Всем привет! Я Shohei.
Сельское хозяйство Японии характеризуется сокращением численности населения, занимающегося сельским хозяйством, и его старением.
Основными задачами являются повышение уровня самообеспечения продовольствием и обеспечение стабильных поставок. Решением этой проблемы считается создание «Растениеводческих заводов», производящих овощи и другую сельхозпродукцию с использованием самых современных технологий.
Для повышения производительности «Растениеводческих заводов» и снижения издержек крайне важна «автоматизация».
Внедрение автоматизированных установок и роботов позволяет повысить эффективность работ, ранее выполняемых вручную, и существенно изменить функционирование «Растениеводческих заводов».
В данной статье мы расскажем об автоматизации и внедрении роботов на «Растениеводческих заводах» понятным для новичков языком.
Что такое «Растениеводческий завод»?
Тем, кто не знает, что это такое, рекомендуем прочитать следующую статью.
Что такое растениеводческий завод?
Растениеводческий завод — это учреждение, осуществляющее контроль за искусственным освещением, температурой, влажностью, концентрацией диоксида углерода и т. д., создавая оптимальные условия для выращивания овощей и т. д.
Главные преимущества состоят в возможности стабильного круглогодичного производства независимо от погодных условий и снижения использования пестицидов.
Растениеводческие заводы делятся на два типа.
- Искусственный свет Растительноводческий комплекс: выращивание растений с использованием искусственных источников света, таких как светодиоды, без использования солнечного света. «Растительноводческий комплекс» можно размещать в любом месте, в том числе в городских районах и на неиспользуемых землях.
- Естественный свет Растительноводческий комплекс: выращивание растений в теплицах с максимальным использованием солнечного света. Преимущество этого типа заключается в более низких эксплуатационных расходах по сравнению с искусственным светом.
Почему необходима автоматизация на «Растениеводческом заводе»?
Основные три причины, по которым требуется автоматизация на сельскохозяйственных предприятиях:
- Растущий дефицит рабочей силы: по мере сокращения и старения рабочей силы в сельском хозяйстве нехватка рабочей силы становится серьезной проблемой и для Растениеводческого завода. Автоматизация может устранить нехватку рабочей силы и облегчить бремя каждого отдельного работника.
- Повышение производительности и рост доходов: автоматизированное оборудование и роботы могут работать круглосуточно, и, поскольку они совершают меньше человеческих ошибок, они могут эффективно производить сельскохозяйственную продукцию стабильного качества.
- Снижение затрат и повышение конкурентоспособности: помимо сокращения расходов на заработную плату можно экономить производственные затраты за счет эффективного использования энергии и таких ресурсов, как «Удобрение».
Автоматизированные операции на овощных заводах
На «Растениеводческом заводе» автоматизированы различные виды работ.
- Контроль среды: Системы с датчиками для измерения температуры, влажности, концентрации CO2 и интенсивности света, а также автоматической регулировки этих параметров уже внедрены на многих заводах по выращиванию растений.
- Посев и выращивание рассады: Ведется разработка и внедрение роботов для автоматического выполнения посева семян и пересадки рассады. Точная работа с равномерными интервалами позволяет избежать неравномерного роста и повысить качество.
- Полив и внесение удобрений: Существуют системы, которые автоматически обеспечивают подачу оптимального количества воды и удобрений в зависимости от стадии роста растений. Это устраняет потери воды и удобрений, а также способствует снижению нагрузки на окружающую среду.
- Сбор урожая: Для некоторых категорий, таких как томаты и клубника, уже началось внедрение роботов для сбора урожая на основе технологий распознавания изображений. Помимо экономии труда при сборе урожая, такие роботы также обеспечивают сбор урожая с учетом спелости, что повышает качество.
- Транспортировка: Разрабатываются роботы для автоматизации транспортировки рассады и собранного урожая внутри завода. Это позволяет освободить сотрудников от тяжелого труда и повысить эффективность работы.
