บทคัดย่อ: ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ด้วยการสำรวจเทคโนโลยีการเกษตรสมัยใหม่อย่างต่อเนื่อง อุตสาหกรรมโรงงานพืชก็พัฒนาอย่างรวดเร็วเช่นกันเอกสารนี้แนะนำสภาพที่เป็นอยู่ ปัญหาที่มีอยู่ และมาตรการตอบโต้การพัฒนาของเทคโนโลยีโรงงานโรงงานและการพัฒนาอุตสาหกรรม และมองไปข้างหน้าถึงแนวโน้มการพัฒนาและโอกาสของโรงงานโรงงานในอนาคต

1. สถานะปัจจุบันของการพัฒนาเทคโนโลยีของโรงงานในจีนและต่างประเทศ

1.1 สภาพที่เป็นอยู่ของการพัฒนาเทคโนโลยีต่างประเทศ

ตั้งแต่ศตวรรษที่ 21 การวิจัยของโรงงานส่วนใหญ่มุ่งเน้นไปที่การปรับปรุงประสิทธิภาพของแสง การสร้างอุปกรณ์ระบบการเพาะปลูกแบบสามมิติหลายชั้น และการวิจัยและพัฒนาการจัดการและควบคุมอัจฉริยะในศตวรรษที่ 21 นวัตกรรมแหล่งกำเนิดแสง LED เพื่อการเกษตรมีความก้าวหน้า โดยให้การสนับสนุนทางเทคนิคที่สำคัญสำหรับการประยุกต์ใช้แหล่งกำเนิดแสง LED ประหยัดพลังงานในโรงงานอุตสาหกรรมมหาวิทยาลัยชิบะในญี่ปุ่นได้สร้างนวัตกรรมมากมายเกี่ยวกับแหล่งกำเนิดแสงประสิทธิภาพสูง การควบคุมสิ่งแวดล้อมที่ประหยัดพลังงาน และเทคนิคการเพาะปลูกมหาวิทยาลัย Wageningen ในเนเธอร์แลนด์ใช้การจำลองสภาพแวดล้อมของพืชผลและเทคโนโลยีการปรับให้เหมาะสมแบบไดนามิกเพื่อพัฒนาระบบอุปกรณ์อัจฉริยะสำหรับโรงงาน ซึ่งช่วยลดต้นทุนการดำเนินงานและปรับปรุงผลิตภาพแรงงานได้อย่างมาก

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา โรงงานผลิตได้ค่อยๆ ตระหนักถึงระบบกึ่งอัตโนมัติของกระบวนการผลิตตั้งแต่การหว่าน การเพาะกล้า การย้ายปลูก และการเก็บเกี่ยวญี่ปุ่น เนเธอร์แลนด์ และสหรัฐอเมริกาอยู่ในระดับแนวหน้า โดยมีระดับสูงของเครื่องจักร ระบบอัตโนมัติ และระบบอัจฉริยะ และกำลังพัฒนาไปในทิศทางของการเกษตรแนวดิ่งและการดำเนินงานแบบไร้คนขับ

1.2 สถานะการพัฒนาเทคโนโลยีในประเทศจีน

1.2.1 แหล่งกำเนิดแสง LED เฉพาะทางและอุปกรณ์เทคโนโลยีแอพพลิเคชั่นประหยัดพลังงานสำหรับแสงประดิษฐ์ในโรงงาน

