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植物工厂的采收作业:从基础到提升效率与品质的实务方法

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采收作业虽然是植物工厂的最后一道工序,却也是对利润影响极大的工序。因为采收时机、整理(采后去除外叶)的精度,以及到包装为止的流程,会同时决定品质和商品化率。

特别是在水培中,作物生长快,作业量也会每天集中出现。单株相差几秒钟,放到日产规模上,就会直接表现为人工成本和制造成本的差距。

这篇文章会梳理采收作业的基础、不降低品质的处理方法,以及工序改善和自动化的思路。

1. 植物工厂中的采收作业为什么重要?

植物工厂,是在封闭环境中人工控制温度、湿度、光照、CO2浓度等条件,稳定生产蔬菜等作物的系统。在植物工厂采用的栽培方式中,以水和营养液代替土壤的水培,因为清洁且环境负荷低而受到关注。

采收作业在这一水培系统中承担着核心作用。采收的时机和方法,会直接左右蔬菜的鲜度、营养价值和口感。准确判断合适的采收期并减少损耗,才能实现产量最大化。而且,采收作业是否顺畅,也会同时影响人工成本和生产效率。

2. 水培特有的采收方法

穿着卫生工作服的工人正在对生菜进行分拣和出货作业

水培的采收作业和土耕栽培有很多不同之处,因此需要掌握特有的方法。

2-1. 彻底做好卫生管理

水培不使用土壤,因此水和营养液的卫生管理非常重要。作业前洗手和消毒,是最基本的要求。刀具、剪刀、采收容器等器具在使用后要立即清洗并干燥,采收区域里的垃圾和积水也要随时清理。

2-2. 准确判断采收时机

水培的生长速度比土耕栽培更快,因此持续观察并准确判断采收时机非常重要。要掌握不同品种各自适合的采收期,并定期确认生长情况。结合传感器收集的环境数据和生长数据,还可以进一步提高最佳采收时机的预测精度。

2-3. 采收后的处理

采收后的整理(采后去除外叶)、分拣和包装,是决定品质保持和出货准备效率的工序。整理(采后去除外叶)要求精确,去除过多会导致商品化收量下降。另外,从清洗到包装这段流程中,不能让蔬菜或包装材料残留水分。残留水分会引发发霉和腐烂,因此彻底干燥是前提。分拣时要明确尺寸和品质标准,并据此分级。

采收作业的改善,决定工厂的收益

在植物工厂的成本结构中,人工成本占很大比重。

而人工成本中的大部分,来自采收及采收后的作业。也就是说,工序设计是否能让作业人员高效完成采收及采后作业,会直接决定整个工厂制造成本的增减。

例如,一家日产10,000株的工厂,如果在采收和采后作业整体上把单株作业时间缩短1秒,每天的人工成本就会降低约3000日元。

那些实现盈利运营的植物工厂,理解采收作业效率化会直接影响人工成本和制造成本,因此会运用自己的方法来提升速度。

我们正在为植物工厂管理者提供提升收益性的实务方法。

如果你想进一步改善现场运营,请看看下面的内容。

提升植物工厂盈利能力的172条实用技巧

3. 自动化与效率提升

近年来,植物工厂正在推进采收作业的自动化和效率提升。现阶段,还没有案例把下面介绍的技术全面应用到整个采收流程中,但未来它们有可能成为标准做法。

搭载AI的机器人可以判断采收适期并自动执行采收作业,这类”AI采收机器人”目前仍在持续研发中。通过解析摄像头图像来判断采收适期和品质的图像识别技术,也在不断推进。从数据分析的角度看,把传感器收集的温度、湿度、CO2浓度等环境数据与生长数据结合起来,就能预测最佳采收时机,也能预测未来的采收量。

生产线优化也是重要课题。分析作业人员的移动路径并缩短移动距离,是一种无需设备投资也能实现的效率改善。导入传送带、机器人等搬运系统,能够同时实现效率提升和减少人力,但必须慎重评估与初期投资之间的成本效益。

总结

采收作业的改善,现实的推进方式就是围绕两条主线展开:一条是提高卫生管理、时机判断和后处理这些基础动作的精度;另一条是通过重新设计工序来降低成本。

自动化技术今后还会继续普及,但在现阶段,改善作业人员的移动路径、通过标准化减少人为失误,仍然是投资回报率更高的做法。要提升植物工厂的收益性,持续改善采收工序是不可缺少的要素。

提升植物工厂盈利能力的172条实用技巧

394页、19章、172个主题。这是一套基于10年以上的现场经验整理而成的实战经验集,汇总了其他地方很难获得的植物工厂“现场级知识”。

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