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超级工厂,点亮种子加工新“稻”路

超级工厂,点亮种子加工新“稻”路 先正达集团中国
2024-05-15
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导读:实现水稻种子加工的自动化、信息化和智能化

先正达集团中国以科技创新为核心驱动,围绕生物农业、数字农业、绿色低碳农业以及现代农业产业体系等着力点,发展具有高科技、高效能、高质量、可持续的技术与综合解决方案,为农业高质量发展注入新动能。


本期“先知新质生产力”栏目介绍的是先正达集团中国水稻种子供应链创新中心。这是目前国内最先进、自动化水平最高的水稻种子加工厂之一,通过将“工业4.0”的先进理念和做法运用到水稻种子加工领域,实现了水稻种子加工的无人化操作和加工模式的智能化转型。




福建省三明市建宁县是我国最大的杂交水稻种子生产基地,地处武夷山脉中段,因为天然的隔离条件与显著的生态优势,成为杂交水稻制种的沃土。全国每10粒杂交水稻种子,就有一粒产自建宁。


▲先正达集团中国在福建建宁的水稻制种基地


虽然建宁田间制种技术水平高、规模大,但较少涉及水稻种子供应链后端的加工环节,从田间收获的种子常常被运到周边省市进行加工和销售。去年11月底,先正达集团中国水稻种子供应链创新中心(以下简称建宁工厂)的建成投用,成功实现了建宁县水稻种子产业链的补充加强。


 

▲先正达集团中国水稻种子供应链创新中心



走进建宁工厂包装车间内,12条排列整齐的包装流水线尽收眼底,简洁干练的钢架结构,闪烁着淡淡的金属光泽,凸显工业美学。


轰鸣的机器声中,已经缝合完成的种子包装成品,沿着传输带匀速前行,来到自动码垛机下方,经过机械臂一连串转动、抓取、搬运、放置行云流水的操作之后,被码放在两旁,等待自动导向车(AGV)将其运往发货平台。包装是传统水稻加工行业最耗费人工的环节,而在建宁工厂,得益于全自动的包装和码垛系统,12条流水线只需要6个工人,相较传统工厂减少60%-80%人工。


正在加工的这批种子来自中种集团位于三亚南繁的制种基地,大约有200万公斤,建宁工厂将在20天内完成这批种子的加工,之后发往南方的晚稻播种地区。


作为目前国内最先进、自动化水平最高的水稻种子加工厂之一,建宁工厂设有卸料、预清、烘干、环流熏蒸、精选、包装和立体仓储等全流程工段,年加工能力1000万公斤。


据中种农业科技加工储运总监、建宁工厂负责人杨永坚介绍:“在建宁工厂,各工段之间由自动传输带高效衔接,有效破解了传统水稻种子加工条块分隔、无法有效衔接的难题。通过中央控制系统对主要工段进行操控,并引入自动液压装卸货平台、自动包装和码垛系统、智能仓储管理系统、物流信息管理系统、自动导向车等自动化设备和技术,实现了水稻种子加工的无人化操作和加工模式的智能化转型。”


杨永坚算了一笔账:“按照建宁工厂的产能计算,传统加工厂大约需要60个工人,目前我们只需要10个人就可以完成,足足减少80%,加工效率提高3倍。”




“相比其他很多行业,农业尤其是水稻加工行业的自动化、信息化、智能化程度还比较低。建宁工厂开创性地将‘工业4.0’的先进理念和做法运用到水稻种子加工领域以此带动水稻种子加工行业的现代化转型。这也是我们培育农业新质生产力的一项重要探索和实践。”先正达集团中国水稻业务负责人、水稻生产及供应链总监郝琨表示。


在郝琨看来,建宁工厂最大的优势在于其前瞻性,即充分考虑到未来五年甚至十年水稻种子行业的变化,减少对人工的依赖。“水稻制种行业的专业化、规模化发展趋势,决定了对水稻加工环节的要求会越来越高,加工的自动化、信息化和智能化将成为必然选择。”



全模块、全流程的自动化,意味着其中任何一个环节出问题,其他工段都会跟着受影响,这是杨永坚在生产管理中遇到的新问题。“高度自动化对全流程工艺的稳定和通畅性带来了更高挑战,我们是第一个‘吃螃蟹的人’,没有现成的经验可循,只能靠自己一点一点摸索。”




多种先进加工设备和技术的引入,也为建宁工厂的水稻种子加工质量提供了保证。


环流熏蒸是建宁工厂拥有的一项国家级专利技术,系全球首创。种子由自动导向车运送到密闭环流熏蒸仓中,关闭仓门之后,熏蒸发射器在一两个小时内即可将仓内的熏蒸气体浓度提升到标准数值,随着输送管道的持续循环送风,熏蒸气体得以均匀分布在整个仓库中,并不断渗透至包装袋内。


杨永坚介绍道:“环流熏蒸技术下,种子可以更加充分地接触熏蒸气体,相比传统熏蒸的时间也大大缩短,可由原来的10天缩短至3到5天。熏蒸完成后,尾气经过无害净化处理排出,无需人工介入,更加安全健康环保。”


▲环流熏蒸仓


在精选工段,建宁工厂针对水稻种子特性引入精密加工设备,并进行后期改良。在这里,经过风筛选、比重选、谷糙分离、光色选、包衣机等步骤以后,重量不够、破损残缺、钙化、霉变、色变的“问题种子”都可以被剔除。值得一提的是,精选工段可根据种子特性任意跳线生产,“如果种子的外形、颜色都比较好,就可以跳过色选或其他的步骤,直接进入下一环节,提高精选效率。”杨永坚介绍。


▲部分水稻种子精选设备


精选出来的种子还要送到检验室,进行水分、牙率、净度和纯度检测,通过这样“重重考验”的种子才是真正质量合格的种子,才能进行下一步的包装和销售


“精密的精选设备和检测仪器,有助于提高筛选精准度,也能确保种子质量评定的客观性。保证从加工线下来的种子粒粒是精品。”杨永坚表示。


▲种子质量检测



建宁工厂的落成,也把更加先进的数字化制种技术带到了建宁。由中种农业科技协同中化农业MAP先农数科团队打造的“慧制种”数字化工具,可以实现“任务分配—基地落实—订单管理—制种方案制定及执行”水稻制种生产全过程数字化


▲“慧制种”数字化工具


“在制种过程中,‘慧制种’可以根据品种特点、基地条件和试验结果,科学制定种植计划,按照生育期向基地技术人员推送农事作业提醒,提供气象和灾害预警服务,指导种植户科学制种。”中种农业科技生产总监谭宜国介绍。


“尤其是在花期预测、父母本播差等以前需要由制种技术人员经验判断的环节,通过参考APP记载的历史数据,制种人员可以快速而准确地作出决策。就像数码相机,手动对焦需要推拉几次镜头才能对准,而自动对焦可以瞬间快速对准目标。”


“未来,随着制种生产数据的不断积累和丰富,‘慧制种’将体现出更高的数据价值,通过数据分析,把合适的组合落实到合适的基地,加快优秀新品种生产上市进程。”



以建宁工厂为依托,先正达集团中国将继续致力于推动建宁及周边地区水稻制种与加工的数字化、现代化进程,包括制定杂交稻制种技术规范,建设现代种业技术综合服务中心,实施种子繁育全程数字化、全域数字农业项目等,进一步打响建宁制种产业品牌,为建宁乃至周边地区的农业高质量发展作出更大的贡献。


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