24小时全自动、日产十万余只,以下18家企业的智能口罩生产线极大缓解了口罩供需矛盾


24小时全自动、日产十万余只,以下18家企业的智能口罩生产线极大缓解了口罩供需矛盾


疫情防控?复工复产?企业战疫,智能化解决方案如何选?机器之心最新上线「智能战疫方案精选」系列,针对广大企业对疫情防控、复工复产的需求,逐场景解读目前智能化解决方案供应市场现状,剖析各类主流方案性能指标及适用范围,纵览优质供应资源,辅助企业高效进行采购决策。


本期「智能战疫方案精选」以「智能口罩生产线」为主题,全面剖析相关解决方案,并配套提供解决方案资源名录,往期精选请点击阅读原文查看。


1 月下旬,随着新冠疫情在全国各省市爆发,各级政府陆续发布要求出门人员必须戴口罩的规定,口罩成为有效隔绝病毒传播的有效利器,也是最重要的防疫物资之一。但由于疫情爆发过于突然,口罩上中下游生产商处于半休状态无法及时大批量生产,春节期间国内口罩供应一度出现紧缺状态:线上电商平台口罩商品全线告罄;市民疯狂寻找各种购买口罩的渠道甚至海外代购,以三倍五倍甚至十倍的单价下单;多个城市开启口罩限购、预约、摇号政策……每个人都在因买不到口罩而焦虑。

同期,国家发改委、财政部和工信部快速响应,并于 2 月 9 日联合发布《关于发挥政府储备作用支持应对疫情紧缺物资增产增供的通知》,支持生产《政府兜底采购收储的产品目录 (第一批)》所列的 N95 医用级防护口罩、医用外科口罩等 10 类疫情防控重点医疗物资的企业抓紧释放已有产能,进一步增加产量,尽快实现满负荷复工复产,支持有关企业通过技术改造、增添生产线 (设备) 迅速扩大产能。

作为全球最大的口罩生产和出口国,我国口罩年产量约占全球的 50%,2019 年国内口罩最大日产能为 2 千余万只,2019 年整年我国口罩产量超过 50 亿只,产值达到 102.35 亿元。但春节期间,尽管经过各地政府努力,工信部 1 月 29 日表示口罩产量仍只有每日 800 万只,不过 2 月政策下达后,发改委称截至 2 月 29 日,包括普通口罩、医用口罩、医用 N95 口罩在内,全国口罩日产量立刻上升为 2 月初的 12 倍,达到 1.16 亿只。

然而现今国内各地复工复产陆续开展,预计口罩日需求达 1.8 亿只;同时,新冠疫情在全球蔓延,海外确诊病例已经连续多日超过国内,近日美国、英国等多个国家的政府也因疫情不断加剧开始建议民众在公共场所佩戴口罩,短期看全球口罩需求有 10 倍以上的缺口。国内口罩生产企业加班奋战,在尽力满足国内需求的同时,也开始支援他国抗疫,紧锣密鼓地开始申请海外口罩出口认证、接受海外订单开展口罩出海业务。

此前市场上口罩等防护产品供应不足,主要与企业人工不足、原材料短缺、机器自动化程度不高等因素密切相关。解决之道在于政府协调加快跨区域原材料流动,推动上游供应商零部件供给效率;企业用先进科技赋能口罩生产过程,以加速各类口罩自动化生产过程,缓解供应紧张形势。

医用口罩一般由熔喷布、无纺布、口罩带、鼻夹组成,其中外层和内层均采用无纺布、中层采用熔喷布。口罩最外层具有防飞沫设计,中间层是核心功能层,用于过滤飞沫、颗粒或细菌,内层主要吸湿。主体过滤材料为聚丙烯熔喷布,是一种超细静电纤维布,由于静电作用可以捕捉粉尘,含有各类病毒的飞沫接近聚丙烯熔喷布后,能被吸附在熔喷布表面,无法穿透。过滤层的熔喷无纺布过滤材料,必须要经过驻极处理,才能在不改变呼吸阻力的前提下,实现 95% 的过滤性,达到阻挡病毒的效果。驻极处理能够大幅提高过滤效率,不改变呼吸阻力,而且驻极电压越高,材料过滤效率越高,一般需要驻极电压在 30Kv-60kv,驻极时间要在 20 秒以上。

自动化口罩机将多层无纺布通过热压、折叠成型、超声波焊接、废料切除、耳带鼻梁条焊接等工序,制造出具备一定过滤性能的各种口罩,口罩设备不是单独的机器,需要多台机器的配合完成各种不同的工序。自动化机器相对节省人工,原材料挂于料架上,机台自动送料及生产,仅需 2-3 名人员操作。全自动生产线平均每分钟可以制造 90 只口罩,一条全自动生产线日产能(三班倒)约 13 万只。

