數(shù)字化溫室管理系統(tǒng)的綜合應(yīng)用

隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、數(shù)字化、科學(xué)化的推進，設(shè)施農(nóng)業(yè)當中的數(shù)字化管理成為了提高生產(chǎn)效率、降低勞動成本至關(guān)重要的組成部分。相比較農(nóng)業(yè)發(fā)達國家專業(yè)勞動人員的生產(chǎn)效率，國內(nèi)的農(nóng)業(yè)勞動人口還普遍存在著流動性大、專業(yè)技能偏低、平均年齡偏大等問題。可靠、易操作的管理系統(tǒng)是優(yōu)化溫室員工管理流程、溫室項目平穩(wěn)運行的保障。文章以荷蘭Priva 公司的FS Performance 數(shù)字化管理系統(tǒng)為例，就如何實現(xiàn)溫室數(shù)字化管理進行介紹。

Priva FS Performance 數(shù)字化農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)

荷蘭Priva 公司的FS Performance 農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)是一款集軟硬件于一體的數(shù)字化解決方案。其硬件部分由RFID 讀卡器、信息標簽、無線數(shù)據(jù)傳輸器以及中央數(shù)據(jù)處理器組成。軟件由植保、包裝、環(huán)控水肥以及溫室員工的信息輸入模塊和績效考核、產(chǎn)品評估溯源、周年運行分析、員工激勵與信息共享、產(chǎn)量記錄及預(yù)測的輸出模塊組成（圖1）。

圖1 Priva FS Performance 系統(tǒng)軟件模塊結(jié)構(gòu)圖

簡易的硬件安裝與操作

溫室內(nèi)環(huán)境復(fù)雜，室內(nèi)環(huán)境高溫高濕，并有復(fù)雜的電氣設(shè)備，縱橫交錯的鋼架結(jié)構(gòu)，因此很難在溫室中增加新設(shè)備。由于操作環(huán)境的特殊性及相對固化的操作流程，適應(yīng)現(xiàn)代溫室的管理系統(tǒng)應(yīng)具備易安裝、易操作、防護等級高等特點。

因此Priva 的勞動力管理系統(tǒng)對于最終使用的操作員來說，只需將具有RFID 功能的讀卡器在對應(yīng)的標簽上掃描一下（圖2），所包含的員工、工作類型、操作位置、采收車等信息將會自動記錄。在專用無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋的范圍內(nèi)，所有的信息會自動實時上傳至服務(wù)器計算機（圖3）。通過這種能夠適應(yīng)溫室內(nèi)高溫高濕工作環(huán)境、無需工人掌握額外操作技能、全部通過無線傳輸?shù)姆绞剑軌驅(qū)崟r監(jiān)測溫室生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)，并且該裝備易安裝。

員工績效統(tǒng)計與分析

圖2 簡易的勞工操作

圖3 Priva FS Performance數(shù)據(jù)無線數(shù)據(jù)傳輸示意圖

設(shè)施溫室當中最重要的生產(chǎn)變量是勞動力。手動記錄所有員工的信息會帶來巨大的管理負擔。數(shù)字化溫室管理系統(tǒng)中，所有員工的基本信息只需輸入一次，之后便可以靈活追蹤員工的工作表現(xiàn)，為管理者節(jié)省寶貴的時間。借助數(shù)字化管理系統(tǒng)，管理人員坐在辦公室內(nèi)即可隨時了解所有溫室中員工在質(zhì)量和數(shù)量方面的績效，并可以在必要時進行調(diào)整，靈活地改善整個溫室的勞動計劃。

溫室的數(shù)字化管理應(yīng)該是多維度的，例如時間（時、天、周、月、年等），位置（路徑、栽培、地點等），操作人員以及工作類型（打葉、繞蔓、落蔓、采收、植保等）。作為管理人員，如果想獲得所需的信息，通常會花費數(shù)小時、數(shù)天的時間，很難在如此龐雜的數(shù)據(jù)當中找到有用的信息。數(shù)字化的管理系統(tǒng)可以輕松地通過后臺的信息收集及邏輯運算，使得管理人員能夠掌握實時的相關(guān)信息（圖4）。

