消耗多少雞蛋呢?

根據105年農業統計年報調查結果,雞蛋年產量約73.4億顆,產值約 231.2億元;鴨蛋年產量約 4.5億顆,產值約 16.7億元,以彰化及屏東為最大產地,進出口量極少,台灣人平常接觸到的蛋品多為國產。由平均每人每年消費30顆蛋增加至300顆以上,幾乎是每1天就吃1顆蛋。

洗選蛋的好處

雞蛋在生產時,可能會受到雞糞與細菌的污染,細菌中的沙門氏菌更可使人致病。而蛋在經過洗選過程之後,能夠降低蛋殼上的雞糞等污染源殘留,因此政府大力推廣洗選蛋,希望讓消費者使用的蛋衛生安全更有保障。

洗選流程

分為噴水、刷洗及沖洗三個步驟,用水應符合飲用水水質標準,水溫應高於蛋品溫度 5-10℃,且不超過 50℃,以防止洗潔劑或微生物於清洗時自蛋殼孔隙滲入,間接污染蛋品。洗潔劑使用次氯酸鈉200 ppm 以下或四級銨化合物有效濃度 200 ppm以下,沖洗水不得加入洗潔劑,整體更應以流水或連續式噴洗,避免蛋品浸漬於清洗槽內。