畜牧產業自動化之現況與展望

畜牧產業自動化之現況與展望

節錄自農情半月刊作者李春進

壹、前言

國內近一、二十年來經濟發展迅速，各行各業對人力需求殷切。以往國人重視刻苦耐勞的工作態度，如今卻已經改變成講求生活品質、重視休閒、高工資與福利的心態。致使原已發生的農村人口外流現象，更加顯著。因此要使畜牧事業不致萎縮，並維持成長，勢必改變其生產結構，包括重新考慮生產流程的合理性、畜舍設計、專業生產 ( 將次要的工作交由其他行業負責 )、機械化操作、變換生產方式與資材、生產作業自動化……等。其中生產作業自動化是利用目前條件，解決現行勞工短缺與老化最直接有效的方法。實施產業自動化，不但可以減少生產過程所需勞工，同時也可以降低勞工作業所需的勞力與危險性。這樣畜牧場便可以充分利用人力，甚至僱用婦女、老年人與殘障人士等操作有關設備，以補充年輕力壯工人之不足；此外，藉著自動化作業也可以減少生產過程中資材之浪費，提高生產效率。

貳、產業作業方式演講與自動化意義

基本上，能源、工具的開發與材質的改進、經驗與知識的利用是促使各種行業改變生產作業方式的三大主因，其演變過程，詳如圖一。

上古人類使用人力、獸力與天然材料 ( 如木材 ) 製成的工具從事生產，由於受到能量來源與工具材質限制，其生產數量與效率不佳。以後隨著各種金屬材料的發明與動力的開發，逐漸地人們便使用機械設備取代傳統的農具、應用電力替代人力與獸力生產，因而進入機械化時代。至於「自動化」的定義，是指機械的操作 ( 硬體部分 ) 與管理系統 ( 軟體部分 ) 之間，利用感應器接收外來刺激，將信息傳遞給電腦作人工智慧判斷，然後控制有關設施進行有效的反應。它不只是包括機械設備，也應用了非機械性技術，尤其是經驗。例如畜舍通風、冷卻系統自動化之設計，便是將當地自然環境因子中的溫度、濕度、風向、風速……等對畜禽生產性能影響之試驗資料與經驗，作為設計電腦軟體程式之依據，此人工智慧可以將設置於畜舍外，對各項自然現象具有感應的設施所傳遞的資訊，進行判斷，再將適宜的反應動作交由所控制的風扇、淋浴……等設施執行，以提供畜禽最適宜的生產環境。至於「無人操作化」，則是人類各項產業的發展極限，它是將整個生產系統內的各項硬、軟體設施作完整的組合，在農業生產作業中，已有很多項目漸趨向無人操作，尤其是高危險性、易疲勞性的作業。惟畜牧業生產對象是具有生命的畜禽，生產過程中涉及疾病、分娩、死亡等問題，每天必須有人去查看，因此畜產自動化的發展趨向並不能完全取代人工，而是輔助人工提高生產效率與產品的附加價值。

依據上述的說明，畜牧產業自動化的發展過程中，由於機械設備與非機械技術的應用比例與層次不同，大約可以分成下列幾種不同層次的意義。

高性能機具的使用：針對使用人力操作的生產過程中，容易使人疲勞或造成危險的步驟，加以機械化，甚至各段機械化作業之間予以連貫，例如田間割草、檢草、收穫、打包、青貯、運送等工作。此類工作本質上，是屬於機械化作業。
新技術的開發：此項工作仍以機械設備為主，非機械性技術為輔，若無後者的配合，則前者便無法發揮適當的功用。例如畜舍的通風、淋浴或分娩豬舍的母豬冷卻與仔豬保溫等溫度控制系統，雖然電風扇、淋浴設備、冷熱水交換等設施很重要，但也必須有技術人員依據經驗所設計之程式配合，整套系統才能發揮最有效的環境溫度控制功能，提供畜禽最好的生產環境萬。
智慧型系統的操作：此種層爐的自動化工作係以非機械性技術為主，機械設備為輔，它的利用不但可以降低生產過程所需勞力，同時也能提高生產效率，例如現行乳牛場採用的牛隻精料自動餵飼設施，藉著牛隻身份鑑定設備，可以測知進入自動餵飼設施欲攝食的牛隻號碼，再透過電腦作業一依據牛隻生長狀況與泌乳量，決定應餵給牛隻的精料量及記錄牛隻的攝食量。此項作業不但可以防止牛隻過食，減少飼料浪費，同時透過每日電腦所印出的牛隻攝食報表，可以了解整場牛隻健康情形，達到預防疾病的功效。
知識、經驗的應用：此項工作不但是以非機械性技術為主，且涉及的生產層面廣，甚至是全面性的。影響畜牧生產效率的因子很多。一套有效、完整的生產體系，必須考慮、融合各項因子，以最小最合理的自然資源與資本投入，得到最佳的產出與收益。例如飼料廠所採用的電腦程式飼料配方設計與混合，便是組合各類專家的智慧、經驗組合而成，其中包括各種飼料原料成分與使用量限制、各種畜禽在不同生理狀況與生產性能下所需之營養需求量，再配合各類原料當日的價格，便可設計、調配出最符合經濟效益、家畜禽營養需要的飼料。

參、畜牧生產自動化之現況

一、自動化範圍

為配合政府「產業自動化」政策，農委會 ( 以下簡稱為「本會」) 邀請學者、專家參酌國外畜產自動化作法與分析國內畜牧生產作業過程，找出較耗人力的作業步驟，並擬定畜牧生產自動化的發展方向如附圖二。

