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疫情防控？復工復產？企業戰疫，智能化解決方案如何選？機器之心最新上線「智能戰疫方案精選」系列，針對廣大企業對疫情防控、復工復產的需求，逐場景解讀目前智能化解決方案供應市場現狀，剖析各類主流方案性能指標及適用範圍，縱覽優質供應資源，輔助企業高效進行採購決策。
本期「智能戰疫方案精選」以「智能口罩生產線」為主題，全面剖析相關解決方案，並配套提供解決方案資源名錄，往期精選請點擊閱讀原文查看。
1 月下旬，隨著新冠疫情在全國各省市爆發，各級政府陸續發布要求出門人員必須戴口罩的規定，口罩成為有效隔絕病毒傳播的有效利器，也是最重要的防疫物資之一。但由於疫情爆發過於突然，口罩上中下遊生產商處於半休狀態無法及時大批量生產，春節期間國內口罩供應一度出現緊缺狀態：線上電商平臺口罩商品全線告罄；市民瘋狂尋找各種購買口罩的渠道甚至海外代購，以三倍五倍甚至十倍的單價下單；多個城市開啟口罩限購、預約、搖號政策……每個人都在因買不到口罩而焦慮。
同期，國家發改委、財政部和工信部快速響應，並於 2 月 9 日聯合發布《關於發揮政府儲備作用支持應對疫情緊缺物資增產增供的通知》，支持生產《政府兜底採購收儲的產品目錄 (第一批)》所列的 N95 醫用級防護口罩、醫用外科口罩等 10 類疫情防控重點醫療物資的企業抓緊釋放已有產能，進一步增加產量，儘快實現滿負荷復工復產，支持有關企業通過技術改造、增添生產線 (設備) 迅速擴大產能。
作為全球最大的口罩生產和出口國，我國口罩年產量約佔全球的 50%，2019 年國內口罩最大日產能為 2 千餘萬隻，2019 年整年我國口罩產量超過 50 億隻，產值達到 102.35 億元。但春節期間，儘管經過各地政府努力，工信部 1 月 29 日表示口罩產量仍只有每日 800 萬隻，不過 2 月政策下達後，發改委稱截至 2 月 29 日，包括普通口罩、醫用口罩、醫用 N95 口罩在內，全國口罩日產量立刻上升為 2 月初的 12 倍，達到 1.16 億隻。
然而現今國內各地復工復產陸續開展，預計口罩日需求達 1.8 億隻；同時，新冠疫情在全球蔓延，海外確診病例已經連續多日超過國內，近日美國、英國等多個國家的政府也因疫情不斷加劇開始建議民眾在公共場所佩戴口罩，短期看全球口罩需求有 10 倍以上的缺口。國內口罩生產企業加班奮戰，在盡力滿足國內需求的同時，也開始支援他國抗疫，緊鑼密鼓地開始申請海外口罩出口認證、接受海外訂單開展口罩出海業務。
此前市場上口罩等防護產品供應不足，主要與企業人工不足、原材料短缺、機器自動化程度不高等因素密切相關。解決之道在於政府協調加快跨區域原材料流動，推動上遊供應商零部件供給效率；企業用先進科技賦能口罩生產過程，以加速各類口罩自動化生產過程，緩解供應緊張形勢。
醫用口罩一般由熔噴布、無紡布、口罩帶、鼻夾組成，其中外層和內層均採用無紡布、中層採用熔噴布。口罩最外層具有防飛沫設計，中間層是核心功能層，用於過濾飛沫、顆粒或細菌，內層主要吸溼。主體過濾材料為聚丙烯熔噴布，是一種超細靜電纖維布，由於靜電作用可以捕捉粉塵，含有各類病毒的飛沫接近聚丙烯熔噴布後，能被吸附在熔噴布表面，無法穿透。過濾層的熔噴無紡布過濾材料，必須要經過駐極處理，才能在不改變呼吸阻力的前提下，實現 95% 的過濾性，達到阻擋病毒的效果。駐極處理能夠大幅提高過濾效率，不改變呼吸阻力，而且駐極電壓越高，材料過濾效率越高，一般需要駐極電壓在 30Kv-60kv，駐極時間要在 20 秒以上。
自動化口罩機將多層無紡布通過熱壓、摺疊成型、超聲波焊接、廢料切除、耳帶鼻梁條焊接等工序，製造出具備一定過濾性能的各種口罩，口罩設備不是單獨的機器，需要多臺機器的配合完成各種不同的工序。自動化機器相對節省人工，原材料掛於料架上，機臺自動送料及生產，僅需 2-3 名人員操作。全自動生產線平均每分鐘可以製造 90 只口罩，一條全自動生產線日產能（三班倒）約 13 萬隻。
