建設智慧膠園 提升橡膠產業能級
——海膠集團聯合研發智能割膠機調研報告
陳勇 郭志東
《海南自由貿易港建設總體方案》要求「聚焦發展高新技術產業,提升產業能級。」海南天然橡膠產業集團股份有限公司(以下簡稱海膠集團)積極踐行該部署要求,聯合相關科技公司、通信公司,共同研發以智能割膠機為基礎的智慧膠園系統,促進橡膠產業升級換代,助力智慧海南建設。
2019年10月,海膠集團在澄邁縣境內的紅光分公司東建隊投建了2.5代智能割膠機試點膠園,該膠園300畝,7000多株膠樹,實行兩天一割制。時逢割膠當晚,凌晨一兩點鐘左右,300多畝7000多臺割膠機同時開啟,一片嗡嗡聲之後,割膠同步結束,滴滴膠乳順著割痕流入膠杯。
2020年11月中旬,海南省社會科學院調研小組在該試點膠園看到:每棵膠樹樹身都圍掛著一個由圓形鐵箍等部件組成的智能割膠機,距此上方是一頂小藍傘防雨帽,膠園內還安裝有幾個360度全方位監控攝像頭,膠園狀況盡收「眼」底。
智能割膠機兼具五項功能
2.5代智能割膠機器已具備基本的割膠功能、仿形功能、app控制、遠程操控功能、視頻顯示功能等。後期還預留幹含檢測、產量測量等功能。具體介紹如下:
割膠功能:採用鋒利的割膠刀片,通過手動調節刀片的長度,以此控制割膠深度,利用機械動力推動刀片切削樹皮,通過配合物理施壓仿形,可輕鬆應對樹皮表面凹凸不平、軟硬不一問題,最後完成收刀動作。
仿形功能:在刀頭部位安裝一個彈簧裝置,當遇到樹皮表面凸處,彈簧受到擠壓,刀頭回縮;當遇到樹皮表面凹處,彈簧處於鬆弛狀態,刀頭張開,以此形成物理施壓仿形。
app控制:通過app控制界面顯示機器是在線,還是維修,抑或不在線、斷電狀態等;利用雲端控制,通過二級基站收發數據信號,再由田間基站傳播指令,同步控制數萬臺割膠機。
遠程操控功能:通過採用串聯信號控制,實現單機或指定部分機臺精準割膠,且無需使用wifi信號,由主控制器發射特定頻率無線電信號,控制距離遠且成本低;電控部分可收集包括割膠狀態及故障信息、信號強度等信息。
視頻顯示功能:通過控制主機,操作人員可發出指令,可對割膠情況實時查看,對圖像進行錄入、回放、處理等實時顯示。
智能割膠機試點效果明顯
通過一年多的大田試驗綜合比對,機器換人極大促進了橡膠產業的升級換代,取得了明顯的綜合效益,體現了諸多優勢。
(一)2.5代智能割膠機取代人工割膠,膠工通過培訓後從管理幾百棵膠樹,可轉型操控、維護成千上萬臺智能割膠機,既極大提高了勞動效率,也顯著改善了工作環境、條件,大幅降低了膠工勞動強度,有效解決日趨嚴重的膠工短缺問題。
(二)可以在最佳採膠時間點一次性完成割膠工作,實現樹身排膠的一致性,這是人工割膠無法實現的;由於樹身安裝了小藍傘防雨帽,小雨天也能正常開割;同時,由於勞動強度降低、效率提高,棄管棄割膠園可以得到充分開發利用,有望大幅提高產業產量。
(三)通過對智能割膠機物聯網系統採集的產量數據,以及溼度、溫度、割膠時間等信息進行科學的統計、分析,為推進膠園自動化、智能化、機械化科學管理奠定基礎。
(四)安全風險係數低。從一年多的試驗來看,沒有發生智能割膠機器被偷盜和人為破壞的現象。膠園內裝有360度全方位監控攝像頭,大大提高了膠園的安全係數,而且,割膠機器啟動主要採用特定頻率無線電信號進行控制,其他信號源及控制器無法控制,發射信號需要登錄app帳號密碼。即使機器被盜,無app帳戶密碼登錄,也無法使用。
