2015年3月10日 星期二

訪廠紀錄-鴻伸機器有限公司

  計畫主持人邱奕志教授至聯盟會員廠商鴻伸機器有限公司進行訪廠指導,協助解決一貫化蝦體自動剝殼系統之滾筒設計、清洗毛刷之長度及材質選用等,另針對改善水稻育苗中心綠化場苗箱搬運問題,以機械化取代人力,解決田間秧苗箱自動排放及自動撿拾收集至輸送帶,取代目前需由人工上下搬運之動作,達到自動排放苗箱之目的,提高水稻育苗作業效能。本研究團隊將進行研製一套適用於水稻育苗中心綠化場使用之自走式秧苗箱自動卸取機,可自動行走於空中輸送桁架上,將秧苗箱自動排於於田間,並可反向將秧苗箱自田間撿拾收集至輸送帶上,達到自動化搬運與苗箱排放之目的,提高水稻育苗中心之自動化作業程度,紓解農村僱工不易,勞力不足之問題。另為免除田間電力源取得不易,電纜排線佈線成本高,維護較不易等問題,研製之秧苗箱自動卸取機需具備有發電機型式,以提供自動卸取箱機之電力源。


一貫化蝦體自動剝殼系統

蝦體大小自動分級機

簡易型水稻育苗空中輸送桁架

2015年3月6日 星期五

訪廠紀錄-谷林科技有限公司

  本計畫主持人邱奕志教授、計畫研究助理陳啟輝,偕同花蓮區農業改良場施清田課長、張光華先生,至高雄大發工業區谷林科技有限公司進行訪廠,並洽談計畫之合作事宜,以及加入本計畫聯盟。計畫主持人邱老師特為國內外育苗產業自動化生產、豬糞肥灑佈技術二項議題進行簡報討論。

  谷林農機歷經本土台灣多年深耕有成,於1990年面對現代農機環境變遷為企業發展戮力。其處置方式為,在國內持續服務農友,持續專注研發提升農機性能,降低產品成本,為合適農機使用之鍛造材料熱處理製造。在國際發展上,前往泰國、柬埔寨、印尼等地設立育苗中心、液油壓公司,銷售上亦有協助位於非洲的友邦國家布吉納法索。 雙方討論自動化為全球性工業化的發展方向,並持續為農友研發省工省力的農機,以節省勞力支出及生產成本。育苗作業自動化以及有機質豬糞肥灑佈即是未來可以和本聯盟合作之方向。

谷林農機公司林瑞峰總經理賢伉儷、黃禎祥廠長、朱耀崑課長、花蓮區農業改良場施清田課長、張光華先生,宜蘭大學邱奕志教授於谷林農機生產廠房內合影留念。

計畫主持人進行簡報,並討論未來發展方向。

谷林農機公司於東南亞各國及台灣努力有成。

谷林農機公司簡報顯示目前之國際化發展。


2015年3月3日 星期二

移地研究-計畫主持人至東北農業大學瞭解水稻於黑龍江省之栽種情形以及水稻育苗機械化與自動化現況

  計畫主持人與東北農大工程學院進行學術交流、參訪與移地研究,藉此瞭解水稻在黑龍江省的栽種現況,水稻育苗機械化與自動化現況,及未來發展的趨勢。東北農大工程學院陳海濤院長介紹該學院使用秸桿廢棄物,萃取纖維進行清潔地膜之製造。製造之地膜並針對水稻和旱田蔬菜作物進行栽種試驗,初此試驗有不錯的成效。透過此次的交流也瞭解到中國東北因農地面積大,實施大規模的農業機械化耕種是必行的方向。也因此,東北農大工程學院劉宏新副院長表示,他們因為在東北地區以農業為主的大學,肩負研發解決東北大田耕種之機械化研製與改良。他們與黑龍江省農業機械工程科學研究院有著密切合作的關係。包括研發技術、農機技術推廣、人才培訓等。黑龍江省農業機械工程科學研究院同樣位於哈爾濱市,成立於1958年,是中國大陸中省級綜合性農業機械工程科學研究院規模較大之一,該機構之職員工總數約500人。在水稻育苗作業機械方面之研究,該院也著手開發智慧型水稻浸種催芽技術與週邊設備, 智慧型水稻浸種催芽等週邊設備包括供熱、供水、選種、浸種催芽、監控等五大系統。該設備之特點為集連續機械化自動選種、增氧破胸催芽及動態組合能源於一身,以超頻電磁感應、空氣源熱泵和太陽能為主要熱源,以燃油鍋爐為輔助熱源,進行浸種、給排水、破胸、催芽等全程的溫度控制和浸種水位控制,解決了人工鹽水選種和傳統浸種催芽的供熱及供氧不均等問題,明顯提高稻種發芽品質。除了智慧型水稻浸種催芽技術與週邊設備外,該院也針對播種機械化,開發磁吸式自動播種機,適用於穴盤播種。

