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巧妙運用Sensor、RFID、WSN 大山雞場打造現代化養雞環境

  • 詹子嫻

(詹子嫻?DigiTimes.com)前言:PDA傳送工作清單、RFID辨識、感測系統,以及無線感測網路,這些慣常出現在高科技廠房中的e化工具,總是難以想像會與傳統產業產生交集。不過,大山雞場善用IT科技,將雞舍打造為科技管理的現代化環境,一掃傳統雜亂、骯髒的刻板印象,不讓電子產業的e化專美於前,更找出老企業的新價值,值得其他企業參考。

喜歡收看日本美食節目的觀眾,絕對會為其農牧業強調天然、無污染、細心呵護的認真態度,留下深刻印象。其實,台灣也有堅持這種經營原則的業者。

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大山雞場照

大山雞場小檔案

台南大山雞場成立於1958年,中途曾停止營運達10年之久,當少東陳俊欽自加拿大學成返台,參考外國自動化應用實例後,興起效仿的決心,再加上海洋大學育成中心及資策會的協助下,促使大山從傳統雞舍走向高科技蛋廠,進行e化管理,感測(sensor)技術、RFID、WSN、生產履歷等皆備。

4種感測齊發功 打造最舒適的生長環境

當禽流感、狂牛症等問題不斷上演,更讓人類重視農、畜牧養殖業的品質,以及有機食品、環境友善等問題,而近1、2年興起的樂活(Lifestyles of Health Sustainability;LOHAS)概念便是1例。大山雞場提供雞群乾淨、舒適由IT控管的生活環境,及純天然飼料,在環境與食物雙管齊下的方式下,創造出1顆顆高健康指數、價格不菲的雞蛋。

大山雞場透過知名加拿大SiTL顧問公司,規劃雞舍的自動化系統與e化架構。導入感測技術約2、3年,共使用6種感測器,分別偵測雞舍中的二氧化碳(CO2)濃度、溫溼度、阿摩尼亞濃度、光度以及風速。前三者是影響雞隻健康的要項,若失衡則會拉高雞隻生病的機率。光度則與雞的夜盲特性有關,必須藉由光照指引,讓雞隻走向飼料區。而監控風速的目的,是為避免雞隻因風速太大,而不敢走近飼料區進食。另外,還有監測紅外線的sensor模組與洗蛋機整合,在洗蛋的過程,即可估算出雞蛋數量,十分便利。

大山雞場的感測機制與相關自動化控制系統結合,感測器24小時蒐集上述前5項資料,透過有線網路,將數據傳送至雞舍的工業用電腦(PLC),再透過光纖網路傳到機房端主機並加以儲存,管理者同時進行遠端監控。

由於最佳的雞感溫度約21度,大約人體感受的28度,當雞舍溫度過高時,容易造成雞隻身體不適,甚至生病、死亡,因此需要透過感測器與自動控制系統調節。只要sensor發現數據超過正常範圍,除發出警訊外,會將訊息送到PLC,再由電腦自動牽引連動機制,立即進行處理。例如,自動打開?關閉風扇,調節室內溫度、排氣,或是調整光照亮度,進行降溫等,旨為讓雞群在最舒適的環境下生活,降低抵抗力下降,遭病菌感染的機率,如此才能生出健康的優質雞蛋。

自行開發WSN系統程式 降低建置成本

目前大山雞場擁有3棟雞舍,其中,興建中的新雞舍將捨去傳統的有線感測架構,轉向WSN。「選擇使用WSN的主要原因在於—降低成本」,大山雞場資訊部經理陳柏宏明白道出。

標準雞舍的長與寬分別25與100公尺,面積約757坪,過去使用有線架構,佈線成本高,且易累積粉塵,相較於1個ZigBee晶片約售價3.5美元,估計使用無線可減少50%成本。再加上,感測器蒐集的資料量不大,無線傳輸不成問題,因此決定以無線取代有線。

儘管大山雞場資訊部目前僅有3名員工,仍決定單純採購晶片,自行開發系統程式,待相關模組整合完畢後,便可架構1個完整的WSN設備。WSN節點擺放位置,則按照先前SiTL規劃的sensor路線,可省下重新尋找佈點的工作。目前WSN已進入測試階段,狀況良好,隨時可正式上線。

陳柏宏指出,測試WSN後發現當機問題較麻煩,由於初期Zigbee的網路設計架構設計是,若其中1個節點當機、訊號不良,將連帶影響後續節點無法運作,故當機時相當不便。目前正將程式改寫為星狀網路,解決連鎖效應的問題。

「WSN最大的效益不僅在於掌握即時狀況,還必須配合周邊的反饋系統,進而達到自動調節、節省人力等目的,這樣才有導入意義。」陳柏宏說。

利用RFID管理人員與飼料 大幅度降低出錯率

除sensor與WSN外,大山雞場也利用RFID進行飼料辨別及人員管制。要有健康的身體,「食」很重要,雞亦是如此。為了培育高營養價值的雞蛋,大山除引進國外飼料外,並加入非化學合成的天然維他命等添加劑,每日按照固定劑量、比例,調製成最佳化的飼料配方。

由於飼料種類眾多,為避免錯誤需要使用辨識系統,過去大山雞場是利用條碼辨識,但卻將條碼與飼料分開管理,當員工要混合飼料時,需先拿1張條碼卡,讓系統讀取,另外再拿添加劑,但因為條碼沒有黏貼在飼料包裝上,因此無法確定添加劑是正確的。也就是說,員工可能拿A添加劑的條碼讓系統紀錄,但實際上卻拿走B添加劑,因此容易發生員工加錯劑量的事件,每個月出錯比例高達10%。

「加錯劑量雖然不會傷害人體,但卻會影響雞蛋的質與量,當隔天生出雞蛋後,不是過小就是過大,馬上就知道。」陳柏宏說。

為了改善此問題,大山資訊部選擇RFID。並將RFID貼於包裝上,當員工拿錯劑量,就無法開啟閘門,改善過去系統的缺點,不僅確保人員拿到得是正確的添加劑,並將紀錄傳送到辦公室的電腦,進行後續追蹤。

另外,在人員管理部份,同樣是為了雞隻健康而把關。雞舍主要分為大雞舍與小雞舍,由於小雞的抵抗力較差,如果工作人員進入大雞舍後,又再進入小雞舍,很可能將病菌帶進小雞舍,進而讓小雞生病,因此規定只要進入大雞舍後,不得再進入小雞舍。

陳柏宏表示,當初利用EM卡作人員辨識證,但有消磁與易複製等缺點,決定配合飼料管理,一同更換為RFID。目前規劃設計成RFID手環,讓工作人員隨身攜帶,當其曾經進入大雞舍,又準備進入小雞舍時,門禁系統便發出警告,並無法開啟,有助於防止員工疏失。

「大山雞場雞蛋的卵磷脂是一般雞蛋的9.5倍、膽固醇則降低35%,營養價值較高」陳柏宏驕傲地說。目前平均每日訂單量為15萬顆,客戶包含統一多拿滋(Mr. Donut)、摩斯漢堡、三井日本料理,及多家知名飯店與百貨超市。

在強調高效率、創新思維的今日,傳統產業更應跟上時代腳步,適度調整經營策略,將獨特的行業知識(domain know-how)配合資訊科技,創造屬於自己的市場利基,大山雞場不失為1個具備代表性的案例。