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[種苗]組織培養苗生產數位轉型一套搞定

資料來源:種苗改良繁殖場/張珈錡助理研究員

台灣植物組織培養業約起於1970年代,原本多為小規模之家庭代工形式,生產作物以草花類如:火鶴花、非洲菊等為主,2000年後隨著蘭花產業逐步規模化成為我國花卉外銷之旗艦產業,作為蘭花種苗繁殖主要方式之組織培養業更加蓬勃發展,年產值已高達新臺幣6億元,約佔蘭花產業外銷產值的十分之一。隨著組織培養苗生產逐步規模化和國際化,組織培養業在過去20年間由技術研發導向,朝向機械自動化轉型,如大型滅菌設備、培養基充填設備、洗瓶設備和環控系統等之應用,而自2017年開始行政院農業委員會大力推動智慧農業計畫,計畫之目的係藉由導入物聯網、雲端運算和大數據等技術促進農產業升級,本場配合智慧農業計畫亦著手開發「組織培養苗生產與環境資訊整合溯源系統」,該系統研發初衷係期望結合物聯網資通訊技術,將組織培養苗之生產與庫存管理、製程研發、生產履歷溯源管理及培育環境監測等環節進行整合管理,並讓收集之生產數據具備可視化和可應用性。

本套組織培養苗生產與環境資訊整合溯源系統,具備研發、訂單、生產、庫存和出貨等基本生產管理功能,主要之系統開發特點包括

1.採用雲端網路連線方式,可在各式電腦存儲裝置或手持式裝置上使用,達到迅捷且即時之資訊傳輸及應用環境。

2.結合二維條碼使用的倉儲及出貨管理,簡化庫存管理和資訊數位化的操作步驟。

3.系統功能上做到自動化生產排程,主動提醒培育作業時間,即時顯示生產進度,輔助評估生產量能以及提供完整之作業履歷溯源紀錄。

4.系統以直覺式呈現產銷相關之數據分析結果,按照使用者提供之篩選條件,輸出生產過程中短、中、長期之損耗、產能及銷售結果,並回饋關鍵之生產參數。

5.透過搭配環境感監測設備的使用,系統可介接設備之環境感監測數據,強化智慧生產物聯網監測工具的使用,進行遠端長期監測生產之環境條件。

運用物聯網技術整合環境監測資訊運用物聯網技術整合環境監測資訊

除了上述之功能與特點外,本套系統於研發之初便希望能開發一套可因應組織培養業不同之生產流程和管理作業模式,具備對多樣化產程模式適用性之公版系統,因此在系統之五大基礎功能上(生產、庫存、訂單、出貨和研發管理)進行模組化設計,使用者可依據原本之生產管理流程,挑選符合管理需求之部分功能,如僅使用生產和庫存兩大功能,或者選擇使用研發、生產和庫存管理功能,或選擇使用訂單、生產、庫存和出貨等部分之管理功能等,後續隨著公司規模擴增或產程調整,可再陸續導入使用其他管理功能,無須重新導入系統,也可保存既有之生產紀錄與資訊串聯之完整性。此外,針對細節作業模式之差異,如生產流程中培養基管理的強度、生產管理方式(如人員是否分組管理、生產資訊回報方式和區分生產階段之代碼設定),以及標籤顯示規格等,也提供了數種客製化的規格由使用者自行設定,讓系統應用更具有彈性。

圖2.系統功能模組化設計增加使用彈性圖2.系統功能模組化設計增加使用彈性

本套系統自2017年投入開發至今,最早於2018年開始在本場植物組織培養量產試驗室示範場域進行運行測試,期間陸續完善各項功能,於2019年擴增手持裝置適用之響應式網頁設計(RWD)顯示介面與操作功能,於2020年建構系統功能模組化設計,2021年導入環境感監測設備,應用物聯網技術整合環境資訊管理。並透過舉辦系統說明會、成果發表會、一對一之使用需求訪談、使用人員教育訓練,以及於計畫執行期間無償提供系統運行測試環境平台等方式,協助有意願嘗試導入資訊數位化管理方式之組織培養場,了解數位轉型之優勢與本套系統之使用方式。

系統推廣活動系統推廣活動

一套資訊化管理系統的開發和建置,費用動輒數十至數百萬,受限於投資成本高昂與具有農業生產背景之資通訊人才的不足,導致國內組織培養場在導入資訊數位化管理時遭遇不小的困難。根據本場之開發經驗,在系統開發之初常面臨如何在提升操作效率和兼顧生產履歷溯源的正確性,以及生產資訊收集的豐富度間進行抉擇。舉例來說,為了準確地記錄每次繼代培養的生產資訊(如:人員、母瓶來源、培養時間、培養階段、培養基使用批號,以及倉儲位置等),常導致在人員工作分配操作或是庫存管理上變得繁複,反而降低了管理操作之效率;又如為了能夠增加生產數據統計分析結果,需要更多且更詳細的資訊輸入,從而增加操作的複雜度。因此,在投入開發系統之前,最重要的是先盤點自身之管理重點與資訊輸出需求,確保操作簡單化,將能更準確地建構符合自身需求之資訊管理系統。

在貿易全球化的今天,台灣農業生產面臨小農生產、規模化有限之劣勢,更遭遇跨國企業挾優勢品質與價格之競爭,我們期望透過智慧科技和資訊化系統的導入,整合研發、生產和行銷管理資訊,達到精準生產、提升管理效率、有效降低生產成本和建立產程風險管控,推動我國組織培養產業數位轉型,讓農業也能邁向智慧生產,為我國組織培養苗外銷拓展奠定良好之發展利基。

▲研發團隊:行政院農業委員會種苗改良繁殖場

聯絡人:張珈錡助理研究員

電話:04-25825432

E-mail:ru8fu6@tss.gov.tw

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