「如何在三年內產量提升?」僅討論有機種植 – 環控分析

1、「環控分析」

隨著農業科技的不斷發展,溫室環控系統在提高農作物生產效率和品質方面扮演著日益重要的角色。然而,台灣溫室設施的缺乏標準化,導致風扇、天窗、噴霧等降溫模式的效用在不同溫室場域內呈現顯著的差異。為了解決這一挑戰,我們開發了一套環控分析的進階功能,旨在提升現場機電交互效能,使使用者能夠明確快速了解在耗電運作機電底下能夠極限達到甚麼效果。我們的環控分析進階功能基於現場實時數據,利用先進的數據分析和機器學習技術,快速準確地評估不同降溫模式的效果。具體來說,該系統能夠:

多變量分析: 對不同降溫模式下的溫室環境進行多變量分析,探索各參數之間的關聯性和影響程度。

實時數據監測與收集: 評估溫室內溫度、濕度、光照、風速等關鍵參數的變化,實時監測數據並自動收集。

效果評估與預測: 基於歷史數據和模型預測,評估各種降溫模式的效果,並預測未來的環境變化趨勢。

可視化呈現: 將分析結果以直觀的圖表和圖形方式呈現,使使用者能夠清晰地了解不同降溫模式的效果差異。

假設
在進行數據分析時,有時候需要提出假設來解釋觀察到的現象。這些假設可以作為後續分析的基礎,進一步驗證或推翻。做這份工作的人必須具備農業知識和很強的數據分析邏輯和熟悉分析工具,根據測到的現實數據來推測植物體內發生的生理反應,再針對假設進行下一步的實驗認證。

實驗
筆者認為”實驗”是區分好品質和差品質的最大原因之一。今天我們已經知道溫室內僅有遮陰/天窗/捲揚/風扇,可以有降溫效果,要實驗哪種組合降溫效果最好,但我又不想實驗這麼多次,,你要怎麼設計和運行實驗才會簡單有效呢?

我們需要聰明的運用實驗設計 (Design Of  Experiment, 簡稱 DOE) 。

DOE是研究和處理多因數與回應變數關係的一種方法。它通過合理地挑選試驗條件,安排試驗,並通過對試驗資料的分析,從而建立回應與因數之間的函數關係,或者找出總體最優的改進方案。了解更多請見: https://www.musigmagroup.com/tw/shownews-213.html

廢話不多說,我們直接進入主題,怎麼實驗知道我的溫室可以降多少溫度?

這邊是我們的設施大小、sensor和電機的配置位置

(二)最後威果把影響效益的所有財務因子寫進程序來計算每個決策帶來的收益影響

我們假設負壓風扇是影響溫度最大的信號因子,雜訊因子是戶外天氣狀況,而遮陰/天窗/捲揚列為控制因子,了解他們的影響降溫程度。進而我們選定L4作為我們的矩陣。

(三)直交表

屬於我們的L4直交表就完成了,1代表開啟,2代表關閉,本來需要實驗8次的實驗,我們就可以濃縮到四次完成。

(四)實際環控的執行設置
有了直交表,我們就可以針對電機的開關開始設計開關的時間拉,藉由威果義行開發的app我們很快就設好自動的排成模式讓電機自動符合上面表格的排程做動。

(五)填入結果(y值)

(六)填入S/N 並篩選組合

S/N值我們希望望大(越大越好),所以第2次的處理是最好的降溫策略,這邊也看出循環風扇效益不彰,捲揚的差別影響最大。

如果讀者可以把同樣的實驗方式用在肥料濃度、頻率、濕度控制、光造控制…等優化,這樣不僅你的經驗可以傳承下來,未來AI的數據分析也更能幫助我們農場做更中和型的考量。

2、農場標準化流程(SOP)

「標準作業程序」(SOP: Standard Operation Procedure),在工廠生產很常見,但到了農業遇到的反抗就大了,反抗主要說法大致有a) 農業就是變因很多,看天吃飯,沒有辦法SOP b) 有機又有病蟲害問題,這是外在變因,沒有辦法SOP c) 同樣SOP作法,A和B還不是做的結果不同,SOP有甚麼用?

這些回答其實都非常能反映現在台灣和亞洲的農業情況: a)因為規模小,都是兼職員工,SOP效益有限 b) 農友絕大多數沒有直接接觸消費者市場,所以沒有SOP=品質=品牌=毛利高的概念,永遠沒有品牌希望的農民,當然沒有誘因去制定SOP壓! c) 還在耕種的農友本身就不喜歡代工製造業的生活,喜歡自由安排時間的工作方式,才捨棄高薪,繼續留在鄉村耕種,當一聽到SOP又聯想到代工製造業工作,當然會有反抗。

農業環境大家都知道,農業改革也顯而易見的必要,但如果要翻轉落後60年的台灣農業,需要有人做到兩件事:

1)翻轉農業產銷模式 2) 先制定要做到農業生產和銷售的最大品牌再回來做決策;

然後你會發現這章節討論的”農法標準化SOP”是裡面最不可捨棄的必要條件。

在威果的農場有一套自有的農法生產標準

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