根据生产口罩类型的不同,口罩生产线可分为三类:

  1. 平面口罩生产线:主要包含卷料上料、折叠压合、鼻梁筋上料、口罩成型、口罩切断、耳带上料及焊接、成品下料等工艺,完成下料等工艺,完成从卷料原材料到口罩成品的整个生产过程。

  2. 折叠口罩生产线:通过 PLC 编程控制,可做到口罩压纹、对折、穿孔、切边逐步操作成型,制作的工艺纹路清析、在生产时不变形,尽可能减少材料浪费,生产成品效率高,移位准确,耳带焊接结实,具备自动埋鼻梁条和自动印刷功能。

  3. 杯型口罩生产线:可以自动完成三层或四层材料杯型口罩定型、压边、切边,集多功能为一体,直接成品为单个杯型口罩,一人可操作多台机器,每分钟可生产 8-12 个杯型口罩,可连续工作,通过 PLC 程序控制。

除了搭建全新生产线之外,不少厂商可以基于既有设备(如模切机、折纸机、激光机等)和以往的生产线经验,进行设计和改造。
目前,市面上的全自动产线方案多为「一拖二」或者「一拖三」,「一」是指口罩本体机,「二」或者「三」是指耳带焊接机的具体数量。



不过,从口罩生产线搭建完毕到口罩成功生产、上市,仍需经历多项挑战。核心设备的供应短缺是其中一项重要问题,如口罩生产线中所需的超声波焊接仪存在断货问题。通常一条产线需要五个或者六个超声波焊接仪,还需要大板、导轨等辅助部件,核心零件的加工及供应也需要时间。生产中打包好的口罩半成品需要送到在灭菌柜里灭菌数小时,再进入环氧乙烷解析房经过 7 天到半个月解析,才能流向市面,这些无法加速的环节,在一定程度上阻碍了口罩的上市速度。

目前国内口罩生产线供应商包括一些传统的口罩生产线供应商和一些有实力的大型制造企业跨界转型以满足市场或者自身的需求,他们各自具备一定的优势。传统口罩生产线供应商具备成熟的口罩机生产经验,大型制造企业具备丰富的机械生产线管理经验和资金优势,典型的如国内龙头车企比亚迪和上汽通用五菱,都已经深度参与到口罩机的生产和口罩制造当中。其中,比亚迪实现 7 天造出口罩机, 日产口罩 500 万只,成为全球最大口罩工厂;五菱在 76 小时之内研发下线了口罩机,共设置 14 条口罩生产线,并实现日产口罩 170 万只以上,龙头制造业的加入极大缓解了口罩供应紧张的局面。

当前市面上主要有3种类别的智能口罩生产解决方案:

24小时全自动、日产十万余只,以下18家企业的智能口罩生产线极大缓解了口罩供需矛盾

以下是目前应用较广泛的智能口罩生产线解决方案:



 01  
平面口罩生产线


1、上海电气高速平面口罩自动化生产线

该生产线具备每分钟 110 副的生产能力,可实现 24 小时自动化不间断生产,除去设备稼动率,每天可生产符合国家标准的耳带式外科口罩 10-12 万副。
提供方:上海电气集团

2、比亚迪口罩生产线

比亚迪电子依托成熟的智能制造能力以及专业的设备研发团队,承接了此次的口罩项目。从 1 月底接到需求开始,迅速群策群力,调配资源,快速开发口罩生产的自动化设备,建设并导入口罩生产线,该产线计划每天生产 500 万只。
提供方:比亚迪

3、广汽打造口罩生产线


该生产线目标用于加工和生产口罩的制造设备。
提供方:广汽集团

4、五菱自主生产口罩机


五菱口罩机自主生产设备可用于生产 N95 和医用口罩,日生产量约为 50 万/产线。
提供方:上汽通用五菱汽车

5、正业科技全自动口罩生产线



该生产线可根据情况进行一出一,一出二,以及耳带式 N95 口罩的生产,一出一产线效率为 60-80 件/分钟,一出二的平面口罩生产线效率为 90-110 件/分钟,N95 口罩生产线效率为 35-40 件/分钟。
提供方:
正业科技



6、中国石油口罩生产线

该生产线为全自动 N85 和医用口罩产线,产量 10 万至 16 万只/日。
提供方:中国石油

7、中航 1 出 2 型全自动口罩机

该产线使用中国航空人用制造歼-10、歼-20 飞机的数字化技术,每台机器可连续工作 24 小时,1 分钟就能产 100 只口罩;24 台机器的口罩日产能超 300 万只!
提供方:中国航空制造技术研究院