  該院除了與東北農業大學工程學院有密切合作,並成為該學院之研究生人才培養基地。使東北農業大學訓練的研究生具有實務動手的經驗。此外,該院也與北京的中國農業大學有密切的學術合作,並設有中國農業部旱地農業裝備技術重點實驗室、黑龍江省現代農業裝備重點實驗室、黑龍江省種植業機械工程技術研究中心、黑龍江省農機新產品試驗基地等。

  中國大陸之稻米栽種面積約計有3000萬公頃,其中有2000萬公頃的秈稻,1000萬公頃的稉稻。而東北三省之稻米栽培以稉稻為主,其中以黑龍江省面積最大,約有400萬公頃,吉林省和遼寧省約各有67萬公頃,因此黑龍江省為中國的稻米糧倉所在。透過不斷的品種改良,目前每公頃約有7500公斤。而其買賣與交易的稻穀含水率約為14.5%,遠低於台灣的13%要求。概因,東北地區濕度低,稻穀放置於室溫下,稻穀平衡含水率低,稻穀保存較容易,也不會因稻穀的高含水率而使稻穀長蟲或徽菌,致使稻穀損壞。

  東北地區因冬天天氣嚴寒,因此一年僅有一期稻作。每年4月中旬育苗,5月中旬插秧,9月黑龍江省開始收穫,10月則輪為遼寧省。因此在9月底、10月初在東北會有一波農機大調動的景象。由於育苗時,外氣溫度仍低,因此皆在設施內育苗。育苗過去都由農民自行育苗,每戶農民的平均農地約0.67~1.33公頃,屬於小農制度,因此育苗成本高、耗費勞力多,育苗機械化與自動化程度低。中國政府,也有感於農村勞力外流多、農村勞力老化嚴重,致使農村勞力不足之現象,愈加突顯。透過政府補助,設置規模化育苗中心,以集中化育苗,提供給小農農民插秧,是目前政府努力的方向。規模化育苗中心由政府補助約1/3的硬體與機械設備,其餘自行籌措,朝向企業化、專業化育苗方式發展。也因為如此,本聯盟所發展之育苗機械化與自動化作業系統,未來將有潛力推展至中國大陸使用。

  中國大陸稻米的栽種方式計有育苗插秧、直插,與育苗抛秧等方式,在中國南方有採用過此三種栽種方式。但因抛秧栽種方式,難以控制栽培密度,且沒有固定的行株距,造成生長期間的管理不易,以及機械收穫困難等問題,而終致無法推廣,宣告失敗。直播方式,目前在南方還有在推廣使用,但在中國東北,則不可行。其原因為播種期間之外氣溫度仍低,致使稻穀直播於田間後,在田間生育困難,甚至因低溫而致使稻種無法正常生長。是故,在中國東北仍以育苗插秧為慣行的栽培方式。綜上所述,本聯盟所推廣之水稻育苗一貫化播種作業系統、秧苗箱自動疊棧機、秧苗箱自動取箱機、秧苗箱田間自動卸取機,將有潛力在中國東北進行推廣、行銷。

  計畫主持人於這次的移地研究與技術交流中,了解大陸與會者也提出稻(秸)稈的處理技術,這也是兩岸目前都有面臨到的問題。目前許多農民也都是偷偷燃燒稻(秸)稈,造成農忙時期到處濃煙密布並充滿嗆鼻煙味,不僅造成空氣污染,也影響到交通。若依稻米種植面積1 公頃會產生6 公噸之稻稈計算,台灣33萬公頃的稻田面積將產生198萬公噸。而大陸的數量更是驚人,若加計玉米稈則其數量更是可觀。