แหล่งกำเนิดแสง LED สีแดงและสีน้ำเงินแบบพิเศษสำหรับการผลิตพืชชนิดต่างๆ ในโรงงานได้รับการพัฒนาขึ้นทีละแห่งกำลังไฟฟ้ามีตั้งแต่ 30 ถึง 300 วัตต์ และความเข้มของแสงที่ฉายรังสีอยู่ที่ 80 ถึง 500 ไมโครโมล/(ตร.ม.) ซึ่งสามารถให้ความเข้มของแสงในช่วงเกณฑ์ที่เหมาะสม พารามิเตอร์คุณภาพแสง เพื่อให้บรรลุผลที่มีประสิทธิภาพสูง การประหยัดพลังงานและการปรับให้เข้ากับความต้องการของการเจริญเติบโตของพืชและแสงสว่างในแง่ของการจัดการการกระจายความร้อนจากแหล่งกำเนิดแสง ได้มีการแนะนำการออกแบบการกระจายความร้อนแบบแอคทีฟของพัดลมแหล่งกำเนิดแสง ซึ่งช่วยลดอัตราการสลายตัวของแสงของแหล่งกำเนิดแสง และรับประกันอายุการใช้งานของแหล่งกำเนิดแสงนอกจากนี้ยังเสนอวิธีการลดความร้อนของแหล่งกำเนิดแสง LED ผ่านสารละลายธาตุอาหารหรือการไหลเวียนของน้ำในแง่ของการจัดการพื้นที่แหล่งกำเนิดแสง ตามกฎวิวัฒนาการของขนาดพืชในระยะต้นกล้าและระยะต่อมา ผ่านการจัดการพื้นที่เคลื่อนที่ในแนวตั้งของแหล่งกำเนิดแสง LED หลังคาพืชสามารถส่องสว่างได้ในระยะใกล้และเป้าหมายการประหยัดพลังงานคือ ประสบความสำเร็จในปัจจุบัน การใช้พลังงานของแหล่งกำเนิดแสงโรงงานแสงประดิษฐ์สามารถคิดเป็น 50% ถึง 60% ของการใช้พลังงานการดำเนินงานทั้งหมดของโรงงานโรงงานแม้ว่า LED จะสามารถประหยัดพลังงานได้ 50% เมื่อเทียบกับหลอดฟลูออเรสเซนต์ แต่ก็ยังมีศักยภาพและความจำเป็นในการวิจัยเกี่ยวกับการประหยัดพลังงานและการลดการบริโภค

1.2.2 เทคโนโลยีและอุปกรณ์การเพาะปลูกสามมิติหลายชั้น

ช่องว่างชั้นของการเพาะปลูกสามมิติหลายชั้นลดลงเนื่องจาก LED มาแทนที่หลอดฟลูออเรสเซนต์ ซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พื้นที่สามมิติของการเพาะปลูกพืชมีการศึกษามากมายเกี่ยวกับการออกแบบด้านล่างของเตียงเพาะปลูกแถบที่ยกขึ้นได้รับการออกแบบมาเพื่อสร้างการไหลแบบปั่นป่วน ซึ่งสามารถช่วยให้รากพืชดูดซึมสารอาหารในสารละลายธาตุอาหารได้อย่างสม่ำเสมอ และเพิ่มความเข้มข้นของออกซิเจนที่ละลายในน้ำการใช้กระดานการตั้งรกราก มีสองวิธีการตั้งรกราก นั่นคือ ถ้วยการตั้งอาณานิคมพลาสติกที่มีขนาดต่างกันหรือโหมดการตั้งอาณานิคมปริมณฑลฟองน้ำระบบเตียงเพาะปลูกแบบเลื่อนได้ปรากฏขึ้น และกระดานเพาะปลูกและพืชบนนั้นสามารถผลักจากปลายด้านหนึ่งไปยังอีกด้านได้ด้วยตนเอง ตระหนักถึงโหมดการผลิตของการปลูกที่ปลายด้านหนึ่งของเตียงเพาะปลูกและการเก็บเกี่ยวที่ปลายอีกด้านหนึ่งในปัจจุบัน เทคโนโลยีและอุปกรณ์การเพาะเลี้ยงแบบไร้ดินหลายชั้นแบบสามมิติที่หลากหลายโดยใช้เทคโนโลยีฟิล์มเหลวของสารอาหารและเทคโนโลยีการไหลของของเหลวลึกได้รับการพัฒนา และเทคโนโลยีและอุปกรณ์สำหรับการเพาะปลูกสตรอเบอร์รี่พื้นผิว การเพาะปลูกผักใบและดอกไม้ ได้ผุดขึ้น.เทคโนโลยีที่กล่าวมามีการพัฒนาอย่างรวดเร็ว