8、大族激光全自动平面一拖二口罩机

该设备由汉狮精密自控(HACT)研制,每小时可生产口罩约 6000 片,并可根据实际需要调节设备运行速度和生产进度。
提供方:
大族激光科技产业集团股份有限公司

9、超音速 AI 数字智能全自动口罩机

该口罩及利用自身机器视觉技术能力,在传统的口罩机基础上,利用 AI 人工智能(计算机视觉)进行鉴别和操控的视觉开发出 AI 数字智能全自动口罩机,检测替代人工,不但节约人工成本,而且具有高速度、高精度、可重复和长期工作的稳定性,将机器视觉技术应用在口罩的缺陷检测上,大大提高了口罩的生产效率。
提供方:
广州超音速自动化科技股份有限公司

10、中科新松全自动平面口罩生产线

该生产线实现平面口罩的全自动化生产,主要包含卷材上料、折叠压合、鼻梁筋上料、口罩成型、口罩切断、耳带上料及焊接、成品下料等工艺,完成从卷料原材料到口罩成品的整个生产过程。生产的口罩具有佩戴舒适,无压迫感,口罩过滤率高。
提供方:新松

11、翼菲自动化口罩自动包装设备

该系统是翼菲自动化自主研发、设计的智能化高效解决方案,以高速并联机器人为核心,结合传送带跟踪技术以及视觉识别技术,单套系统可代替人工 4-6 人,生产效率提高一倍以上,可 24 小时不间断作业,较大程度缓解人工紧缺的问题。
提供方:翼菲自动化


 02  
折叠口罩生产线


12、宏祥全自动折叠口罩机


此机器为全自动口罩机,从多层原材料布料卷入料、Logo 印刷、耳扣安装及弹性布熔接全部工艺均为一条线自动化作业。机器运动过程不会破坏材料的特性,口罩过滤效果可达 N95 标准。
提供方:宏祥机械

13、科瑞技术平面口罩机

该全自动立体折叠口罩一体机,可广泛应用于 N95 、 KN95 、 KF94 等多种标准的口罩生产,实现了由布料原料到成品口罩的完全自动化生产。口罩机主要组成部分包括气缸、减速马达、伺服电机、减速机、超声波、光电检测、铝合金结构等,具有技术先进、结构合理、运行可靠、操作方便、生产高效等特点。一家智能制造解决方案提供商,科瑞技术基于自身近 20 年自动化行业积累经验,积极响应政府号召,努力践行企业社会责任,为医疗物资生产贡献自动化人应尽的责任。目前,科瑞技术首批平面口罩机生产设备已成功交付,正积极调配各方资源,全力批量交付生产中。
提供方:深圳科瑞技术股份有限公司

14、豪邦全自动折叠口罩机

该折叠布料口罩机可使用 3-6 层口罩材料制造口罩产品,可一人操作多台机器。本设备使用日本 PLC 控制系统,可根据生产需求进行适当的工序安排,生产效率约为 40-60 片/分钟。
提供方:豪邦自动
 03  
杯型口罩生产线


15、利瀚机械全自动杯型口罩一体机


该机全自动化控制,从原材料自动入料,口罩本体恒温定型,不损材质,达到过滤性能,设备自动移位冲切,周边均匀,压合牢,口罩本体自动移位后自动鼻梁条焊接、自动印刷 LOGO、自动冲孔边、自动呼吸阀焊接、自动耳带点焊等工艺自动连接起来,从而实现口罩自动化出成品,整机实现自动化作业,效率高于传统的制造。
提供方:东莞市利瀚机械有限公司

16、南方力劲自动化口罩机

该产线主要生产叠装口罩、C 形口罩,生产效率约为 30-35 片/分钟。
提供方:东莞市南方力劲机械有限公司

17、新亿诚超声波一次性杯型口罩生产线

该超声波焊接机,又称超声波塑料焊接机,是将超声波通过焊接头传导至塑料加工零件上,使两塑料接合面因收到超声波的作用而产生剧烈摩擦,摩擦热使塑料接合面熔化而完全接合。该技术具有速度快,焊接牢固等优点,更重要的是可以使塑料产品加工自动化。超声波塑焊机可进行塑料熔接,埋植,成型,铆接,切除,缝合等操作,只需焊接头加以改变就可以一机做多种应用,包括塑料对焊,金属螺丝埋植,铆接,点焊, 成形, 切除等。
提供方:新亿诚
 04  
其他相关口罩生产缺陷检测解决方案

18、汇川 N95 口罩自动化缺陷检测系统

整个解决方案不仅可以实现快速部署,检测效率和准确性也完全满足需要:可达到每分钟检测 150 件口罩的检测量(150pcs/m),同时可以实现 99.98% 的准确率,平均每条产线减少 2-3 名检测人员的同时,仍旧可以确保 24x7 无间断的生产。
提供方:深圳市汇川技术股份有限公司

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文章来源:机器之能

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