研發打底,應用搭橋 智慧農業共創農民幸福路

稻田

農業智慧化管理能夠幫助生產優化,為農田帶來新氣象。(攝影/林靜怡)

文.圖/湯惟真 行政院農業委員會科技處研究發展科科長
    游舒婷 行政院農業委員會科技處研究發展科技正
    莊承銘 財團法人台灣經濟研究院副研究員
    洪嘉鴻 財團法人中國生產力中心管理師
    許家銘 財團法人台灣經濟研究院專案經理
    劉一萍 財團法人台灣經濟研究院副研究員

過去大家都認為農業的感覺就是傳統、缺乏想像的產業,如今政府持續推動智慧農業,還有產學研協力研發與推廣,吸引很多科技公司開始跨領域、跨產業投入,將科技延伸到農業場域。除此之外,目前有很多農企業或農民,也逐步在生產管理階段導入智慧化,以前很難想像農民會在田邊裝設相關感測器,現在知道智慧化管理能夠幫助生產優化,很多農田都開始有了新氣象。行政院農業委員會(簡稱農委會)科技處研究發展科技正游舒婷說明,智農計畫從2017年執行到現在,造成的最大改變就是讓「智慧農業」這個名詞變得很普遍!

「與產業輔導交流的時候,常遇到業者表示: 不管有沒有取得政府補助,都會依照原訂計畫來執行技術研發,他們認為這是公司發展階段本來就會做的事情。當我們看到這樣的決心,當然樂於提供臨門一腳的協助,幫助他們縮短研發期程,完成研發最後一哩路,讓這樣的創新科技早日商轉並應用在農業上。」財團法人台灣經濟研究院(簡稱台經院)農業科專服務小組副組長莊承銘,從2017年起協助農委會推動「智慧農業」業界科技專案(簡稱農業業界科專)計畫,有感而發地說明農企業跟農民團體投入智農技術開發勢在必行的決心。

農業業界科專+業界參與計畫 智慧化研發逐步開枝散葉

除了業界科專,智慧農業也在同年推動「業界參與計畫」,雙管齊下鼓勵農企業跟農民團體引進或應用研發智慧科技。農委會科技處技正游舒婷指出,業界科專是由政府補助研發經費,申請人也相對必須提出配合款來開發新技術,或精進他們已有雛型的系統或平臺,使其完成商品化;游技正進一步說明,除了業界科專資源補助外,業界參與計畫則是補助業者引進比如AI人工智慧、物聯網及大數據分析等智農科技,或者是承接國內學研機構研發成果,鏈結科技研發與產業應用,加速智慧農業成果落地。

「讓我印象最深刻的是蕈優生物科技股份有限公司(簡稱蕈優),他們原本是很傳統的菇農,願意投資這麼多設備,從菌種到出菇整個階段,可以用這麼少的人力完成一條龍,在菇類產業很少看到這麼完整的智慧自動化。」財團法人中國生產力中心智慧農業推動組管理師洪嘉鴻透露,蕈優利用智慧控溫系統監測蕈菇生長環境,從菌種培養開始收集數據,研究分析各個品種最適合種植環境,不但變成他們的獨家技術,還開發出許多特殊品種,更把相關技術延伸到通路,促使研發跟應用都走在產業前頭。

蕈優的「智能化菇蕈生產系統」除了讓管理者隨時掌握場區設備運作狀況,針對異常數據快速決斷,發揮即時預警與精準管理效益,再搭配自動化設備,人工成本降低約70%,同時改善人為疏失機率,準時出貨率也因此提升到95%,製造良率提高到99.5%,使庫存成本降低20~40%,達到高產優質與節能高效的營運目標。隨著智慧農業研發成果逐漸開枝散葉,類似的案例不勝枚舉!

環控菇舍
在環控菇舍中,透過精準的溫度設定能刺激出菇。(攝影/陳彥尹)

精準產銷穩值穩量 蔬果出口更有力

鮮綠農業科技公司聯手研華股份有限公司與經緯航太科技股份有限公司,跨產業合作開發適用甜玉米的無人機影像辨識技術,並建構田間感測與雲端運算系統預測甜玉米的最佳採收期,並落實品質分級,協助農民增加甜玉米產收質量。壽米屋企業有限公司以良質米管理經驗為核心,建置「產製銷一條龍決策支援系統」,已成功推廣到556家契作農戶,契作面積達上千公頃,旗下的大橋牌與米屋等品牌優質米,除了供應國內餐飲、五星級飯店與伴手禮等通路,也外銷至澳洲華人超市,展現科技務農的品牌價值。