1.2.3 เทคโนโลยีและอุปกรณ์หมุนเวียนสารละลายธาตุอาหาร

หลังจากใช้สารละลายธาตุอาหารไประยะหนึ่งแล้วจำเป็นต้องเติมธาตุน้ำและแร่ธาตุโดยทั่วไป ปริมาณของสารละลายธาตุอาหารที่เตรียมขึ้นใหม่และปริมาณของสารละลายกรด-เบสจะถูกกำหนดโดยการวัดค่า EC และ pHอนุภาคขนาดใหญ่ของตะกอนหรือการขัดรากในสารละลายธาตุอาหารจะต้องถูกกำจัดออกด้วยตัวกรองสารหลั่งจากรากในสารละลายธาตุอาหารสามารถกำจัดออกได้ด้วยวิธีโฟโตคะตาไลติก เพื่อหลีกเลี่ยงอุปสรรคในการปลูกพืชไร้ดินอย่างต่อเนื่อง แต่มีความเสี่ยงบางประการในเรื่องสารอาหารที่มีอยู่

1.2.4 เทคโนโลยีและอุปกรณ์ควบคุมสิ่งแวดล้อม

ความสะอาดของอากาศในพื้นที่การผลิตเป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญอย่างหนึ่งของคุณภาพอากาศในโรงงานความสะอาดของอากาศ (ตัวบ่งชี้อนุภาคแขวนลอยและแบคทีเรียที่เกาะอยู่) ในพื้นที่การผลิตของโรงงานภายใต้สภาวะไดนามิกควรควบคุมให้อยู่ในระดับที่สูงกว่า 100,000อินพุตการฆ่าเชื้อวัสดุ การบำบัดด้วยฝักบัวลมสำหรับบุคลากรที่เข้ามา และระบบฟอกอากาศหมุนเวียนอากาศบริสุทธิ์ (ระบบกรองอากาศ) ล้วนเป็นการป้องกันขั้นพื้นฐานอุณหภูมิและความชื้น ความเข้มข้นของ CO2 และความเร็วลมของอากาศในพื้นที่การผลิตเป็นเนื้อหาที่สำคัญอีกประการหนึ่งของการควบคุมคุณภาพอากาศตามรายงาน การติดตั้งอุปกรณ์ เช่น กล่องผสมอากาศ ท่อลม ช่องอากาศเข้าและช่องลมออกสามารถควบคุมอุณหภูมิและความชื้น ความเข้มข้นของ CO2 และความเร็วลมในพื้นที่การผลิตได้เท่าๆ กัน เพื่อให้ได้ความสม่ำเสมอเชิงพื้นที่สูงและตอบสนองความต้องการของโรงงาน ในสถานที่ต่าง ๆระบบควบคุมอุณหภูมิ ความชื้น และความเข้มข้นของ CO2 และระบบอากาศบริสุทธิ์ถูกรวมเข้ากับระบบอากาศหมุนเวียนทั้งสามระบบจำเป็นต้องใช้ท่อลม ช่องลมเข้า และช่องลมออกร่วมกัน และให้พลังงานผ่านพัดลมเพื่อให้เกิดการไหลเวียนของอากาศ การกรองและการฆ่าเชื้อ ตลอดจนการปรับปรุงและความสม่ำเสมอของคุณภาพอากาศช่วยให้มั่นใจได้ว่าการผลิตพืชในโรงงานปราศจากศัตรูพืชและโรค และไม่จำเป็นต้องใช้สารกำจัดศัตรูพืชในเวลาเดียวกัน ความสม่ำเสมอของอุณหภูมิ ความชื้น การไหลเวียนของอากาศ และความเข้มข้นของ CO2 ขององค์ประกอบสภาพแวดล้อมการเจริญเติบโตในเรือนยอดรับประกันได้ว่าเป็นไปตามความต้องการของการเจริญเติบโตของพืช

