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荷兰温室“自动化”无处不在
来源:辜松   2013-4-25 9:59:04   人气:9837

  荷兰温室园艺生产中,劳动力费用占总成本的比例最大,切花和盆花生产分别为27%28%,并且还在呈现日益增长的趋势。为增强企业市场竞争力,解决温室花卉生产劳动力不足、劳动力成本高等问题,荷兰大力发展了自动化生产装备系统。笔者根据近年参观荷兰HortiFair国际园艺展览会和考察荷兰温室盆花种植企业的经历,与同行分享荷兰温室盆花自动化生产装备系统的发展现状。
  

种苗装盆作业

    盆花种植企业购得种苗后,首先需将种苗移植到钵盆中,其作业包括基质填充和种苗移植两个过程。
  种苗装盆作业一般有3种形式:一是通过输送带连接基质填充机与种苗移植机的作业方式,首先基质填充机向花盆填充基质,然后利用输送带将花盆送至种苗移植机作业区,移植机将购买的穴盘种苗移植到花盆中,此种方式比较灵活,对基质填充机和种苗移植机相互之间的兼容性要求不高;二是基质填充机与种苗移植机相互对接的作业方式,作业时二者相互对接在一起,基质填充机直接将填充好基质的花盆送至种苗移植机的移植作业位置,不需输送带传递花盆,作业效率较高,但是要求基质填充机与种苗移植机之间相互对接尺寸必须兼容;三是基质填充机与人工移植配合作业的方式,首先,基质填充机自动完成上盆、基质填充、作穴等劳动强度较大的作业,然后人工在基质填充机上将种苗移植入花盆内。
  前两种方式均采用种苗移植机进行自动移植,移植作业生产率较高,多用于小种苗装盆作业,第三种方式适合于中、大种苗装盆作业。
  

盆花搬运作业

    种苗在作业车间完成装盆作业后,将被送入温室进行培育,温室盆花自动化搬运主要有3种方式:第一种是利用苗床搬运,种苗装盆后,通过盆花装床机的拾盆叉将等距摆放输送带输送来的等距排列的盆花装入苗床,苗床装满盆花后通过苗床输送轨道或苗床搬运车自动搬运至温室内指定位置,苗床输送轨道可以对苗床进行横向或纵向输送。利用苗床搬运盆花作业效率较高,适合于大型种植企业,但全面铺设苗床输送轨道投资较大。采用苗床搬运车在作业车间和温室之间运送苗床可留出行走通道,能减少局部轨道的铺设量,并简化苗床搬运机构。
  第二种是通过输送带直接将盆花送入温室。采用输送带搬运盆花的作业方式较简单,仅依靠输送带就可将盆花自动直接输送到温室内指定栽培区域,但该作业方式需在温室内整个盆花培育区域安置输送带,控制节点非常多,对输送带作业控制器件的质量与作业可靠性要求非常高。
  第三种是利用叉车搬运盆花,首先由输送带将盆花送入盆花阵列装置,阵列装置为一宽幅输送带,可根据要求设定阵列间距和阵列形式(隔行错位或不错位),然后叉车将阵列装置上的阵列盆花搬运至温室内指定地点。叉车上装有搬运叉,搬运叉的间距与阵列装置上盆花的阵列间距一致。叉车搬运盆花投资较小,但自动化程度较低,搬运时需人工驾驶叉车频繁往返于温室培育区域和作业车间之间。
  盆花由温室搬出,则可通过以上3种搬运方式逆向作业来完成。
  

盆花分级作业

    在完成盆花小苗培育和成品花培育后,需对盆花进行分级,人工分级作业生产率低,评判标准难以统一,荷兰盆花种植企业规模化生产一般均采用视觉分级系统对盆花分级,主要通过检测盆花的冠径、株高、花朵数、花形、花色等参数进行分级。
  盆花分级作业时,待分级盆花利用输送带送入视觉分级系统,盆花在水平面上相向运动的两条输送带构成的旋盆机作用下,于数字相机前进行边旋转边行进的运动,这样可获得盆花多个方向的图像,以利于进行全面的综合打分评级。分级后的盆花按级别通过输送带自动分道进入不同区域分区管理或进行分级后包装。
  