二、自動化技術項目

(一)餵飼自動化

(二)蛋、乳收集自動化

(三)家畜禽排泄物清除、處理自動化

(四)畜牧場管理自動控制系統

三、成本分析與比較

(一)雞蛋生產、收集自動化：以飼養8萬隻蛋雞規模，採用新式高床全

自動化雞場與傳統式雞場比較，其結果詳如表一。

四、推展畜產自動化面臨問題

(一)人才不足：農業自動化的特性是以最進步的科技處理最古老的產業。

比較上，農業自動化涉及的因素繁多，不像工業生產單純，因此農業

自動化所需的技術，比工業界複雜。加上農業自動化是新的課題，其

技術大多根植於工業界，因此畜牧界無論是研究或推廣方面皆缺乏人

才，甚至很多人普遍對自動化意義之認知不夠，常將機械化、自動化

與無人操作混為一談。

(二)缺乏畜產自動化資訊：由於畜產自動化工作是新的課題，國內在此

方面的資訊極為缺乏，而國外方面，也由於自動化發展時間短，不同

國家、不同廠牌功能差異很大，稍一不慎往往會造成投資失當。

(三)投資費用龐大：若要畜產自動化發揮最佳效果，勢必全套系統引進，

其投資費用高達數百萬甚至千萬，加上5%~15%關稅與5%營業稅，資

全籌措方面將造成業者沈荷負擔，尤其是近年來適逢豬價、蛋價低迷

之際，業者考慮現實問題，配合意願更形低落。

肆、推廣畜產自動化作法

鑒於畜牧生產自動化是必然趨勢，針對上述問題，本會 ( 農委會 ) 自八十年度開始大力推展該項工作，其業務內容包括：

人才之培育：除商請教育部、國科會積極培訓畜產自動化人才外，本會也選派數批畜牧、農機與電機專家，分赴美、歐與日本考察畜產自動化業務之推展，此外，也邀請國外專家來華指導並商請工研院、大專院校農機與電子方面學者專家、自動化業界共同參與畜產自動化研究、推廣與人才訓練工作。

資訊之建立：為充實國內畜產自動化資訊，透過各項管道邀請國外專家、學者與廠商，參與有關畜產自動化研討會與展覽會，並將各項資料翻譯成中文編印成冊，供有關人員參閱。

設備之引進、研精與開發：為減少畜牧場自國外引進不適宜自動化設備的風險，及縮短國內研究、發展所需時間，本會 ( 農委會 ) 畜產自動化第一年計畫，完全以引進國外現有、實際運用的自動化設備供學術單位研究、測試、改良，俟選定適合國內使用的機種、系統後，再推廣給農民使用。

設備之補助推廣：鑒於自動化設備投資費用龐大，本會八十年度畜產自動化計畫有編列經費補助有意願配合引進整套系統之豬、雞業者進口自動化機械設備，以便有關專業人員加以測試，做為日後推廣及貸款之依據。

伍、展望

畜牧產業未來發展趨向技術密集、資本密集之專業化經營方式，畜牧業的專業化，包括擴大經營規模、降低生產成本及提高經營效率，而自動化是達成以上目的重要措施之一，本會畜牧自動化計畫之執行，是先引進國外適宜的自動化設備，在國內加以測試及依照國內環境加以修正後，再邀請國內有意願之廠商以開發、製造，以降低產業自動化的成本。至於畜牧業者的需求，希望政府能安排免稅進口與提供長期低利貸款，雖然經濟部主管的「促進產業升級條例」內，對產業自動化生產設備之投資，列有稅租抵減條文，惟其對象是「公司」與有繳交稅租之產業，對於大部分畜牧業者，由於不具「公司」身份且無交稅的義務，因此政府此項美意無法享用。

綜合以上，未來畜牧業生產自動化的發展，包括下列重點：

繼續引進國外可行的自動化設施，在國內加以測試，改良。
邀請、鼓勵國內專家與有興趣的廠商開發適合國內生產環境的自動化設施。
爭取透過立法提供免稅進口畜產自動化設備及由農機貸款計劃提供業者長期低利貸款。
繼續邀請國內外專家訓練、指導畜產推廣人員，並建立資訊管道，以提昇國內畜產自動化水準。

表一自動化雞場與傳統式雞場之生產成本之比較

項目	自動化雞場	傳統式雞場	成本比較／年(以傳統式為準)
1.人工	4人／場	12人／場	8人，約合每年節省1,440,000元
2.整年平均產蛋率	75%	70%	5%，約合全年1,440,000枚，以平均每枚1.6元計算，約多賺2,304,000元
3.雞隻死亡數目	14隻／天	37隻／天	23隻／天，約合全年生產5,800枚蛋，合計約賺10,000元 (23×0.75×365×1.6)
4.飼料節省量	97克／隻、天	100克／隻、天	3克／隻、天，約合全年省下87,600公斤飼料，每公斤飼料六元，合計約525,600元
5.雞糞流失率	0	全年的1/12	全年的1/12，全年約87,600公斤 (0.1×80,000×0.6×0.6×365×0.08) 每公斤乾糞三元約省下262,800元
6.蛋售價	高0.5元／台斤		0.5元／台斤，全年約多賺1,095,000元 (80,000×0.75×0.1×0.5×365)
7.水費、電費	夏天40,000元／月冬天20,000元／月	15,000元／月 8,000元／月	由於飲水部分皆自由飲用，二者差異不大，而電費部分，由於自動化設備耗電全年多花248,000元 (夏天8個月，冬天4個月)
8.投資利息支出	325元／隻		325元／隻，利率9%，每年付出利息2,340,000元
效益評估			約3,050,000元 (保守估算約8.5年還本)
佔地面積	1.6甲／場	2.4甲／場 (依108,000隻雞需3.2甲換算)	0.8甲／場
環境衛生	工作環境好 ( 氣味、蚊蟲少 )易聘顧、留任工人。污染少

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