2. สถานะการพัฒนาอุตสาหกรรมโรงงานพืช

2.1 สภาพที่เป็นอยู่ของอุตสาหกรรมโรงงานพืชต่างประเทศ

ในประเทศญี่ปุ่น การวิจัยและพัฒนาและการพัฒนาอุตสาหกรรมของโรงงานผลิตแสงประดิษฐ์เป็นไปอย่างรวดเร็ว และอยู่ในระดับแนวหน้าในปี 2010 รัฐบาลญี่ปุ่นได้ออกเงิน 50 พันล้านเยนเพื่อสนับสนุนการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีและการสาธิตทางอุตสาหกรรมแปดสถาบันรวมถึง Chiba University และ Japan Plant Factory Research Association เข้าร่วมบริษัทเจแปนฟิวเจอร์ดำเนินการและดำเนินการโครงการสาธิตการพัฒนาอุตสาหกรรมแห่งแรกของโรงงานที่มีกำลังการผลิต 3,000 โรงงานต่อวันในปี 2012 ต้นทุนการผลิตของโรงงานอยู่ที่ 700 เยน/กก.ในปี 2014 โรงงานผลิตโรงงานสมัยใหม่ในปราสาททากะ จังหวัดมิยางิเสร็จสมบูรณ์ กลายเป็นโรงงานผลิตหลอดไฟ LED แห่งแรกของโลกที่มีกำลังการผลิต 10,000 โรงต่อวันตั้งแต่ปี 2559 เป็นต้นมา โรงงานผลิตหลอด LED ได้เข้าสู่ช่องทางอุตสาหกรรมอย่างรวดเร็วในญี่ปุ่น และองค์กรที่คุ้มทุนหรือทำกำไรได้เกิดขึ้นทีละแห่งในปี 2018 โรงงานผลิตขนาดใหญ่ที่มีกำลังการผลิตวันละ 50,000 ถึง 100,000 แห่งปรากฏขึ้นทีละแห่ง และโรงงานทั่วโลกกำลังพัฒนาไปสู่การพัฒนาขนาดใหญ่ เป็นมืออาชีพ และชาญฉลาดในขณะเดียวกัน บริษัท Tokyo Electric Power, Okinawa Electric Power และสาขาอื่น ๆ ก็เริ่มลงทุนในโรงงานในปี 2020 ส่วนแบ่งการตลาดของผักกาดหอมที่ผลิตโดยโรงงานในประเทศญี่ปุ่นจะมีสัดส่วนประมาณ 10% ของตลาดผักกาดหอมทั้งหมดในบรรดาโรงงานประเภทแสงประดิษฐ์กว่า 250 แห่งที่เปิดดำเนินการอยู่ในปัจจุบัน 20% อยู่ในขั้นขาดทุน 50% อยู่ในระดับคุ้มทุน และ 30% อยู่ในขั้นทำกำไร ซึ่งเกี่ยวข้องกับพันธุ์พืชที่ปลูก เช่น ผักกาด สมุนไพร และต้นกล้า

เนเธอร์แลนด์เป็นผู้นำในโลกแห่งความเป็นจริงในด้านเทคโนโลยีการประยุกต์ใช้แสงพลังงานแสงอาทิตย์และแสงประดิษฐ์แบบผสมผสานสำหรับโรงงาน โรงงาน โดยมีระดับสูงของการใช้เครื่องจักร ระบบอัตโนมัติ ระบบอัจฉริยะ และระบบไร้คนขับ และขณะนี้ได้ส่งออกชุดเทคโนโลยีและอุปกรณ์ทั้งหมดที่แข็งแกร่ง สินค้าไปยังตะวันออกกลาง แอฟริกา จีน และประเทศอื่นๆฟาร์ม American AeroFarms ตั้งอยู่ในเมืองนวร์ก รัฐนิวเจอร์ซีย์ ประเทศสหรัฐอเมริกา โดยมีพื้นที่ 6,500 ตร.ม.ส่วนใหญ่ปลูกพืชผักและเครื่องเทศ และมีผลผลิตประมาณ 900 ตันต่อปี

การทำฟาร์มแนวตั้งใน AeroFarms

โรงงานปลูกพืชแนวตั้งของบริษัท Plenty ในสหรัฐอเมริกาใช้ไฟ LED และโครงปลูกพืชแนวตั้งที่มีความสูง 6 ม.พืชเติบโตจากด้านข้างของเครื่องปลูกการปลูกด้วยวิธีนี้ไม่ต้องใช้เครื่องสูบน้ำเพิ่มเติมและประหยัดน้ำมากกว่าการปลูกแบบทั่วไปโดยอาศัยการรดน้ำด้วยแรงโน้มถ่วงPlenty อ้างว่าฟาร์มของเขาผลิตผลผลิตได้มากกว่าฟาร์มทั่วไปถึง 350 เท่า ในขณะที่ใช้น้ำเพียง 1%