數(shù)字化的溫室管理系統(tǒng)可以實現(xiàn)勞務(wù)計劃的數(shù)字化，可以指明在特定的一天內(nèi)必須完成的工作以及由誰負責進行，以及在計劃實際執(zhí)行中的實時反饋。最終計劃落實情況會顯示在數(shù)字管理系統(tǒng)當中，這些信息可以直接提供給負責的經(jīng)理和相關(guān)員工?；趯崟r的信息、準確的計劃，數(shù)字化溫室管理系統(tǒng)可以幫助管理者監(jiān)測公司的運行績效，檢查公司是否仍在“正?！睜顟B(tài)。不同工種的進度是否按照種植的計劃進行，同一工種的員工分別表現(xiàn)如何，溫室內(nèi)整體生產(chǎn)進度均可以生成對比信息圖、統(tǒng)計數(shù)據(jù)圖，及可視化的“溫室地圖”（圖5～6）。

人工識別錯誤的輸入信息通常需要付出巨大的努力，數(shù)據(jù)文件中的小錯誤可能會導(dǎo)致整體信息的不可靠或者偏差。數(shù)字化的溫室管理系統(tǒng)可以通過檢查和驗證所有數(shù)據(jù)來幫助管理者識別信息，不符合邏輯的信息會立即觸發(fā)警告并提出可行的解決方案，使您可以快速解決問題。這將節(jié)省您的時間，并獲得可靠且一致的數(shù)據(jù)。

同時，溫室員工的操作速度是生產(chǎn)上一個重要的指標，但光有速度卻不能保證品質(zhì)就成了一個生產(chǎn)隱患。公平、客觀地評價員工在溫室內(nèi)各個工種上的工作表現(xiàn)，是保證產(chǎn)品品質(zhì)、提升員工技能的保障。數(shù)字化的溫室管理系統(tǒng)可以通過被指定的有經(jīng)驗的質(zhì)檢人員對每個員工的實際工作進行品質(zhì)評估。將品質(zhì)評估的結(jié)果與員工自身的工作速度相結(jié)合，多維度地評定員工的績效，從而達到既保證速度又保證品質(zhì)的目的。

圖4 員工表現(xiàn)統(tǒng)計圖

通過顯示屏幕向員工顯示績效、實時表現(xiàn)等數(shù)據(jù)可以有效激勵員工。該屏幕可以安裝在員工經(jīng)常出入的位置，例如就餐區(qū)、溫室入口等。智能勞動力管理系統(tǒng)根據(jù)有關(guān)勞動力計劃，通過各種操作標準、信息收集系統(tǒng)、員工品質(zhì)評估反饋來量化每個員工的績效。信息分享屏幕上可以以圖形或列表視圖的形式顯示員工績效、員工工作計劃與進度以及公司相關(guān)通知信息（圖7）。

病蟲害監(jiān)測與統(tǒng)計

病蟲害是設(shè)施溫室減產(chǎn)的重要“元兇”之一，系統(tǒng)性、科學(xué)性地監(jiān)測溫室內(nèi)的病蟲害狀況是有效防控病蟲害的第一步。數(shù)字化溫室管理系統(tǒng)可以記錄溫室中的病蟲害以及病毒的發(fā)生情況。病蟲害監(jiān)測模塊可以生成清晰的報告，并在溫室的地圖視圖上顯示已注冊的有害生物，同時可以清晰地顯示溫室中目前及以往病蟲害情況、所施加處理的結(jié)果以及病蟲害的趨勢。

圖5 可視化“溫室進展地圖”

圖6 員工工作進度表

設(shè)施溫室內(nèi)通常會安裝多個粘蟲板。數(shù)字化溫室管理系統(tǒng)可以記錄每個固定粘蟲板上的數(shù)據(jù)，同時將溫室的生產(chǎn)區(qū)域按照一定規(guī)律劃分成不同區(qū)域并加以命名，植保人員在溫室內(nèi)巡視時如發(fā)現(xiàn)某一區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)病蟲害，便可以提早采取措施。