根據生產口罩類型的不同，口罩生產線可分為三類：
平面口罩生產線：主要包含卷料上料、摺疊壓合、鼻梁筋上料、口罩成型、口罩切斷、耳帶上料及焊接、成品下料等工藝，完成下料等工藝，完成從卷料原材料到口罩成品的整個生產過程。
摺疊口罩生產線：通過 PLC 編程控制，可做到口罩壓紋、對摺、穿孔、切邊逐步操作成型，製作的工藝紋路清析、在生產時不變形，儘可能減少材料浪費，生產成品效率高，移位準確，耳帶焊接結實，具備自動埋鼻梁條和自動印刷功能。
杯型口罩生產線：可以自動完成三層或四層材料杯型口罩定型、壓邊、切邊，集多功能為一體，直接成品為單個杯型口罩，一人可操作多臺機器，每分鐘可生產 8-12 個杯型口罩，可連續工作，通過 PLC 程序控制。
除了搭建全新生產線之外，不少廠商可以基於既有設備（如模切機、摺紙機、雷射機等）和以往的生產線經驗，進行設計和改造。目前，市面上的全自動產線方案多為「一拖二」或者「一拖三」，「一」是指口罩本體機，「二」或者「三」是指耳帶焊接機的具體數量。
不過，從口罩生產線搭建完畢到口罩成功生產、上市，仍需經歷多項挑戰。核心設備的供應短缺是其中一項重要問題，如口罩生產線中所需的超聲波焊接儀存在斷貨問題。通常一條產線需要五個或者六個超聲波焊接儀，還需要大板、導軌等輔助部件，核心零件的加工及供應也需要時間。生產中打包好的口罩半成品需要送到在滅菌櫃裡滅菌數小時，再進入環氧乙烷解析房經過 7 天到半個月解析，才能流向市面，這些無法加速的環節，在一定程度上阻礙了口罩的上市速度。
目前國內口罩生產線供應商包括一些傳統的口罩生產線供應商和一些有實力的大型製造企業跨界轉型以滿足市場或者自身的需求，他們各自具備一定的優勢。傳統口罩生產線供應商具備成熟的口罩機生產經驗，大型製造企業具備豐富的機械生產線管理經驗和資金優勢，典型的如國內龍頭車企比亞迪和上汽通用五菱，都已經深度參與到口罩機的生產和口罩製造當中。其中，比亞迪實現 7 天造出口罩機, 日產口罩 500 萬隻，成為全球最大口罩工廠；五菱在 76 小時之內研發下線了口罩機，共設置 14 條口罩生產線，並實現日產口罩 170 萬隻以上，龍頭製造業的加入極大緩解了口罩供應緊張的局面。
當前市面上主要有3種類別的智能口罩生產解決方案：
以下是目前應用較廣泛的智能口罩生產線解決方案：
類型1：平面口罩生產線
1、上海電氣高速平面口罩自動化生產線
該生產線具備每分鐘 110 副的生產能力，可實現 24 小時自動化不間斷生產，除去設備稼動率，每天可生產符合國家標準的耳帶式外科口罩 10-12 萬副。
提供方：上海電氣集團
2、比亞迪口罩生產線
比亞迪電子依託成熟的智能製造能力以及專業的設備研發團隊，承接了此次的口罩項目。從 1 月底接到需求開始，迅速群策群力，調配資源，快速開發口罩生產的自動化設備，建設並導入口罩生產線，該產線計劃每天生產 500 萬隻。
提供方：比亞迪
3、廣汽打造口罩生產線
該生產線目標用於加工和生產口罩的製造設備。
提供方：廣汽集團
4、五菱自主生產口罩機
五菱口罩機自主生產設備可用於生產 N95 和醫用口罩，日生產量約為 50 萬/產線。
提供方：上汽通用五菱汽車
5、正業科技全自動口罩生產線
該生產線可根據情況進行一出一，一出二，以及耳帶式 N95 口罩的生產，一出一產線效率為 60－80 件/分鐘，一出二的平面口罩生產線效率為 90－110 件/分鐘，N95 口罩生產線效率為 35－40 件/分鐘。
提供方：正業科技
6、中國石油口罩生產線
該生產線為全自動 N85 和醫用口罩產線，產量 10 萬至 16 萬隻/日。
提供方：中國石油
7、中航 1 出 2 型全自動口罩機
該產線使用中國航空人用製造殲-10、殲-20 飛機的數位化技術，每臺機器可連續工作 24 小時，1 分鐘就能產 100 只口罩；24 臺機器的口罩日產能超 300 萬隻!