โรงงานปลูกพืชแนวตั้ง บริษัท เพลนตี้

2.2 สถานะอุตสาหกรรมโรงงานโรงงานในประเทศจีน

ในปี 2009 โรงงานผลิตแห่งแรกในจีนที่มีระบบควบคุมอัจฉริยะเป็นแกนหลักถูกสร้างขึ้นและเริ่มดำเนินการใน Changchun Agricultural Expo Parkพื้นที่อาคารคือ 200 ตร.ม. และปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม เช่น อุณหภูมิ ความชื้น แสง CO2 และความเข้มข้นของสารละลายธาตุอาหารของโรงงานสามารถติดตามได้โดยอัตโนมัติแบบเรียลไทม์เพื่อให้เกิดการจัดการที่ชาญฉลาด

ในปี 2010 โรงงาน Tongzhou Plant สร้างขึ้นในกรุงปักกิ่งโครงสร้างหลักใช้โครงสร้างเหล็กเบาชั้นเดียวโดยมีพื้นที่ก่อสร้างรวม 1289 ตร.ม.มันมีรูปร่างเหมือนเรือบรรทุกเครื่องบินซึ่งเป็นสัญลักษณ์ของการเกษตรของจีนที่เป็นผู้นำในการออกเรือไปสู่เทคโนโลยีที่ทันสมัยที่สุดของการเกษตรสมัยใหม่อุปกรณ์อัตโนมัติสำหรับการดำเนินการบางอย่างของการผลิตผักใบได้รับการพัฒนา ซึ่งได้ปรับปรุงระดับการผลิตอัตโนมัติและประสิทธิภาพการผลิตของโรงงานโรงงานแห่งนี้ใช้ระบบปั๊มความร้อนจากแหล่งพื้นดินและระบบผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ ซึ่งช่วยแก้ปัญหาต้นทุนการดำเนินงานที่สูงสำหรับโรงงานได้ดียิ่งขึ้น

มุมมองภายในและภายนอกของโรงงาน Tongzhou Plant

ในปี พ.ศ. 2556 บริษัทเทคโนโลยีการเกษตรหลายแห่งได้ก่อตั้งขึ้นในเขตสาธิตเทคโนโลยีการเกษตรขั้นสูงหยางหลิง มณฑลส่านซีโครงการโรงงานส่วนใหญ่ที่อยู่ระหว่างการก่อสร้างและดำเนินการตั้งอยู่ในสวนสาธิตเกษตรไฮเทค ซึ่งส่วนใหญ่ใช้สำหรับการสาธิตวิทยาศาสตร์ยอดนิยมและการท่องเที่ยวพักผ่อนเนื่องจากข้อจำกัดด้านการทำงาน จึงเป็นเรื่องยากสำหรับโรงงานวิทยาศาสตร์ที่เป็นที่นิยมเหล่านี้เพื่อให้ได้ผลผลิตสูงและมีประสิทธิภาพสูงตามที่อุตสาหกรรมต้องการ และจะเป็นเรื่องยากสำหรับโรงงานเหล่านี้ที่จะกลายเป็นรูปแบบหลักของอุตสาหกรรมในอนาคต

ในปี 2558 ผู้ผลิตชิป LED รายใหญ่ในจีนได้ร่วมมือกับสถาบันพฤกษศาสตร์แห่ง Chinese Academy of Sciences เพื่อร่วมกันก่อตั้งบริษัทโรงงานผลิตพืชได้ข้ามจากอุตสาหกรรมออปโตอิเล็กทรอนิกส์ไปสู่อุตสาหกรรม "โฟโตไบโอโลจี" และได้กลายเป็นแบบอย่างสำหรับผู้ผลิต LED ของจีนในการลงทุนสร้างโรงงานในอุตสาหกรรมโรงงานของบริษัทมุ่งมั่นที่จะลงทุนทางอุตสาหกรรมในด้านชีววิทยาเชิงแสงที่เกิดขึ้นใหม่ ซึ่งรวมการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ การผลิต การสาธิต การฟักไข่ และหน้าที่อื่นๆ ด้วยทุนจดทะเบียน 100 ล้านหยวนในเดือนมิถุนายน 2559 โรงงานแห่งนี้พร้อมอาคาร 3 ชั้นครอบคลุมพื้นที่ 3,000 ตร.ม. และพื้นที่เพาะปลูกมากกว่า 10,000 ตร.ม. เสร็จสมบูรณ์และเริ่มดำเนินการภายในเดือนพฤษภาคม 2017 ขนาดการผลิตต่อวันจะเป็นผักใบ 1,500 กิโลกรัม เทียบเท่ากับผักกาดหอม 15,000 ต้นต่อวัน

