温室作业机械

2018-12-21 08:33

第一节、前言

大多数的温室作物生产作业皆需要人工。譬如,用以承放着床作物的容器便可能在温室中应不同的需求而作多次的运搬。依据最近对着床作物生产作业的调查显示,在所有用以生产作物的操作成本中,工资约占25%以上。

在温室作物生产中所使用的人工及设备应视为整个系统中的一部份而作整体的考虑,不可将其视为不相关的项目。再者,作物生长过程中涉及的每项工作,不论以人工或以机器从事,皆与其它项工作相关。工作量的大小、使用容器之型式、生产之流程、可用之资金及其它因素均为决定使用何种物料运搬系统的考虑要项。

由于缺少标准的作物生长方法,各设施在温室中安排方式的差异性及温室中作物的繁多品种等因素,温室企业之机械化进展甚为缓慢。学习其它工业界所运用的一些基本原则,以提高温室作业的效率,是本章的重点。以下将介绍这些原则,并指出如何对这些原则作最好的选择与利用。

第二节、作业分析

作业分析是用来研究一个系统的合理性,并进而改进该系统作业效率的一种技巧。此技巧涉及使用一些表明各成分及成分间关系的图、表及计划。

作业过程表显示主题、种类及方法。该使用何种作业或系统是我们研究的『主题』。研究对象是物料、人员或机器,此即所谓的『种类』。『方法』则是指使用现存的、提议或改良过的系统。图3-1所示为一个着床作物转植作业的作业流程表。在评估作业流程表时,先询问以下几个问题:各事件能否结合?检查工作可否取消?延迟可否取消或可转换为储藏?(有关各名词之解释详见后文)。

流程处理表用来研究一作业的详细内容,所以每一步骤皆须列出。由物料运搬的方向、距离及方法等基本数据来决定运搬方式。各独立对象如花盆、作物等在转植作业中,其使用的单位时间也是有用的数据。另外诸如不同种、属的温室作物的生长所需时间,是重要的数据。收集的数据中应包括有人工、机器及空间的使用情形、使用之设备、所用之评估因子、环境及其它任何有助于了解及改进该作业的数据。图3-2所示为另一种用来表示使用设备的流程处理表。

规划配置图用来表示一系统或为改进作业效率而重排该系统的配置情形。图中应包括有各位置的方向、风向、设备、通行的道路及地面规划图,其中应标明墙、柱等的相关位置。图3-3所示为一着床作物设施的规划配置图。规划配置图的设计应依据以下三点:

1.经过加工的物料应置于下一加工过程方便取得的位置。

2.工作人员安置或取得物料所需移动的距离需保持最小。

3.机器操作过程中,若不须要操作人员随时在旁照料则该机器操作时间视为操作者的闲时。计算各操作者的闲时是一种评估工作效率的方去。

在任何一栋温室内,作物生产的速率应决定于人力、工作、储藏空间、机器、生长空间、运输及其它与作业有关设施的使用效率。在一良好的规划下,所有的作业过程及操作需求在最少的停机情况下进行整合,并允许新的更动。

有些简单的法则可用来帮助规划或分析一个系统的作业过程表。由作业过程表的内容可显示各物料进入此操作过程的各点状态及操作、检视等进行的顺序。由此亦可用来检查整个作业的操作过程。流程表可显示欲完成某一个作业过程所需的所有操作,包括在该作业过程中所可能发生的运输、储藏操作、延迟及检视等项目。由此表亦可知欲完成一作业程序所需的时间及完成一工作所需经过的距离等数据。

一作业过程可以包括部分或全部的生产系统,亦可以由一些不同型式的步骤加以组合表示。此处所谓的操作或作业,可定义为任何改变或增加一物料或物体之物理特性的各种活动。譬如:生长介质的混合即为一种作业。除了操作过程中,物料本身之移动外,所有必须将物料由某一位置移至另一位置的动作均称为传送。譬如,将盆栽作物由温室中移至需求之装配区是。检视则是由工作个人来作判断与决定,其项目包括数量上或质量上或验证某特定情形时的检查。譬如,检查花朵以判断其属之生长期或开花期等等。储藏为某些连续活动间所需要的中断,譬如,根系介质经混合处理后需先储藏起来,以备日后之需。延迟则为不想要或不需要的中断活动。譬如,转植者须等候种子。储存的球茎之球根仍不断的生长或温室中作物的生长情形则包括了各种操作过程。

过程表可依物料、人员或机器等之应用情形来建立。由表中可知物料的移动及所有加诸物料上的操作作业,如在制造、给定项目时工作人员的移动,机器的移动或机器的动作等。

第三节、物料运搬的要点

一、除去或结合工作项

当观察一现有的生长操作过程时,首先应检查那些是可除去的不必要工作,诸如:容器中安排方式的经常更动、物料的重复运搬(重新将空?子放回格子箱中)等等。计算进行这些额外工作所需的成本,可知若改变作物之生产方法时,即可有多少获利。

有些工作项目亦可考虑进行结合或加以合并,以增加人工之使用效率,例如将筛子直接附在撕碎机之后,以减少多余的处理过程,或在混凝土混合机中加一些蒸汽管线,以期在进行土壤混合的同时,亦进行杀菌工作。每一除去的物料处理过程皆能节省金钱。

