Olá pessoal! Eu sou Shohei.
A população agrícola do Japão está a diminuir e a população está a envelhecer.
O desafio é melhorar a auto-suficiência alimentar e garantir um abastecimento estável. A Fábrica de plantas, que utiliza tecnologia de ponta para produzir hortaliças, vem chamando a atenção como solução para esse problema.
A automação é essencial para a Fábrica de plantas melhorar a produtividade e reduzir custos.
Ao introduzir equipamentos automatizados e robôs, podemos melhorar a eficiência de tarefas que tradicionalmente dependiam de mãos humanas e transformar significativamente a operação da Fábrica de plantas.
Neste artigo explicaremos o estado atual e as perspectivas futuras da automação e introdução de robôs na Fábrica de plantas de uma forma fácil de entender, mesmo para iniciantes.
O que exatamente é Fábrica de plantas? Para quem diz, consulte o artigo a seguir.
O que é Fábrica de plantas?
Fábrica de plantas é uma instalação que controla artificialmente a luz, temperatura, umidade, concentração de dióxido de carbono, etc., para obter condições ideais para a produção de vegetais e outras culturas.
As principais vantagens incluem a capacidade de produzir de forma estável ao longo do ano, sem ser afetada pelas intempéries, e a redução da quantidade de pesticidas utilizados.
A fábrica de plantas pode ser amplamente dividida em dois tipos.
- Luz artificial Fábrica de plantas: Cultive plantas utilizando fontes de luz artificial como LEDs sem depender da luz solar. Por poder ser instalada em qualquer lugar, a Fábrica de plantas pode ser operada até mesmo em áreas urbanas ou terrenos ociosos.
- Solar Fábrica de plantas: Aproveite ao máximo a luz solar e cultive plantas em estufas. Tem a vantagem de custos operacionais mais baixos em comparação com os tipos de luz artificial.
Por que a automação é necessária na Fábrica de plantas?
Existem três razões principais pelas quais a Fábrica de plantas requer automação:
- Resolver o agravamento da escassez de mão-de-obra: À medida que o número de trabalhadores agrícolas diminui e envelhece, a Fábrica de Plantas também enfrenta uma grave escassez de mão-de-obra. A automação tem o efeito de resolver a escassez de mão de obra e reduzir a carga de cada funcionário.
- Aumentar os lucros através da melhoria da produtividade: Os equipamentos automatizados e os robôs podem funcionar 24 horas por dia e há menos erros humanos, tornando possível a produção eficiente de produtos agrícolas de qualidade estável.
- Reforçar a competitividade através da redução de custos: Além de reduzir os custos laborais, os custos de produção podem ser reduzidos através da utilização eficiente de recursos como energia e Fertilizante.
Tarefas automatizadas na Fábrica de plantas
Atualmente, diversas tarefas da Fábrica de plantas são automatizadas.
- Controlo ambiental: Muitas Fábricas de plantas já introduziram sistemas que medem temperatura, humidade, concentração de CO2, intensidade luminosa, etc., através de sensores e ajustam-nos automaticamente.
- Semeadura/Criação de Mudas: Robôs que semeiam e transplantam mudas automaticamente também estão sendo desenvolvidos e colocados em prática. O trabalho preciso em intervalos uniformes suprime o crescimento desigual e contribui para a melhoria da qualidade.
- Irrigação/fertilização: Existe um sistema que fornece automaticamente a quantidade ideal de água e Fertilizante de acordo com o estágio de crescimento da planta. Eliminando o desperdício de água e Fertilizante, também leva à redução do impacto ambiental.
- Colheita: Os robôs Colheita que utilizam tecnologia de reconhecimento de imagem começam a ser colocados em prática para alguns produtos como tomate e morango. A Colheita não só poupa mão-de-obra, como também melhora a qualidade ao utilizar colheita que determina a maturação.
- Transporte: Também foram desenvolvidos robôs para automatizar o transporte de mudas e materiais de colheita dentro da fábrica. Pode aliviar os funcionários do trabalho pesado e melhorar a eficiência do trabalho.
