畜牧产业自动化之现况与展望

节录自农情半月刊 作者 李春进

　

壹、前言

国内近一、二十年来经济发展迅速，各行各业对人力需求殷切。以往国人重视刻苦耐劳的工作态度，如今却已经改变成讲求生活品质、重视休闲、高工资与福利的心态。致使原已发生的农村人口外流现象，更加显着。因此要使畜牧事业不致萎缩，并维持成长，势必改变其生产结构，包括重新考虑生产流程的合理性、畜舍设计、专业生产 ( 将次要的工作交由其他行业负责 )、机械化操作、变换生产方式与资材、生产作业自动化……等。其中生产作业自动化是利用目前条件，解决现行劳工短缺与老化最直接有效的方法。实施产业自动化，不但可以减少生产过程所需劳工，同时也可以降低劳工作业所需的劳力与危险性。这样畜牧场便可以充分利用人力，甚至雇用妇女、老年人与残障人士等操作有关设备，以补充年轻力壮工人之不足；此外，藉着自动化作业也可以减少生产过程中资材之浪费，提高生产效率。

贰、产业作业方式演讲与自动化意义

基本上，能源、工具的开发与材质的改进、经验与知识的利用是促使各种行业改变生产作业方式的三大主因，其演变过程，详如图一。

上古人类使用人力、兽力与天然材料 ( 如木材 ) 制成的工具从事生产，由於受到能量来源与工具材质限制，其生产数量与效率不佳。以後随着各种金属材料的发明与动力的开发，逐渐地人们便使用机械设备取代传统的农具、应用电力替代人力与兽力生产，因而进入机械化时代。至於「自动化」的定义，是指机械的操作 ( 硬体部分 ) 与管理系统 ( 软体部分 ) 之间，利用感应器接收外来刺激，将信息传递给电脑作人工智慧判断，然後控制有关设施进行有效的反应。它不只是包括机械设备，也应用了非机械性技术，尤其是经验。例如畜舍通风、冷却系统自动化之设计，便是将当地自然环境因子中的温度、湿度、风向、风速……等对畜禽生产性能影响之试验资料与经验，作为设计电脑软体程式之依据，此人工智慧可以将设置於畜舍外，对各项自然现象具有感应的设施所传递的资讯，进行判断，再将适宜的反应动作交由所控制的风扇、淋浴……等设施执行，以提供畜禽最适宜的生产环境。至於「无人操作化」，则是人类各项产业的发展极限，它是将整个生产系统内的各项硬、软体设施作完整的组合，在农业生产作业中，已有很多项目渐趋向无人操作，尤其是高危险性、易疲劳性的作业。惟畜牧业生产对象是具有生命的畜禽，生产过程中涉及疾病、分娩、死亡等问题，每天必须有人去查看，因此畜产自动化的发展趋向并不能完全取代人工，而是辅助人工提高生产效率与产品的附加价值。

依据上述的说明，畜牧产业自动化的发展过程中，由於机械设备与非机械技术的应用比例与层次不同，大约可以分成下列几种不同层次的意义。

  1. 高性能机具的使用：针对使用人力操作的生产过程中，容易使人疲劳或造成危险的步骤，加以机械化，甚至各段机械化作业之间予以连贯，例如田间割草、检草、收获、打包、青贮、运送等工作。此类工作本质上，是属於机械化作业。
  2. 新技术的开发：此项工作仍以机械设备为主，非机械性技术为辅，若无後者的配合，则前者便无法发挥适当的功用。例如畜舍的通风、淋浴或分娩猪舍的母猪冷却与仔猪保温等温度控制系统，虽然电风扇、淋浴设备、冷热水交换等设施很重要，但也必须有技术人员依据经验所设计之程式配合，整套系统才能发挥最有效的环境温度控制功能，提供畜禽最好的生产环境万。
  3. 智慧型系统的操作：此种层炉的自动化工作系以非机械性技术为主，机械设备为辅，它的利用不但可以降低生产过程所需劳力，同时也能提高生产效率，例如现行乳牛场采用的牛只精料自动喂饲设施，藉着牛只身份鉴定设备，可以测知进入自动喂饲设施欲摄食的牛只号码，再透过电脑作业一依据牛只生长状况与泌乳量，决定应喂给牛只的精料量及记录牛只的摄食量。此项作业不但可以防止牛只过食，减少饲料浪费，同时透过每日电脑所印出的牛只摄食报表，可以了解整场牛只健康情形，达到预防疾病的功效。
  4. 知识、经验的应用：此项工作不但是以非机械性技术为主，且涉及的生产层面广，甚至是全面性的。影响畜牧生产效率的因子很多。一套有效、完整的生产体系，必须考虑、融合各项因子，以最小最合理的自然资源与资本投入，得到最佳的产出与收益。例如饲料厂所采用的电脑程式饲料配方设计与混合，便是组合各类专家的智慧、经验组合而成，其中包括各种饲料原料成分与使用量限制、各种畜禽在不同生理状况与生产性能下所需之营养需求量，再配合各类原料当日的价格，便可设计、调配出最符合经济效益、家畜禽营养需要的饲料。

参、畜牧生产自动化之现况

一、自动化范围

为配合政府「产业自动化」政策，农委会 ( 以下简称为「本会」) 邀请学者、专家参酌国外畜产自动化作法与分析国内畜牧生产作业过程，找出较耗人力的作业步骤，并拟定畜牧生产自动化的发展方向如附图二。