- Мониторинг состояния и диагностика: Разрабатываются технологии, которые измеряют состояние растений с помощью датчиков и камер и на основе полученных данных диагностируют состояние. Это помогает вовремя обнаруживать болезни и вредителей, а также выяснять причины плохого роста.
Автоматизация производственного процесса также облегчает использование данных, о котором было написано в следующей статье.
Автоматизация растениеводческого комплекса
- Система мониторинга фотосинтеза и транспирации в режиме реального времени: система, позволяющая в реальном времени измерять скорость фотосинтеза и скорость транспирации таких растений, как томаты. Тщательная проверка состояния развития растений позволяет оптимизировать управление окружающей средой и эффективнее использовать воду и Удобрение.
- Робот для измерения изображения флуоресценции хлорофилла: робот, который диагностирует фотосинтетическую функцию, измеряя флуоресценцию, испускаемую хлорофиллом листьев растений. Он обнаруживает ранние проблемы с развитием, которые невозможно распознать визуально, что приводит к увеличению Урожайность и улучшению качества.
- Робот для Сбор урожая, использующий ИИ: разрабатываются роботы, которые распознают цвет, форму и размер плодов и автоматически выполняют Сбор урожая, в частности, томатов и клубники. Помимо экономии труда при проведении Сбор урожая, можно ожидать и улучшения качества благодаря своевременному сбору зрелых плодов.
Также о передовых технологиях, применяемых на «Растениеводческом заводе», читайте в статье
Задачи и перспективы автоматизации на травяном заводе
Автоматизация растениеводческого хозяйства еще находится на стадии развития технологий и имеет ряд нерешенных проблем.
- Высокая стоимость внедрения: Автоматизированное оборудование и роботы зачастую являются дорогостоящими, что становится проблемой внедрения. В частности, для небольших фермерских хозяйств внедрение может оказаться затруднительным.
- Технические проблемы: Для автоматизации сложных задач и разработки роботов, способных работать с разными сортами и стадиями роста, еще необходимо решить ряд технических проблем.
- Нехватка эксплуатационного ноу-хау: В настоящее время ощущается нехватка ноу-хау по эффективной эксплуатации автоматизированного оборудования и роботов.
Для решения этих задач ведутся исследования и разработки как государством, так и компаниями. В дальнейшем ожидается, что автоматизация Растениеводческого завода будет еще больше ускоряться по мере развития и внедрения ИИ и робототехники, снижения эксплуатационных расходов и т. д.
Тем не менее, на данный момент все еще точнее и быстрее полагаться на человеческий труд.
Кроме того, для выращивания овощей требуются опытный глаз и оценка человека, и я думаю, что появление полностью безлюдных Растениеводческих заводов — дело весьма далекого будущего.
На нашем сайте мы предоставляем контент, посвященный именно «навыкам и приемам». Если это вас интересует, ознакомьтесь со следующей информацией.
Автоматизация заводов по переработке сельскохозяйственной продукции: взгляд в будущее
Автоматизация в сельском хозяйстве вносит существенный вклад в будущее фермерства.
- Решение проблемы нехватки рабочей силы: содействие трудоустройству молодежи и женщин в сельском хозяйстве, что также будет способствовать созданию рабочих мест.
- Обеспечение стабильных поставок: стабильное производство сельскохозяйственной продукции независимо от погодных условий, что будет способствовать повышению продовольственной самообеспеченности.
- Предложение высококачественной сельскохозяйственной продукции: точное «Управление выращиванием» на основе данных позволяет предоставлять потребителям безопасную, качественную и высококачественную сельскохозяйственную продукцию.
- Снижение воздействия на окружающую среду: эффективное использование воды и «Удобрение», сокращение использования пестицидов и т.д., что будет способствовать снижению воздействия на окружающую среду.
Заключение
Автоматизация на растениеводческих предприятиях является незаменимой технологией для повышения производительности, сокращения расходов и обеспечения стабильности поставок.
Развитие робототехники способствует дальнейшему прогрессу автоматизации и таит в себе огромный потенциал для изменения будущего сельского хозяйства.
コメント