二、除去人工使用尖峰及低谷

在着床作物作业中,春天时的工作量通常是最高的。种植、生长及运输等全部发生在同一时间内。多余的工作须聘雇额外的人手来帮忙。一年中的其它时间,尤其在冬天,工作量较少,以致于员工不是遭解雇就是仅作一些清理维护的工作。可以考虑将一些工作如土壤的混合,填土于盆及浅盆及干燥种子等移至较轻松的冬季。当然,设备的维护亦可在冬季较闲时实施。

三、使保持连续地移动

在运搬物料时若能在一直在线移动且保持最少的中断及倒车,则其运搬效率通常最高。盆栽及转植区亦然。用皮带或链式输送机来连接盆/浅盆的填土机,挖洞机及盆栽作业。滚子输送机、旋转木马式输送机可用在临时工作区(各机器速率不同时即可能有累积现象)。

调整机器的速度至与员工作业之速度相当是非常重要的。有变速马达的机器可与工作者步伐取得一致而增进工作效率。

四、在种植时使用装配线

有物料或作物在皮带上移动的装配用输送机,通常用在填土及转植作业。填满土的容器置于速度较慢的输送机之一端,而工作者站立于皮带之两旁,当容器通过其面前时将作物插入盆中。应使用变速马达以便就不同状况调整皮带的速度。由于工作者不须移动而且皮带带着物料以定速前进,所以此法通常比其它方法有较高的工作效率。

五、将物料置于容易取得的地方

储藏是作物生长中必要的一部份。在大多数的作业中,有相当可观的人力及时间是用来搬动物料及必须品。在设计配置图时,有几个基本原则要掌握:

1.保持物料的运搬距离愈短愈好。

2.保持传送及运输所需经过之处离开工作区。

3.把物料以一种方便运搬的单位来储放。譬如:盆、柜、箱、捆、袋等。

4.储放在户外的物料需置于有良好排水系统及方便进出的位置。

5.把标签、种子及其它硬件等存放在贮藏柜或棚架中作库存控制。

6.将物料尽可能地移近下一个操作作业的工作区。

六、将物料详细作记号或贴上卷标

由于温室作物种类繁多,再加上有多种的必需品在使用,作记号或贴卷标是最节省时间的方法。对作物而言,可以印刷的标签贴于盆或浅盆上。位于田间的作物可以防水标帜牌当记号。大规模的作业,应以计算机来随时追踪作物的数量及其所在位置。卷标、种子、硬件及零件等也应置于一特定位置并加以适当标示。

七、适当选择设备以避免瓶颈现象

在物料运搬系统的设计上,特别是连续式的系统须注意是否会有瓶颈现象发生。物料进入系统的速率必须与物料的消耗速率以及离开系统的速率相配合。

当某自动化设备如盆栽或包装作业、输送机、储存柜进料机及盆栽分离板为装配在线之一部份时,必须保持一均匀的流动。通常须有变速马达来配合控制。

在人工操作部份,如作物转植,存放作物之浅盆的移走率应和种植作物的速率相同以减少能耗在物料接收或移走时的等待时间。

八、多次重复的工作先予以机械化

抬高或携带较重的物体是相当繁累的工作,也会减低作业量。只要可能的话,凡重于50磅的物料皆应以机械来搬运。譬如:

1.使堆高机来运搬及卸载成袋的肥料、石灰及泥煤石混合物。

2.使用输送机将作物由地面送上卡车的平台。

3.使用双轮或三、四轮推车在温室生长区运搬各型容器。

总而言之,重复的、沈闷的、耗时的工作皆应考虑先予以机械化。

九、利用重力来移动物料

重力也可运用于温室之中。利用到重力的设备通常比另需动力的设备较为便宜,且由于不需马达,所以操作成本也较低。

在储藏仓或漏斗型投入口,可利用重力将块状物料送入盆栽及装罐机。欲保持物料流动而不受任何障碍时,需有适当的设计及结构。

如果有适当高度差,也可利用重力将放置作物的容器移至或移出温室生长区。在美国及欧洲有许多温室建在山坡地上,盆栽作业在斜坡顶实施而运输区则位于山下。由重力输送机将作物由工作区输送至生长区。出售时则再送至再低一层的运输区。栽植在较小容器内的作物通常置于平板或平台上,以方便运输。

十、容器规格、生长介质及混合方法之标准化

温室工业中使用多种由不同制造商以不同材料制成的浅盆及盆。由于规格未能统一,导致机器设备等的设计发展缓慢。美国农工协会的温室机械化委员会正尝试发展一些可被工业界接受的标准规格容器。限制容器的型式及尺寸可减低修正设备以配合各种不同尺寸之容器所需花费的资本及时间。

可能的话也应设法限制使用生长介质的种类。贮藏仓外型与结构、输送设备都可能需要改变以保持物料的流动顺畅。每种有其自已的安息角,使用如泥煤、锯屑及木片等物料常可发现在贮藏仓中的生长介质有架桥现象。此时即需振动设备或搅拌器以保持其流动。

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