温室作業機械

第一節、前言

大多數的温室作物生產作業皆需要人工。譬如，用以承放着牀作物的容器便可能在温室中應不同的需求而作多次的運搬。依據最近對着牀作物生產作業的調查顯示，在所有用以生產作物的操作成本中，工資約佔25%以上。

在温室作物生產中所使用的人工及設備應視為整個系統中的一部份而作整體的考慮，不可將其視為不相關的項目。再者，作物生長過程中涉及的每項工作，不論以人工或以機器從事，皆與其它項工作相關。工作量的大小、使用容器之型式、生產之流程、可用之資金及其它因素均為決定使用何種物料運搬系統的考慮要項。

由於缺少標準的作物生長方法，各設施在温室中安排方式的差異性及温室中作物的繁多品種等因素，温室企業之機械化進展甚為緩慢。學習其它工業界所運用的一些基本原則，以提高温室作業的效率，是本章的重點。以下將介紹這些原則，並指出如何對這些原則作最好的選擇與利用。

第二節、作業分析

作業分析是用來研究一個系統的合理性，並進而改進該系統作業效率的一種技巧。此技巧涉及使用一些表明各成分及成分間關係的圖、表及計劃。

作業過程表顯示主題、種類及方法。該使用何種作業或系統是我們研究的『主題』。研究對象是物料、人員或機器，此即所謂的『種類』。『方法』則是指使用現存的、提議或改良過的系統。圖3-1所示為一個着牀作物轉植作業的作業流程表。在評估作業流程表時，先詢問以下幾個問題：各事件能否結合？檢查工作可否取消？延遲可否取消或可轉換為儲藏？（有關各名詞之解釋詳見後文）。

流程處理表用來研究一作業的詳細內容，所以每一步驟皆須列出。由物料運搬的方向、距離及方法等基本數據來決定運搬方式。各獨立對象如花盆、作物等在轉植作業中，其使用的單位時間也是有用的數據。另外諸如不同種、屬的温室作物的生長所需時間，是重要的數據。收集的數據中應包括有人工、機器及空間的使用情形、使用之設備、所用之評估因子、環境及其它任何有助於瞭解及改進該作業的數據。圖3-2所示為另一種用來表示使用設備的流程處理表。

規劃配置圖用來表示一系統或為改進作業效率而重排該系統的配置情形。圖中應包括有各位置的方向、風向、設備、通行的道路及地面規劃圖，其中應標明牆、柱等的相關位置。圖3-3所示為一着牀作物設施的規劃配置圖。規劃配置圖的設計應依據以下三點：

1.經過加工的物料應置於下一加工過程方便取得的位置。

2.工作人員安置或取得物料所需移動的距離需保持最小。

3.機器操作過程中，若不須要操作人員隨時在旁照料則該機器操作時間視為操作者的閒時。計算各操作者的閒時是一種評估工作效率的方去。

在任何一棟温室內，作物生產的速率應決定於人力、工作、儲藏空間、機器、生長空間、運輸及其它與作業有關設施的使用效率。在一良好的規劃下，所有的作業過程及操作需求在最少的停機情況下進行整合，並允許新的更動。

有些簡單的法則可用來幫助規劃或分析一個系統的作業過程表。由作業過程表的內容可顯示各物料進入此操作過程的各點狀態及操作、檢視等進行的順序。由此亦可用來檢查整個作業的操作過程。流程表可顯示欲完成某一個作業過程所需的所有操作，包括在該作業過程中所可能發生的運輸、儲藏操作、延遲及檢視等項目。由此表亦可知欲完成一作業程序所需的時間及完成一工作所需經過的距離等數據。

一作業過程可以包括部分或全部的生產系統，亦可以由一些不同型式的步驟加以組合表示。此處所謂的操作或作業，可定義為任何改變或增加一物料或物體之物理特性的各種活動。譬如：生長介質的混合即為一種作業。除了操作過程中，物料本身之移動外，所有必須將物料由某一位置移至另一位置的動作均稱為傳送。譬如，將盆栽作物由温室中移至需求之裝配區是。檢視則是由工作個人來作判斷與決定，其項目包括數量上或質量上或驗證某特定情形時的檢查。譬如，檢查花朵以判斷其屬之生長期或開花期等等。儲藏為某些連續活動間所需要的中斷，譬如，根系介質經混合處理後需先儲藏起來，以備日後之需。延遲則為不想要或不需要的中斷活動。譬如，轉植者須等候種子。儲存的球莖之球根仍不斷的生長或温室中作物的生長情形則包括了各種操作過程。

過程表可依物料、人員或機器等之應用情形來建立。由表中可知物料的移動及所有加諸物料上的操作作業，如在製造、給定項目時工作人員的移動，機器的移動或機器的動作等。

第三節、物料運搬的要點

一、除去或結合工作項

當觀察一現有的生長操作過程時，首先應檢查那些是可除去的不必要工作，諸如：容器中安排方式的經常更動、物料的重複運搬(重新將空？子放回格子箱中)等等。計算進行這些額外工作所需的成本，可知若改變作物之生產方法時，即可有多少獲利。

有些工作項目亦可考慮進行結合或加以合併，以增加人工之使用效率，例如將篩子直接附在撕碎機之後，以減少多餘的處理過程，或在混凝土混合機中加一些蒸汽管線，以期在進行土壤混合的同時，亦進行殺菌工作。每一除去的物料處理過程皆能節省金錢。