มุมมองของบริษัทนี้

3. ปัญหาและมาตรการรับมือการพัฒนาโรงงานโรงงาน

3.1 ปัญหา

3.1.1 ค่าก่อสร้างสูง

โรงงานพืชจำเป็นต้องผลิตพืชผลในสภาพแวดล้อมที่ปิดดังนั้นจึงจำเป็นต้องสร้างโครงการและอุปกรณ์สนับสนุน รวมถึงโครงสร้างการบำรุงรักษาภายนอก ระบบปรับอากาศ แหล่งกำเนิดแสงประดิษฐ์ ระบบการเพาะปลูกแบบหลายชั้น การไหลเวียนของสารละลายธาตุอาหาร และระบบควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์ค่าก่อสร้างค่อนข้างสูง

3.1.2 ค่าใช้จ่ายในการดำเนินการสูง

แหล่งกำเนิดแสงส่วนใหญ่ที่โรงงานต่างๆ ต้องการมาจากไฟ LED ซึ่งใช้พลังงานไฟฟ้าจำนวนมากในขณะที่ให้สเปกตรัมที่สอดคล้องกันสำหรับการเจริญเติบโตของพืชผลต่างๆอุปกรณ์ต่างๆ เช่น เครื่องปรับอากาศ เครื่องระบายอากาศ และปั๊มน้ำในกระบวนการผลิตของโรงงานต่างๆ ก็ใช้พลังงานไฟฟ้าเช่นกัน ดังนั้นค่าไฟฟ้าจึงเป็นค่าใช้จ่ายจำนวนมากตามสถิติ ในบรรดาต้นทุนการผลิตของโรงงานต่างๆ ค่าไฟฟ้าคิดเป็น 29% ค่าแรงงานคิดเป็น 26% ค่าเสื่อมราคาสินทรัพย์ถาวรคิดเป็น 23% ค่าบรรจุภัณฑ์และการขนส่งคิดเป็น 12% และวัสดุในการผลิตคิดเป็น 10%

รายละเอียดต้นทุนการผลิตของโรงงาน

3.1.3 ระบบอัตโนมัติในระดับต่ำ

โรงงานโรงงานที่ใช้อยู่ในปัจจุบันมีระบบอัตโนมัติในระดับต่ำ และกระบวนการต่าง ๆ เช่น การเพาะกล้า การย้ายปลูก การปลูกพืชไร่ และการเก็บเกี่ยวยังคงต้องใช้คนดำเนินการ ส่งผลให้ต้นทุนแรงงานสูง

3.1.4 พันธุ์พืชที่ปลูกได้จำกัด

ในปัจจุบัน ชนิดของพืชที่เหมาะสมสำหรับโรงงานพืชมีจำกัด โดยส่วนใหญ่เป็นผักใบเขียวที่เติบโตอย่างรวดเร็ว รับแสงประดิษฐ์ได้ง่าย และมีทรงพุ่มเตี้ยไม่สามารถดำเนินการปลูกขนาดใหญ่ได้สำหรับความต้องการการปลูกที่ซับซ้อน (เช่น พืชที่ต้องผสมเกสร เป็นต้น)

3.2 ยุทธศาสตร์การพัฒนา

เมื่อพิจารณาถึงปัญหาที่อุตสาหกรรมโรงงานพืชเผชิญอยู่ จึงจำเป็นต้องทำการวิจัยจากหลายด้าน เช่น เทคโนโลยีและการดำเนินงานเพื่อตอบสนองต่อปัญหาในปัจจุบันจึงมีมาตรการรับมือดังนี้