借助數(shù)字化溫室管理系統(tǒng)，溫室的每一個員工都可以成為一名植保員，系統(tǒng)可以將溫室內(nèi)可能的或已經(jīng)爆發(fā)的病蟲害信息集中展示并實現(xiàn)共享，當員工發(fā)現(xiàn)病蟲害的相關(guān)特征之后可以第一時間告知專業(yè)的植保人員（圖8）。

產(chǎn)品的記錄與溯源

近年來，隨著食品安全問題越來越受重視，溫室生產(chǎn)的作物全程可追溯的需求也越來越全面。數(shù)字化的設(shè)施農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)可以輕松實現(xiàn)這一功能。

作物的生長氣候灌溉信息，員工在作物各階段的操作信息，以及植保的相關(guān)信息等都應(yīng)該統(tǒng)一地集成在一個系統(tǒng)之內(nèi)。

采收環(huán)節(jié)作為溯源的重要組成部分，數(shù)字溫室管理系統(tǒng)可以對采收的具體位置、重量、采收人員、包裝信息等實時地記錄。

為了方便消費者快速了解產(chǎn)品信息，數(shù)字化溫室管理系統(tǒng)可將相關(guān)的可追溯信息、公司信息或日期代碼等生成對應(yīng)的標簽碼附在每箱產(chǎn)品上（圖9～10）。

圖7 質(zhì)量評估（紅色）與速度（藍色）的組合

圖8 病蟲害信息展示系統(tǒng)

圖9 產(chǎn)品記錄信息示意圖

圖10 包裝箱標簽示例

運行與策略報告

作物的生長狀態(tài)，人員的工作表現(xiàn)，每棟溫室的運營情況等各方面數(shù)據(jù)，是管理人員了解整個公司運行情況并定制長期銷售、運營計劃的重要依據(jù)。數(shù)字化溫室管理系統(tǒng)可以生成專業(yè)的管理報告。作為報告工具，將通過Web 服務(wù)對其進行管理。可以提供各種格式的報告，并提供廣泛的交互性和打印選項。不同的用戶可以將復(fù)雜的分析作為下游商業(yè)的智能數(shù)據(jù)源（圖11～12）。

圖11 策略報告（一年中的表現(xiàn)概覽）

圖12 FS 分析報告

數(shù)字化溫室管理系統(tǒng)可以靈活檢索各種實時報表，而不必依賴于人工。這些報告使經(jīng)理可以洞悉員工的日?？冃В⑻峁┛蓴U展的模板。在運營報告中，可以追溯過去幾周來自溫室內(nèi)部的系統(tǒng)信息。管理者可以輕松地調(diào)出這些報告，如果需要，可以將其打印，導(dǎo)出為PDF、Excel 或通過電子郵件發(fā)送。

將來自系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲在中央數(shù)據(jù)庫中，并使用清晰的性能標簽。管理人員可以使用Microsoft Excel 等標準程序在清晰布局的表格和圖形中順序顯示這些指標?？梢暂p松進行作物和場地比較。通過數(shù)字化溫室管理系統(tǒng)，可以識別和分析生產(chǎn)中出現(xiàn)的任何差異。

應(yīng)用前景與展望

設(shè)施農(nóng)業(yè)、無土種植使栽培技術(shù)實現(xiàn)了標準化、可復(fù)制。而數(shù)字化的溫室管理系統(tǒng)將會使溫室內(nèi)的勞動力、人員管理實現(xiàn)標準化、可復(fù)制。此種模式隨著中國設(shè)施園藝產(chǎn)業(yè)集群的不斷發(fā)展與擴展將會是提高工作效率、確保農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的重要工具。農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)全過程可追溯將是食品安全的實現(xiàn)途徑，是最終消費者吃上“放心菜”的保障。數(shù)字化的溫室管理系統(tǒng)將成為中國農(nóng)業(yè)由粗放型農(nóng)業(yè)向集約型農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變得有力保證，是未來農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向。