- Monitoramento e diagnóstico do estado de crescimento: A tecnologia foi desenvolvida para medir o estado de crescimento das plantas usando sensores e câmeras e diagnosticar o estado de crescimento com base nos dados. É útil para a detecção precoce de pragas e doenças e para investigar a causa do fraco crescimento.
À medida que a automação dos processos de produção avança, será mais fácil utilizar os dados conforme descrito no artigo abaixo.
Estudo de caso de automação de fábrica de plantas
- Sistema de monitoramento em tempo real da transpiração da fotossíntese: Um sistema que pode medir a taxa de fotossíntese e a taxa de transpiração em tempo real para plantas como o tomate. O conhecimento detalhado das condições de crescimento das plantas permite a otimização do controle ambiental e o uso eficiente da água e do Fertilizante.
- Robô de medição de imagem de fluorescência de clorofila: Robô que diagnostica a função fotossintética medindo a fluorescência emitida pela clorofila contida nas folhas das plantas. Ele também pode detectar defeitos iniciais de crescimento que não podem ser determinados visualmente, o que é útil para melhorar a produção e a qualidade.
- Robô Colheita usando IA: Foi desenvolvido um robô que reconhece a cor, forma e tamanho de frutas como tomate e morango e as colhe automaticamente. A Colheita não só poupa mão-de-obra, como também melhora a qualidade ao utilizar colheita que determina a maturação.
Além disso, escrevemos sobre a mais recente tecnologia utilizada na Fábrica de plantas no artigo a seguir.
Desafios e perspectivas da automação na Fabrica de plantas
A automação da Fábrica de plantas ainda é uma tecnologia em desenvolvimento e alguns desafios permanecem.
- Alto custo de implementação: Equipamentos automatizados e robôs costumam ser caros, tornando o custo de implementação um problema. Em particular, há muitos casos em que é difícil introduzi-lo em fábricas de plantas de pequena escala.
- Desafios técnicos: Ainda existem desafios técnicos na automatização de tarefas complexas e no desenvolvimento de robôs que possam lidar com diversas variedades e estágios de crescimento.
- Falta de know-how operacional: Existe atualmente uma falta de know-how para operar eficientemente equipamentos automatizados e robôs.
Para resolver essas questões, estão em andamento esforços de pesquisa e desenvolvimento por parte do governo e das empresas. No futuro, espera-se que a automação da Fábrica de plantas acelere ainda mais à medida que a IA e a tecnologia robótica avançam e os custos de introdução diminuem.
No entanto, atualmente, é ainda mais preciso e rápido confiar em humanos.
Além disso, o cultivo de vegetais requer o olhar e o julgamento de pessoas experientes, e acho que ainda levará algum tempo no futuro até que apareça uma Fábrica de plantas completamente não tripulada.
Este site oferece conteúdo especializado nessas “habilidades e técnicas humanas”. Se você estiver interessado, verifique abaixo.
O futuro da automação na Fabrica de plantas
A automação na Fábrica de plantas tem potencial para revolucionar o futuro da agricultura.
- Resolver a escassez de mão-de-obra: Promover a participação dos jovens e das mulheres na agricultura e contribuir para a criação de emprego.
- Alcançar um abastecimento estável: Ao produzir produtos agrícolas de forma estável, independentemente das condições meteorológicas, contribuiremos para melhorar a taxa de auto-suficiência alimentar.
- Fornecer produtos agrícolas de alta qualidade: A Gestão de culturas baseada em dados precisos permite-nos fornecer aos consumidores produtos agrícolas seguros e de alta qualidade.
- Redução do impacto ambiental: Contribui para a redução do impacto ambiental através do uso eficiente de água e Fertilizante e redução do uso de agrotóxicos.
conclusão
A automação na Fábrica de plantas é uma tecnologia essencial para aumentar a produtividade, reduzir custos e garantir um fornecimento estável.
Os avanços na tecnologia robótica avançarão ainda mais a automação e terão o potencial de mudar significativamente o futuro da agricultura.
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