(1) เสริมสร้างการวิจัยเกี่ยวกับเทคโนโลยีอัจฉริยะของโรงงานและปรับปรุงระดับการจัดการที่เข้มข้นและประณีตการพัฒนาระบบการจัดการและควบคุมอัจฉริยะช่วยให้บรรลุการจัดการที่เข้มข้นและละเอียดของโรงงาน ซึ่งช่วยลดต้นทุนแรงงานและประหยัดแรงงานได้อย่างมาก

(2) พัฒนาอุปกรณ์ทางเทคนิคของโรงงานอย่างเข้มข้นและมีประสิทธิภาพเพื่อให้ได้คุณภาพและผลผลิตสูงประจำปีการพัฒนาสิ่งอำนวยความสะดวกและอุปกรณ์การเพาะปลูกที่มีประสิทธิภาพสูง เทคโนโลยีและอุปกรณ์แสงสว่างประหยัดพลังงาน ฯลฯ เพื่อปรับปรุงระดับอัจฉริยะของโรงงานพืช เอื้อต่อการผลิตที่มีประสิทธิภาพสูงประจำปี

(3) วิจัยเทคโนโลยีการเพาะปลูกเชิงอุตสาหกรรมสำหรับพืชที่มีมูลค่าเพิ่มสูง เช่น พืชสมุนไพร พืชเพื่อสุขภาพ และผักหายาก เพิ่มชนิดพืชที่ปลูกในโรงงานพืช ขยายช่องทางการทำกำไร และปรับปรุงจุดเริ่มต้นของกำไร .

(4) ดำเนินการวิจัยเกี่ยวกับโรงงานพืชสำหรับใช้ในครัวเรือนและเชิงพาณิชย์ เสริมสร้างประเภทของโรงงานพืช และบรรลุผลกำไรอย่างต่อเนื่องด้วยฟังก์ชั่นต่างๆ

4. แนวโน้มการพัฒนาและอนาคตของโรงงาน

4.1 แนวโน้มการพัฒนาเทคโนโลยี

4.1.1 การสร้างปัญญาชนแบบเต็มกระบวนการ

ขึ้นอยู่กับการหลอมรวมของศิลปะเครื่องจักรและกลไกการป้องกันการสูญเสียของระบบหุ่นยนต์เพาะปลูก การปลูกและการเก็บเกี่ยวที่ยืดหยุ่นและไม่ทำลายความเร็วสูง การวางตำแหน่งที่แม่นยำในพื้นที่หลายมิติแบบกระจาย และวิธีการควบคุมการทำงานร่วมกันหลายเครื่องจักรหลายรูปแบบ และการหว่านแบบไร้คนขับที่มีประสิทธิภาพและไม่ทำลายในโรงงานในอาคารสูง - ควรสร้างหุ่นยนต์อัจฉริยะและอุปกรณ์สนับสนุน เช่น การปลูก-การเก็บเกี่ยว-การบรรจุ เพื่อให้ตระหนักถึงการทำงานแบบไร้คนขับของกระบวนการทั้งหมด

4.1.2 ทำให้การควบคุมการผลิตฉลาดขึ้น

ขึ้นอยู่กับกลไกการตอบสนองของการเจริญเติบโตของพืชและการพัฒนาต่อการแผ่รังสีแสง อุณหภูมิ ความชื้น ความเข้มข้นของ CO2 ความเข้มข้นของธาตุอาหารของสารละลายธาตุอาหาร และ EC ควรสร้างแบบจำลองเชิงปริมาณของผลตอบรับต่อสิ่งแวดล้อมของพืชผลควรสร้างแบบจำลองหลักเชิงกลยุทธ์เพื่อวิเคราะห์ข้อมูลชีวิตผักใบและพารามิเตอร์สภาพแวดล้อมการผลิตแบบไดนามิกควรมีการสร้างระบบการวินิจฉัยการระบุแบบไดนามิกออนไลน์และการควบคุมกระบวนการของสภาพแวดล้อมด้วยควรสร้างระบบการตัดสินใจด้วยปัญญาประดิษฐ์ที่ทำงานร่วมกันหลายเครื่องสำหรับกระบวนการผลิตทั้งหมดของโรงงานเกษตรแนวดิ่งที่มีปริมาณมาก