二、除去人工使用尖峯及低谷

在着牀作物作業中，春天時的工作量通常是最高的。種植、生長及運輸等全部發生在同一時間內。多餘的工作須聘僱額外的人手來幫忙。一年中的其它時間，尤其在冬天，工作量較少，以致於員工不是遭解僱就是僅作一些清理維護的工作。可以考慮將一些工作如土壤的混合，填土於盆及淺盆及乾燥種子等移至較輕鬆的冬季。當然，設備的維護亦可在冬季較閒時實施。

三、使保持連續地移動

在運搬物料時若能在一直在線移動且保持最少的中斷及倒車，則其運搬效率通常最高。盆栽及轉植區亦然。用皮帶或鏈式輸送機來連接盆/淺盆的填土機，挖洞機及盆栽作業。滾子輸送機、旋轉木馬式輸送機可用在臨時工作區(各機器速率不同時即可能有累積現象)。

調整機器的速度至與員工作業之速度相當是非常重要的。有變速馬達的機器可與工作者步伐取得一致而增進工作效率。

四、在種植時使用裝配線

有物料或作物在皮帶上移動的裝配用輸送機，通常用在填土及轉植作業。填滿土的容器置於速度較慢的輸送機之一端，而工作者站立於皮帶之兩旁，當容器通過其面前時將作物插入盆中。應使用變速馬達以便就不同狀況調整皮帶的速度。由於工作者不須移動而且皮帶帶着物料以定速前進，所以此法通常比其它方法有較高的工作效率。

五、將物料置於容易取得的地方

儲藏是作物生長中必要的一部份。在大多數的作業中，有相當可觀的人力及時間是用來搬動物料及必須品。在設計配置圖時，有幾個基本原則要掌握：

1.保持物料的運搬距離愈短愈好。

2.保持傳送及運輸所需經過之處離開工作區。

3.把物料以一種方便運搬的單位來儲放。譬如：盆、櫃、箱、捆、袋等。

4.儲放在户外的物料需置於有良好排水系統及方便進出的位置。

5.把標籤、種子及其它硬件等存放在貯藏櫃或棚架中作庫存控制。

6.將物料儘可能地移近下一個操作作業的工作區。

六、將物料詳細作記號或貼上卷標

由於温室作物種類繁多，再加上有多種的必需品在使用，作記號或貼卷標是最節省時間的方法。對作物而言，可以印刷的標籤貼於盆或淺盆上。位於田間的作物可以防水標幟牌當記號。大規模的作業，應以計算機來隨時追蹤作物的數量及其所在位置。卷標、種子、硬件及零件等也應置於一特定位置並加以適當標示。

七、適當選擇設備以避免瓶頸現象

在物料運搬系統的設計上，特別是連續式的系統須注意是否會有瓶頸現象發生。物料進入系統的速率必須與物料的消耗速率以及離開系統的速率相配合。

當某自動化設備如盆栽或包裝作業、輸送機、儲存櫃進料機及盆栽分離板為裝配在線之一部份時，必須保持一均勻的流動。通常須有變速馬達來配合控制。

在人工操作部份，如作物轉植，存放作物之淺盆的移走率應和種植作物的速率相同以減少能耗在物料接收或移走時的等待時間。

八、多次重複的工作先予以機械化

抬高或攜帶較重的物體是相當繁累的工作，也會減低作業量。只要可能的話，凡重於50磅的物料皆應以機械來搬運。譬如：

1.使堆高機來運搬及卸載成袋的肥料、石灰及泥煤石混合物。

2.使用輸送機將作物由地面送上卡車的平台。

3.使用雙輪或三、四輪推車在温室生長區運搬各型容器。

總而言之，重複的、沈悶的、耗時的工作皆應考慮先予以機械化。

九、利用重力來移動物料

重力也可運用於温室之中。利用到重力的設備通常比另需動力的設備較為便宜，且由於不需馬達，所以操作成本也較低。

在儲藏倉或漏斗型投入口，可利用重力將塊狀物料送入盆栽及裝罐機。欲保持物料流動而不受任何障礙時，需有適當的設計及結構。

如果有適當高度差，也可利用重力將放置作物的容器移至或移出温室生長區。在美國及歐洲有許多温室建在山坡地上，盆栽作業在斜坡頂實施而運輸區則位於山下。由重力輸送機將作物由工作區輸送至生長區。出售時則再送至再低一層的運輸區。栽植在較小容器內的作物通常置於平板或平台上，以方便運輸。

十、容器規格、生長介質及混合方法之標準化

温室工業中使用多種由不同製造商以不同材料製成的淺盆及盆。由於規格未能統一，導致機器設備等的設計發展緩慢。美國農工協會的温室機械化委員會正嘗試發展一些可被工業界接受的標準規格容器。限制容器的型式及尺寸可減低修正設備以配合各種不同尺寸之容器所需花費的資本及時間。

可能的話也應設法限制使用生長介質的種類。貯藏倉外型與結構、輸送設備都可能需要改變以保持物料的流動順暢。每種有其自已的安息角，使用如泥煤、鋸屑及木片等物料常可發現在貯藏倉中的生長介質有架橋現象。此時即需振動設備或攪拌器以保持其流動。