良質米產製銷管理專家決策系統架構圖

首機網路股份有限公司為促進農業友善耕作環境、推廣生產有機農產品,開發「茶葉產業友善互動系統」,透過「友故事」平臺增進網友認識有機農業、認同茶農從事友善耕作的重要性,同時引導在地茶農使用智慧科技,改善農場工作繁瑣作業紀錄,省時省工又操作便利,把智慧科技轉化為庶民科技,讓高齡茶農也能輕鬆上手;保證責任雲林縣麥寮果菜生產合作社則是隨著國外市場需求提高,為了維持甚至提高萵苣產量與品質,建置「農業種植智慧化暨大數據應用平臺」,透過生長採收預測系統與實際狀態比對,精準調整300公頃、287戶菜農施肥模式,不但縮減50%肥料用量、每公頃施肥人力成本也節省達4,500至9,000元,藉由精準產銷提升外銷品質。

農業種植智慧化暨大數據應用平臺示意圖

物聯網讓作業更友善 確保食品安全

因應消費者對食品安全的重視,元進莊企業股份有限公司、農識國際股份有限公司及冠均國際機械有限公司共同合作,利用物聯網、生產追溯與自動化生產技術,推動家禽屠宰與加工自動化生產模式,建置食品安全管理服務平臺,以危害分析重要管制點(HACCP)為食品安全品質監測基礎,依產銷履歷與清真認證品質管理標準,強化家禽生產品質與生產管理效率。為解決家禽飼養繁殖安全健康問題,台禽生物科技股份有限公司藉由建置「土雞智慧生產系統」,收集生產管理與環境數據並上傳資料庫,逐步建立大數據,同時透過AI分析強化產銷決策與追蹤溯源,產值每年增加140萬元;雞隻死亡率從3%降至1%,估計每年減少6,000萬元損失。

台禽更透過智農計畫延伸開發出「遠端遙控系統」,在養雞場裝設溫溼度、氨氣和二氧化碳等智慧型感測器。這些環境因素不但會影響雞隻成長狀況,甚至可能造成雞群死亡,透過感測器設定警戒值,例如偵測氨氣到濃度超標,系統就會直接啟動抽風機,確保雞隻不會受到影響。洪嘉鴻管理師指出,這套系統受到年輕養雞戶高度歡迎,不僅解決多棟雞舍的管控問題,也改善同地區多個畜牧場的管理,提高年輕人願意從事畜牧業意願。

養雞場自動開關抽風機
養雞場的溫溼度、氨氣和二氧化碳等環境因素會影響雞隻成長狀況,甚至可能造成雞群死亡。如果有感測器能偵測環境因子自動開關抽風機,就能確保雞隻安全。(攝影/林韋言)

不僅家禽養殖,高齡化和缺工已是臺灣農業普遍且長期面臨的問題,無論是養殖漁業還是遠洋漁業,都渴望擺脫勞力密集形象。聖鯛水產科技針對養殖場魚苗收集管理設備改良開發「自動捕撈魚苗設施」,解決漁民在池裡遊走捕撈魚苗時,破壞種魚魚巢影響產量的問題,使種苗產能提升到1.67倍;人力需求反而降低85%,再透過「智慧養殖水質監控系統」調控增氧機啟動程序,維持養殖水質並節能省電,每年節省約13%能源支出。為改善遠洋漁船作業環境,台達電子工業股份有限公司(簡稱台達電)開發「1200W智能魷釣LED集魚燈」,取代傳統金屬鹵化物燈,避免漁民長期接觸燈具散發的紫外線影響健康,並提升船舶補給安全性與作業效率,加上全面智能化雲端監控管理,台達電有機會開啟漁業市場的金鑰。

數位服務傳承世代經驗 科技農業展現多元風貌

透過政府投入數位服務潮流的推波助瀾,更帶動智農計畫跨界合作風潮。而經驗傳承也是智農計畫重要的任務,過去因為價值觀的世代隔閡,讓青農很難順利銜接長輩的智識與技術,現在透過智慧管理和數位服務,不但降低青農投入農業門檻,更加速跨世代經驗傳承,成為臺灣農業繼續茁壯的基石。台經院專案經理許家銘說,「我們以前常聽到電視廣告說,『電腦嘛耶撿土豆!』其實現在的臺灣農業已經呈現許多不同風貌,比如說用AI辨識農漁畜產品,像是挑選好的雞蛋跟不好的雞蛋,甚至可以用AI機器人採果實……,因為有更多的科技業加入,農業不再是傳統的勞力密集,365天全年無休的形象,讓農民更省時省工、輕鬆又便利,引領臺灣走向幸福農業的路程,這樣的推動方向,也符合聯合國SDGs『促進持久、包容和永續經濟增長,促進充分的生產性就業和人人獲得適當工作』與『確保永續消費和生產模式』的目標。」

智慧科技顧田水
運用智慧科技顧田水,讓農民種好稻,也能兼顧生活品質。

更多文章請見《豐年雜誌》2022年1月號