4.1.3 การผลิตคาร์บอนต่ำและการประหยัดพลังงาน

สร้างระบบการจัดการพลังงานที่ใช้แหล่งพลังงานหมุนเวียน เช่น พลังงานแสงอาทิตย์และลม เพื่อส่งไฟฟ้าให้สมบูรณ์และควบคุมการใช้พลังงานเพื่อให้บรรลุเป้าหมายการจัดการพลังงานที่เหมาะสมที่สุดดักจับและนำการปล่อย CO2 กลับมาใช้ใหม่เพื่อช่วยในการผลิตพืชผล

4.1.3 พันธุ์พรีเมี่ยมที่มีมูลค่าสูง

ควรใช้กลยุทธ์ที่เป็นไปได้ในการเพาะพันธุ์ที่มีมูลค่าเพิ่มสูงที่แตกต่างกันสำหรับการทดลองปลูก สร้างฐานข้อมูลของผู้เชี่ยวชาญด้านเทคโนโลยีการเพาะปลูก ทำการวิจัยเกี่ยวกับเทคโนโลยีการเพาะปลูก การเลือกความหนาแน่น การจัดตอซัง การปรับพันธุ์และอุปกรณ์ และสร้างข้อกำหนดทางเทคนิคการเพาะปลูกมาตรฐาน

4.2 โอกาสในการพัฒนาอุตสาหกรรม

โรงงานอุตสาหกรรมสามารถขจัดข้อจำกัดด้านทรัพยากรและสิ่งแวดล้อม ตระหนักถึงการผลิตเชิงอุตสาหกรรมของการเกษตร และดึงดูดกำลังแรงงานรุ่นใหม่ให้มีส่วนร่วมในการผลิตทางการเกษตรนวัตกรรมทางเทคโนโลยีที่สำคัญและการพัฒนาอุตสาหกรรมของโรงงานในจีนกำลังกลายเป็นผู้นำระดับโลกด้วยการประยุกต์ใช้แหล่งกำเนิดแสง LED, การแปลงเป็นดิจิทัล, ระบบอัตโนมัติ และเทคโนโลยีอัจฉริยะอย่างรวดเร็วในด้านโรงงานโรงงาน โรงงานโรงงานจะดึงดูดเงินลงทุนมากขึ้น รวบรวมผู้มีความสามารถ และใช้พลังงานใหม่มากขึ้น วัสดุใหม่ และอุปกรณ์ใหม่ด้วยวิธีนี้ การผสานรวมเชิงลึกของเทคโนโลยีสารสนเทศและสิ่งอำนวยความสะดวกและอุปกรณ์สามารถรับรู้ได้ สามารถปรับปรุงสิ่งอำนวยความสะดวกและอุปกรณ์ในระดับอัจฉริยะและไร้คนขับ ลดการใช้พลังงานของระบบและต้นทุนการดำเนินงานอย่างต่อเนื่องผ่านนวัตกรรมอย่างต่อเนื่อง และค่อยเป็นค่อยไป การเพาะปลูกของตลาดเฉพาะโรงงานพืชอัจฉริยะจะนำเข้าสู่ช่วงเวลาทองของการพัฒนา

ตามรายงานการวิจัยตลาด ขนาดตลาดการทำฟาร์มแนวตั้งทั่วโลกในปี 2020 อยู่ที่ 2.9 พันล้านเหรียญสหรัฐเท่านั้น และคาดว่าในปี 2025 ขนาดตลาดการทำฟาร์มแนวตั้งทั่วโลกจะสูงถึง 30 พันล้านเหรียญสหรัฐโดยสรุปแล้ว โรงงานอุตสาหกรรมมีแนวโน้มในการใช้งานและพื้นที่ในการพัฒนาในวงกว้าง

ผู้แต่ง: Zengchan Zhou, Weidong ฯลฯ

ข้อมูลอ้างอิง:สถานการณ์ปัจจุบันและแนวโน้มการพัฒนาอุตสาหกรรมโรงงาน โรงงาน [J].เทคโนโลยีวิศวกรรมเกษตร พ.ศ. 2565 42(1): 18-23.โดย Zengchan Zhou, Wei Dong, Xiugang Li และคณะ