機械化省力養蠶平臺研發中關于性能優化與效能提升的思考*

張勍 趙幫泰 梅林森 羅俊 葉江紅

四川省農業機械研究設計院，四川成都

在機械省力化養蠶平臺研發過程中，蠶桑創新團隊發揚追求卓越的創新精神，精雕細琢、精益求精，使機械化省力養蠶平臺在短時間有了較大突破，并在四川部分蠶區進行了初試。

1 機械化省力養蠶發展現狀

1.1 四川是全國重要繭絲生產基地，蠶業是四川農業經濟優勢產業之一

四川省農業農村廳在開展現代農業園區建設活動中，要求“10+3”作物以“五良標準”改良生產環節，并逐步實現全程機械化作業。逐步實現全省蠶業生產的機械化，推進蠶桑產業發展水平，是實現蠶桑產業標準化、省力高效、適度規模等目標的必要條件。四川省蠶桑創新團隊開展四川省標準化機械化養蠶設備研發，通過機械設備自動化、智能化，解決桑蠶規模種養與農村勞動力不足的矛盾，同時實現降低勞動強度、節本增效的目的。

1.2 蠶農組織化程度較高，行業管理輻射率高

目前，四川的蠶桑產業，桑、繭、絲流通體系，由農業農村局、蠶桑局等政府機構、現代蠶業產業園、繅絲企業等聯合組成，政府、加工、銷售和科研人員，在幫助蠶農實施機械化省力養蠶、企業開拓市場、為企業和農戶牽線搭橋實施“訂單農業”方面有重大推動作用。當前蠶農養蠶的機械化、智能化水平還比較低，不能有效地組織蠶農形成集團優勢和提升省力化機械養蠶水平。

2 改進設計方案，提升設備機械化、智能化

2.1 設計思路

對大蠶棚、貯桑室進行優化設計，采用智能溫濕度控制設備，在養蠶期間保持蠶室、貯桑室環境適宜。整個養蠶平臺可沿著軌道左右平行移動，減少作業通道，增加養蠶面積；蠶臺通過鋼絲繩連接可上下平移，通過自重平衡讓蠶農僅需較小的力量便可輕松升降蠶臺，且這樣消毒、給桑時更有利蠶農操作和蠶房空間的利用，并有效降低勞動強度。省力化養蠶平臺的推廣使用，可在3～5年內實現養蠶設備標準化、養蠶規模適度集中、養蠶作業省力高效，從而減輕勞動強度、增加人均養蠶量，以緩解農村勞動力不足，助推四川省蠶業生產的發展。

2.2 機械化省力養蠶平臺發展的幾個階段

在最初的設計方案中，活動蠶臺外形尺寸為3.0 m×1.5 m，單個蠶臺蠶座面積約4.0 m2；上簇前，根據蠶室面積和養蠶量組成一組活動蠶臺，上簇時活動蠶臺2層并為1層。

第一代傳統蠶臺，蠶架采用木質結構（圖1），生產試驗中發現，大蠶期蠶臺笨重不便操作，特別是上簇環節工作強度基本沒有改變；且因整個大蠶期間沒有除沙，上簇前蠶臺的重量對操作的影響很大，也影響蠶臺的平穩。

圖1 傳統木質蠶架（第一代）

第二代蠶臺在第一代的基礎上，重點解決養蠶平臺使用過程中的效能問題，即在保證蠶臺平穩運行的前提下，方便蠶農進行給桑、消毒等作業，降低勞動強度。對此，根據生產技術人員、蠶桑大戶和蠶業專家的建議，以大棚養蠶30 張/批進行修改，同時將蠶臺調整為塑鋼材質（以20 方管為骨架，以3 mm 鋼絲為網格），蠶臺規格一致，升降平穩，方便給桑作業快速高效進行，在減輕勞動強度、緩解勞動力不足、節本增效等方面取得明顯效果；但在部分地方示范應用中，蠶臺存在無邊框、用戶要求蠶臺邊框加高3～4 cm，其次上簇時兩個相鄰蠶臺之間的距離不能滿足簇具所需高度，同時鋼材防腐處理不當、銹蝕情況嚴重，影響了省力化蠶臺的推廣應用（圖2）。

圖2 4 層固定蠶架（第二代）

第三代蠶臺在第二代蠶臺的基礎上，重點提升機械水平，解決材料防腐、上簇空間等問題，便于消毒、給桑、上簇作業。蠶臺使用矩管外框和包膠防腐，即提供蠶臺邊框、保證蠶臺剛性，又有效解決了防腐問題；蠶臺架采用鍍鋅后噴塑的防腐工藝技術，經久耐用。并對養蠶期間蠶臺的平穩性、蠶臺并臺后上簇所需高度進行了優化設計和試驗，解決了大蠶期因蠶臺過重而產生的不平穩問題（圖3）。

3 存在問題和建議

在機械化省力養蠶平臺項目推廣過程中，先后在樂至、廣元、中江、寧南、高縣等地進行了試點示范，認真聽取并采納了相關生產人員的意見，對平臺的性能進行優化、升級、提升，全面推廣平臺的應用，保障蠶的良好生長，提升蠶繭蠶絲質量，提升蠶農經濟效益，促進蠶桑產業的發展。

圖3 6 層活動蠶架（第三代）

3.1 完善創新服務體系，強化質量和技術服務職能

建設蠶桑機械省力化信息、咨詢平臺，科學合理規劃布局機械化省力養蠶平臺，提升蠶房單位面積的養蠶量，有效提升蠶房空間的利用率。

3.2 加強蠶農培訓，提升蠶農專業技術知識

新型省力化機械化養蠶設備需要養蠶人員的熟練操作才能將設備的優越性完全發揮出來。因此，需要加強對機械化省力養蠶平臺的宣傳力度和操作技術培訓，可通過組織服務力量，制定操作手冊、視頻等，在示范點開展現場技術培訓會等方式對蠶農戶進行相關專業知識的培訓，并做好售后服務工作。

3.3 著力提升機械化省力養蠶平臺的質量

項目攻關試驗需要進一步深化、跟蹤，從投入使用的蠶區收集修改意見，優化機械化省力養蠶平臺，重點提升蠶臺在升降過程中的平穩性能，最大程度地發揮出機械化省力平臺的效能，也為盡早實現全省養蠶機械化奠定技術服務基礎。

3.4 實現物聯網監控，發揮智能飼養優勢

通過圖像處理技術等對蠶進行實時監測，根據大蠶的生長情況自動計算給桑量、調控蠶室溫濕度、改善蠶棚空氣質量，同時通過智能化將蠶棚內的數據實時傳遞出來，并可通過移動終端實時查看蠶臺飼育情況，實現信息共享，及時發現并預防、處理緊急情況，提升機械化、智能化養蠶能力。

3.5 培育龍頭企業，提高示范作用

目前，四川蠶桑僅有綿陽天虹、寧南絲路、珙縣智溢、高縣新絲路等幾家龍頭企業，年養300 張大戶不到200 戶。綿陽、寧南采取企業與基地農民利益捆綁的經營方式，實現了生產的標準化和部分機械化，基本實現了產、加、銷一體化經營。四川從事蠶桑生產的人員超過了百萬，卻僅有四五家龍頭企業，要達到機械化省力生產、加工以及銷售一體化經營的示范作用，需要政府的培育和引導。