  露天燃燒稻(秸)桿造成的煙霧迷漫是每年穀物收成期在中國東北常見的一種景象,秸稈被農民隨意焚燒,造成相當程度的空氣污染,包括了能見度降低、懸浮微粒濃度增加、並產生氮氧化物及硫氧化物等氣狀污染物等問題。此種燃燒稻稈之處理不但會引起民眾呼吸道的疾病,還會造成交通事故及生活上的不便利,儘管此種做法可以節省農民許多稻稈之處理費用,但社會卻因此要付出更多的成本來解決其所帶來之災害。目前稻(秸)稈比較常見的方法除了田間就地焚燒外,還有切割就地掩埋,做為栽種有機質肥料。另外,將稻(秸)稈做為再生材料,包括製作草繩、草袋、草蓆或覆蓋資材等,未來稻(秸)稈的處理與再利用將是一個非常重要的課題。
圖1、計畫主持人於東北農業大學校門口留影。

圖2、與李蓉科長等於東北農大工程學院前合影。

圖3、東北農大工程學院陳海濤院長介紹秸桿廢棄物,萃取纖維進行清潔地膜之製造等技術。

圖4、計畫主持人簡介台灣育苗之發展及現況並交流兩岸水稻育苗之現況以及未來趨勢。

圖5、與東北農大之各單位學者合影。

圖6、黑龍江大型水稻育苗中心介紹之影片(一)。

圖7、黑龍江大型水稻育苗中心介紹之影片(二)。

圖8、設置規模化溫室大棚,於天寒地區維持育苗品質及控制適合之氣候環境。

圖9、黑龍江省設置規模化育苗中心,以集中化育苗,提供給小農農民插秧(浸種池)。

圖10、黑龍江省設置規模化育苗中心,以集中化育苗,提供給小農農民插秧(秧苗綠化與栽培)。

圖11、計畫主持人參訪相關育苗設施,並於大棚前留影。

圖12、溫室大棚內高架栽培草莓之情景。

圖13、溫室大棚內栽種番茄情景。

圖14、環境控制箱穩定作物之生長狀態及環境。


2015年2月5日 星期四

移地研究-計畫主持人至瀋陽農業大學進行水稻育苗機械化與自動化技術交流

  計畫主持人與瀋陽農業大學進行水稻育苗機械化與自動化技術之交流,除了參觀田野及農業設施外,並參觀瀋陽農業大學工程學院、園藝學院、食品科學院,以及稻作研究所,並與各單位之科研人員進行廣泛意見交流,藉此瞭解水稻在東北地區的栽種現況,水稻育苗機械化與自動化現況,及未來發展的趨勢。並讓大陸瞭解台灣育苗之現況與發展趨勢。瀋陽農業大學特別安排計畫主持人進行專題報告,題目為「台灣育苗產業之現況與發展」。概因培育健壯的種苗是農業生產重要的一步,也是奠定作物生產高品質高產量非常重要的階段。本次交流報告主要在介紹台灣的種苗生產技術與現況,包括水稻育苗作業自動化、豌豆苗自動化生產、蔬果嫁接苗作業自動化、蝴蝶蘭生產,以及以葉綠素螢光影像進行種苗非破壞性品質檢測。水稻育苗作業自動化包括一貫化自動播種系統、秧苗箱自動堆疊系統、苗箱自動排放與收集、自動化捲苗,以及綠化場秧苗箱自動化輸送搬運系統等。豌豆苗自動化生產則包括自動化播種、催芽管理、苗箱自動化搬運、排放與收集、綠化管理,以及豌豆苗採收等作業。蔬果嫁接作業自動化則介紹整合蔬果嫁接自動化作業系統,包括根砧及接穗的選擇、培育、嫁接方法、嫁接機、癒合養生室及嫁後癒合管理條件等。蝴蝶蘭生產介紹包括生產溫室、環境控制與管理、抑梗和催芽等。葉綠素螢光影像檢測,則可以使用非破壞性檢測方式,達到種苗遭受逆境及品質判斷檢測之目的。