二、自动化技术项目

(一)喂饲自动化

(二)蛋、乳收集自动化

(三)家畜禽排泄物清除、处理自动化

(四)畜牧场管理自动控制系统

三、成本分析与比较

(一)鸡蛋生产、收集自动化：以饲养8万只蛋鸡规模，采用新式高床全

自动化鸡场与传统式鸡场比较，其结果详如表一。

四、推展畜产自动化面临问题

(一)人才不足：农业自动化的特性是以最进步的科技处理最古老的产业。

比较上，农业自动化涉及的因素繁多，不像工业生产单纯，因此农业

自动化所需的技术，比工业界复杂。加上农业自动化是新的课题，其

技术大多根植於工业界，因此畜牧界无论是研究或推广方面皆缺乏人

才，甚至很多人普遍对自动化意义之认知不够，常将机械化、自动化

与无人操作混为一谈。

(二)缺乏畜产自动化资讯：由於畜产自动化工作是新的课题，国内在此

方面的资讯极为缺乏，而国外方面，也由於自动化发展时间短，不同

国家、不同厂牌功能差异很大，稍一不慎往往会造成投资失当。

(三)投资费用庞大：若要畜产自动化发挥最佳效果，势必全套系统引进，

其投资费用高达数百万甚至千万，加上5%~15%关税与5%营业税，资

全筹措方面将造成业者沈荷负担，尤其是近年来适逢猪价、蛋价低迷

之际，业者考虑现实问题，配合意愿更形低落。

肆、推广畜产自动化作法

鉴於畜牧生产自动化是必然趋势，针对上述问题，本会 ( 农委会 ) 自八十年度开始大力推展该项工作，其业务内容包括：

  1. 人才之培育：除商请教育部、国科会积极培训畜产自动化人才外，本会也选派数批畜牧、农机与电机专家，分赴美、欧与日本考察畜产自动化业务之推展，此外，也邀请国外专家来华指导并商请工研院、大专院校农机与电子方面学者专家、自动化业界共同参与畜产自动化研究、推广与人才训练工作。
  2. 资讯之建立：为充实国内畜产自动化资讯，透过各项管道邀请国外专家、学者与厂商，参与有关畜产自动化研讨会与展览会，并将各项资料翻译成中文编印成册，供有关人员参阅。
  3. 设备之引进、研精与开发：为减少畜牧场自国外引进不适宜自动化设备的风险，及缩短国内研究、发展所需时间，本会 ( 农委会 ) 畜产自动化第一年计画，完全以引进国外现有、实际运用的自动化设备供学术单位研究、测试、改良，俟选定适合国内使用的机种、系统後，再推广给农民使用。
  4. 设备之补助推广：鉴於自动化设备投资费用庞大，本会八十年度畜产自动化计画有编列经费补助有意愿配合引进整套系统之猪、鸡业者进口自动化机械设备，以便有关专业人员加以测试，做为日後推广及贷款之依据。

伍、展望

畜牧产业未来发展趋向技术密集、资本密集之专业化经营方式，畜牧业的专业化，包括扩大经营规模、降低生产成本及提高经营效率，而自动化是达成以上目的重要措施之一，本会畜牧自动化计画之执行，是先引进国外适宜的自动化设备，在国内加以测试及依照国内环境加以修正後，再邀请国内有意愿之厂商以开发、制造，以降低产业自动化的成本。至於畜牧业者的需求，希望政府能安排免税进口与提供长期低利贷款，虽然经济部主管的「促进产业升级条例」内，对产业自动化生产设备之投资，列有税租抵减条文，惟其对象是「公司」与有缴交税租之产业，对於大部分畜牧业者，由於不具「公司」身份且无交税的义务，因此政府此项美意无法享用。

综合以上，未来畜牧业生产自动化的发展，包括下列重点：

  1. 继续引进国外可行的自动化设施，在国内加以测试，改良。
  2. 邀请、鼓励国内专家与有兴趣的厂商开发适合国内生产环境的自动化设施。
  3. 争取透过立法提供免税进口畜产自动化设备及由农机贷款计划提供业者长期低利贷款。
  4. 继续邀请国内外专家训练、指导畜产推广人员，并建立资讯管道，以提升国内畜产自动化水准。

　

表一 自动化鸡场与传统式鸡场之生产成本之比较

项 目

自 动 化 鸡 场

传 统 式 鸡 场

成本比较／年(以传统式为准)

1.人 工

4人／场

12人／场

8人，约合每年节省1,440,000元

2.整 年 平

均产蛋率

75%

70%

5%，约合全年1,440,000枚，以平均每枚1.6元计算，约多赚2,304,000元

3.鸡 只

死亡数目

14只／天

37只／天

23只／天，约合全年生产5,800枚蛋，合计约赚10,000元

(23×0.75×365×1.6)

4.饲 料

节省量

97克／只、天

100克／只、天

3克／只、天，约合全年省下87,600公斤饲料，每公斤饲料六元，合计约525,600元

5.鸡 粪

流失率

0

全年的1/12

全年的1/12，全年约87,600公斤

(0.1×80,000×0.6×0.6×365×0.08)

每公斤乾粪三元约省下262,800元

6.蛋售价

高0.5元／台斤

 　

0.5元／台斤，全年约多赚1,095,000元

(80,000×0.75×0.1×0.5×365)

7.水费、

电 费

夏天40,000元／月

冬天20,000元／月

15,000元／月

8,000元／月

由於饮水部分皆自由饮用，二者差异不大，而电费部分，由於自动化设备耗电全年多花248,000元

(夏天8个月，冬天4个月)

8.投 资

利息支出

325元／只

 　

325元／只，利率9%，每年付出利息2,340,000元

效益评估

 　 　

约3,050,000元

(保守估算约8.5年还本)

占地面积

1.6甲／场

2.4甲／场

(依108,000只鸡需3.2甲换算)

0.8甲／场

环境卫生
  1. 工作环境好 ( 气味、蚊 少 )易聘顾、留任工人。
  2. 污染少

　

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