(五)成本較低。東建隊2.5代智能割膠機器成本350多元/臺,使用期限在5年以上、7年以內,平均可使用6年左右;需要更換的僅是刀片,8個月割季時間內換一次,電池無需更換,充電即可使用,綜合計算年維護成本10元/臺/年。
(六)能最大程度減少對膠樹傷害。智能割膠機器試點膠園的兩天一割制,由於割膠頻率較高,不採用乙烯利等藥物刺激,很大程度減輕了對膠樹的藥物傷害。從試點情況來看,割面平整,傷樹較少,達到了二級膠工割技水平。
推廣智能割膠機的重大意義和價值
海南是我國三大天然橡膠基地之一,天然橡膠是省委力推「三棵樹」戰略中的重要「一棵樹」,也是海南熱帶特色高效農業的重要組成部分。膠林面積佔島域面積的17.5%,相關從業人員260餘萬人(佔海南總人口四分之一,其中僅膠工就有80萬人)。天然橡膠產業發展關係國家戰略物資保障、關係海南鄉村振興、關係精準脫貧及農民增收等系列重要決策部署的有效落實。
2017年4月10日,國務院發布《關於建立糧食生產功能區和重要農產品生產保護區的指導意見》,把天然橡膠定位為重要農產品,從現有種植面積的1600多萬畝發展到1800萬畝,其中,國家劃定海南省天然橡膠保護區面積840萬畝,佔全國天然橡膠劃定面積的46.6%。截至2018年底,海南現有天然橡膠種植面積792.5萬畝,年產量35.1萬噸,分別佔全國的46.1%和42.9%。保質保量完成「兩區劃定」的政治任務,海南責無旁貸。
由於可植膠的土地資源已基本開發,未來發展空間有限,加之自然災害頻繁、區域發展不平衡、生產國市場控制等問題,我國天然橡膠供需缺口逐年擴大,進口依存度不斷攀升,供需失衡態勢日趨嚴峻。
綜上所述,橡膠產業的健康可持續發展不容忽視!2.5代智能割膠機的諸多優越性能為促進橡膠產業升級換代、提升產業科技化開闢了道路,是促進橡膠產業健康發展的有效抓手。
廣闊市場前景和普及推廣可行性
從國內市場看,我國有三大產膠區,國家「兩區劃定」的橡膠產業面積有1800多萬畝;從國際看,世界最大產膠區在東南亞,面積1.6億畝,在自貿港建設的大背景下,東南亞是一塊廣闊的大市場。國內國際市場需求都相當龐大。更重要的是,智能割膠機屬於海南自貿港建設聚焦發展的高新技術產業。
立足目前的市場調研情況,結合波特五力模型分析,現研發的2.5代智能割膠機具有較好的普及推廣可行性。波特五力分別是:供應商的討價還價能力、購買者的討價還價能力、潛在競爭者進入的能力、替代品的替代能力、行業內競爭者現在的競爭能力。2.5代智能割膠機歷經8年時間不斷研製升級改造而成,其產權公司已公布了8項智能割膠設備相關專利等智慧財產權保護,目前國內外市場沒用同類型的競爭性產品。產品大批量生產後,成本仍有大幅下降的空間。由此可見,供應商討價還價能力較強、購買者討價還價能力一般、由於科技產品研發期相對較長,目前市場沒有同類型的競爭性產品,所以在可預見的5年時間裡,潛在競爭者、替代品、行業內競爭者的競爭能力相當弱。
基於上述調研,我們建議,通過融資租賃、割膠分成等方式推廣,促進天然橡膠產業升級換代,實現產業的高質量發展;推廣範圍先島內、再雲南廣東、後東南亞;島內先澄邁、白沙、儋州、昌江、瓊中,以此覆蓋全島,進而輻射雲南、廣東,同時,藉助「一帶一路」及剛籤約組建的RCEP等渠道橋梁,延展到東南亞市場。同時建議,研究制定政策鼓勵支持,研發以智能割膠機、人機防治「兩病」為基礎,涵蓋膠園管、養、割全鏈條的自動化、機械化、智能化的智慧膠園管理系統,提升產業能級,落實智慧海南建設任務。
(作者單位:海南省社會科學院)