  經由計畫主持人專題報告後,與會者咸認台灣的育苗技術非常先進,也有很多機械化與自動化設備可以輸出至中國大陸。並以台灣的育苗作業模式提供給大陸作為改善之參考依據。與會者熱烈的反應,並希望能加速兩岸的水稻育苗機械化與自動化技術之合作。鑑於此,瀋陽農業大學將組一團到台灣來學習,並詢求合作契機。

  瀋陽農業大學水稻研究所是中國水稻研究的重鎮,也是中國農業部東北水稻生物學與遺傳育種重點實驗室。該研究所由中國工程院院士陳溫福教授領軍,陳院士也是瀋陽農業大學唯一的一位中國工程院院士。瀋陽農業大學水稻研究所前身為瀋陽農業大學稻作研究室,成立於1957年,是國家級重點學科“作物栽培學與耕作學”、農業部“作物生理生態遺傳育種重點開放實驗室”、北方粳稻育種重點實驗室及北方超級稻育種重點實驗室的核心依託單位之一。近幾年已成為中國東北地區稻作科學研究中心、學術交流中心和人才培養中心。瀋陽農業大學水稻研究所在著名水稻專家楊守仁教授開創下,才有今日的研究領先地位。楊守仁教授原任職於山東省青島大學,1952年瀋陽農業大學建校,楊守仁教授調任至該校,經過60餘年來的不懈努力,創造在水稻研究的獨有地位。水稻研究所長期從事秈粳稻雜交、理想株型及超高產育種等基礎和應用基礎研究,其中粳型常規超級稻研究是該所的優勢研究領域。

圖1、參訪瀋陽農業大學並與田素博教授等於校門口合影。

圖2、與大陸工程學院之科研人員進行意見交流,並探討水稻育苗機械化與自動化現況及未來發展趨勢。

圖3、與瀋陽農業大學學者於工程學院前合影。

圖4、參訪瀋陽農業大學工程學院之各項農業設施。

圖5、參訪並探討嫁接苗作業自動化機器。

圖6、瞭解東北栽種現況並參訪穴盤播種機之運作。

圖7、計畫主持人於瀋陽農業大學園藝學院前留影。

圖8、瀋陽農業大學園藝學院院長簡介學院特色及研究項目等。

圖9、參訪園藝學院之實驗室,並交流水稻育苗栽種現況。

圖10、參訪食品科學院實驗室,說明東北糧食概況。

圖11、與食品科學院院長及其他學者進行學術交流,瞭解稻米與農產品於東北加工現況。

圖12、計畫主持人發表台灣育苗產業之現況與發展專題報告。

圖13、計畫主持人推廣本聯盟之宗旨以及說明台灣水稻育苗作業自動化--秧苗箱田間卸取箱作業過程。

圖14、專題報告現場座無虛席。

圖15、與會者咸認台灣的育苗技術非常先進,熱烈反應並提出稻(秸)稈的處理技術進行交流。

圖16、於專題報告現場與大陸各單位之科研人員合影。

圖17、計畫主持人於水稻國家重點實驗室及-水稻研究所留影。

圖18、交流兩岸水稻育苗之現況,楊守仁教授並說明秈粳稻雜交、理想株型及超高產育種、粳型常規超級稻等研究項目。

圖19、與楊守仁教授其他學者等合影。

圖20、水稻研究所陳列之水稻作物相關專書。


訪廠紀錄-元凱機械股份有限公司

  本計畫主持人 邱奕志 教授訪視元凱機械股份有限公司。由生物環境與管理實驗室 黃佩雯同學展示經圖控程式語言 (Lab VIEW) 建構中耕刀具選用軟體,可提供未來消費者選購中耕機具與適用刀具之建議,目前基礎架構已按照不同土壤使用環境可判斷出合適之中耕機具,未來將再加入,不同的作物種植面積、耕作寬幅等使用考量。以建議出合適的中耕馬力需求,作為中耕機具選用建議。透過Lab VIEW 可達成邏輯式耕具選用,方便消費者在網路互動使用。

由黃佩雯同學使用Lab VIEW撰寫中耕刀具選用建議人機介面雛形。

黃同學一面將程式邏輯展示,深入淺出說明建構方式,與會的鄭經理頻頻表示,這將十分合適於網路遠距的說明使用。

邱老師提示刀具研展部分,與未來可再透過Lab VIE深入分析之要因。

邱老師表示,折疊型中耕機開發已具原型成果,並繼續進行田間試驗