提供方：中國航空製造技術研究院
8、大族雷射全自動平面一拖二口罩機
該設備由漢獅精密自控（HACT）研製，每小時可生產口罩約 6000 片，並可根據實際需要調節設備運行速度和生產進度。
提供方：大族雷射科技產業集團股份有限公司
9、超音速 AI 數字智能全自動口罩機
該口罩及利用自身機器視覺技術能力，在傳統的口罩機基礎上，利用 AI 人工智慧（計算機視覺）進行鑑別和操控的視覺開發出 AI 數字智能全自動口罩機，檢測替代人工，不但節約人工成本，而且具有高速度、高精度、可重複和長期工作的穩定性，將機器視覺技術應用在口罩的缺陷檢測上，大大提高了口罩的生產效率。
提供方：廣州超音速自動化科技股份有限公司
10、中科新松全自動平面口罩生產線
該生產線實現平面口罩的全自動化生產，主要包含卷材上料、摺疊壓合、鼻梁筋上料、口罩成型、口罩切斷、耳帶上料及焊接、成品下料等工藝，完成從卷料原材料到口罩成品的整個生產過程。生產的口罩具有佩戴舒適，無壓迫感，口罩過濾率高。
提供方：新松
11、翼菲自動化口罩自動包裝設備
該系統是翼菲自動化自主研發、設計的智能化高效解決方案，以高速並聯機器人為核心，結合傳送帶跟蹤技術以及視覺識別技術，單套系統可代替人工 4-6 人，生產效率提高一倍以上，可 24 小時不間斷作業，較大程度緩解人工緊缺的問題。
提供方：翼菲自動化
類型2：摺疊口罩生產線
12、宏祥全自動摺疊口罩機
此機器為全自動口罩機，從多層原材料布料捲入料、Logo 印刷、耳扣安裝及彈性布熔接全部工藝均為一條線自動化作業。機器運動過程不會破壞材料的特性，口罩過濾效果可達 N95 標準。
提供方：宏祥機械
13、科瑞技術平面口罩機
該全自動立體摺疊口罩一體機，可廣泛應用於 N95 、 KN95 、 KF94 等多種標準的口罩生產，實現了由布料原料到成品口罩的完全自動化生產。口罩機主要組成部分包括氣缸、減速馬達、伺服電機、減速機、超聲波、光電檢測、鋁合金結構等，具有技術先進、結構合理、運行可靠、操作方便、生產高效等特點。一家智能製造解決方案提供商，科瑞技術基於自身近 20 年自動化行業積累經驗，積極響應政府號召，努力踐行企業社會責任，為醫療物資生產貢獻自動化人應盡的責任。目前，科瑞技術首批平面口罩機生產設備已成功交付，正積極調配各方資源，全力批量交付生產中。
提供方：深圳科瑞技術股份有限公司
14、豪邦全自動摺疊口罩機
該摺疊布料口罩機可使用 3-6 層口罩材料製造口罩產品，可一人操作多臺機器。本設備使用日本 PLC 控制系統，可根據生產需求進行適當的工序安排，生產效率約為 40-60 片/分鐘。
提供方：豪邦自動
類型3：杯型口罩生產線
15、利瀚機械全自動杯型口罩一體機
該機全自動化控制，從原材料自動入料，口罩本體恆溫定型，不損材質，達到過濾性能，設備自動移位衝切，周邊均勻，壓合牢，口罩本體自動移位後自動鼻梁條焊接、自動印刷 LOGO、自動衝孔邊、自動呼吸閥焊接、自動耳帶點焊等工藝自動連接起來，從而實現口罩自動化出成品，整機實現自動化作業，效率高於傳統的製造。
提供方：東莞市利瀚機械有限公司
16、南方力勁自動化口罩機
該產線主要生產疊裝口罩、C 形口罩，生產效率約為 30-35 片/分鐘。
提供方：東莞市南方力勁機械有限公司
17、新億誠超聲波一次性杯型口罩生產線
該超聲波焊接機，又稱超聲波塑料焊接機，是將超聲波通過焊接頭傳導至塑料加工零件上，使兩塑料接合面因收到超聲波的作用而產生劇烈摩擦，摩擦熱使塑料接合面熔化而完全接合。該技術具有速度快，焊接牢固等優點，更重要的是可以使塑料產品加工自動化。超聲波塑焊機可進行塑料熔接，埋植，成型，鉚接，切除，縫合等操作，只需焊接頭加以改變就可以一機做多種應用，包括塑料對焊，金屬螺絲埋植，鉚接，點焊, 成形, 切除等。
提供方：新億誠
其他相關口罩生產缺陷檢測解決方案
18、匯川 N95 口罩自動化缺陷檢測系統
整個解決方案不僅可以實現快速部署，檢測效率和準確性也完全滿足需要：可達到每分鐘檢測 150 件口罩的檢測量（150pcs/m），同時可以實現 99.98% 的準確率，平均每條產線減少 2-3 名檢測人員的同時，仍舊可以確保 24x7 無間斷的生產。
提供方：深圳市匯川技術股份有限公司
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原標題：《24小時全自動、日產十萬餘只，以下18家企業的智能口罩生產線極大緩解了口罩供需矛盾》
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