盆花疏盆作业

    盆花经过一段时期培育后,原有盆花间距不能满足其进一步生长的需求,需对盆花进行疏盆作业,增加盆花的生长空间。根据盆花种植作业流程,一般疏盆作业之前需先进行分级,再对盆花进行疏盆处理,然后送回温室。疏盆作业是在盆花输送过程中调整盆花的摆放间距,有叉车疏盆、盆花装床机疏盆和输送带疏盆3种形式。
  叉车疏盆是根据疏盆间距要求调节叉车上挂接的搬运叉齿间距,在温室内摆盆时再配合调整搬运叉的卸钵间距,从而实现对盆花的疏盆摆放;盆花装床机疏盆是通过调整等距摆盆输送带的卡位间距、更换与卡位间距对应的拾盆叉,同时调整盆花装床机装床时苗床的行间步进距离,从两个方向上实现对盆花的疏盆;输送带疏盆相对比较简单,通过改变盆花的输送间隔即可实现疏盆的目的。


  盆花包装作业

    成品盆花包装是盆花生产的最后一个作业环节,荷兰盆花包装作业有人工包装,也有机械包装。
  人工包装作业一般利用电动转盘包装,包装人员根据订单要求对各类盆花装袋,然后放置于电动转盘上的托盘内,电动转盘定位间歇转动,包装人员可定点作业,这减少了包装作业过程中的搬运作业,减轻了劳动强度。
  机械包装依靠盆花包装机进行,盆花包装机自动完成盆花套袋和盆花装盘等作业环节,有些包装设备还可完成以托盘为单位的盆花自动装箱作业。
  人工包装作业投资少、作业灵活,但作业生产率低;机械包装作业生产率高,用工人数少,劳动强度低,但投资较高,且作业灵活性差,难以实现不同品种搭配包装。

  系统控制与管理

    荷兰温室盆花自动化生产系统采用计算机自动控制生产作业,生产管理人员可通过计算机控制软件对系统实时监控。例如,科迪马集团为荷兰OVATA盆花种植公司设计的温室盆花自动化生产控制系统,可对公司生产的盆花自动生产装备进行作业控制,生产中计算机以苗床为单位进行搬运控制,每个苗床上贴有二维认证识别(ID)码,在系统操作界面上,操作人员可通过鼠标将苗床移至温室或作业车间内设定的目标位置,苗床搬运系统自动执行苗床运送作业。同时,控制系统通过盆花栽培管理专家系统,根据盆花的长势对其进行温室光照、温度、营养液配比、潮汐灌溉等栽培处理的自动化管理作业,控制系统数据库记录盆花生产期间的环境参数、生长参数和栽培处理信息,可随时调阅查询。另外,生产管理人员还可利用手机通过互联网向自动控制系统发布控制指令,实施生产装备作业远程控制。
  

其他辅助装备

    除上述作业环节的关键生产装备外,盆花生产中还应用到一些辅助生产装备。
  天车:在使用苗床搬运盆花的情况下,需要在作业车间配置苗床搬运天车,采用天车搬运苗床能简化地面轨道布置,可完成苗床码垛堆放、轨道间跳线搬运苗床等作业。天车作业也由控制系统自动控制,无需操作人员手动操控。
  苗床提升设备:对于采用双层苗床运送结构和双层苗床培育结构的大型种植中心,需要提升设备实现不同层间苗床的输送。
  苗床清洗设备:苗床经过一轮栽培使用后,通过该设备对其进行清洗和消毒处理,作业过程也由控制系统自动完成。
  盆花成品搬运车:这类搬运车的规格和尺寸均是统一的,运输时直接搬上货运卡车,进入拍卖市场和销售市场,在种植企业和销售市场之间循环使用。
  (作者系华南农业大学工程学院教授)




来源:辜松
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