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知天而作丨一个青年工程师的智慧农业探索笔记

  • 2026-11-01 21:12:49
知天而作丨一个青年工程师的智慧农业探索笔记

知天而作——

一个青年工程师的智慧农业探索笔记!

AI+仪器仪表+智能装置应用~~~

打造工厂化设施农业的智慧种植新模式

作者简介:

王思远,自仪院科技创新中心研发工程师,从事AI+仪器仪表领域的系统设计与集成应用,其主导研发了多台套智能装置及系统并分别应用于多个传统产业。如利用AI视觉+自动化物流载具方式,打造工厂化设施农业的智慧种植新模式。作为队长,曾带队入围上海市首届中青年工程师创新创业大赛决赛。授权专利5项,软著3项,发表论文1篇。

设施农业:从“靠天吃饭”迈向“知天而作”

如果说农业新质生产力是一幅壮阔画卷,那么设施农业就是其中最浓墨重彩的一笔。2026年中央一号文件将科技创新作为核心抓手,而设施农业正是科技创新最集中、应用场景最丰富的领域之一。它不再是传统意义上的大棚种植,而是集生物技术、信息技术、智能装备于一体的现代农业形态,正深刻改变着千百年来“靠天吃饭”的农业底色。

那么,在产业深度转型中如何理解农业科技创新,如何将先进技术真正落地为生产力,是摆在我们工程技术人员面前的一道必答题。

抢抓机遇:设施农业是战略高地,也是国产化突围的战场

从战略层面看,设施农业承载着多重使命。它是保障超大城市“菜篮子”的重要支撑,是农业增效、农民增收的有效路径,更是前沿科技集成应用的“试验田”——数字孪生、物联网、机器人、人工智能,正率先在这里落地生根。

目前,上海正聚焦特色种源、生物制造、智能温室和植物工厂等农业方向,全力推动农业现代化转型。与此同时,我国农业装备领域正面临国产化替代的战略任务,而上海仪器仪表产业也迎来高质量发展的关键契机。设施农业,恰好成为这两大战略的交汇点——既需要高端传感器、智能装备的国产化突破,也需要自动化、数字化、智慧化系统的集成创新。

脚踏实地:把工业经验“移植”到农业场景

正是看准了这一方向,我们团队从智能温室和植物工厂等设施农业场景切入,将工业领域积累的工程经验,与农业栽培技术进行有机耦合。我们依托上海市农委课题,与协作单位共同设计了“青菜全链自动化”矩阵栽培系统,这套系统将青菜从一粒种子,通过自动播种-催芽-育苗-移栽-栽培-采收包装-物流仓储等环节,实现上海青全过程、全链条自动化周年生产。

这套系统的核心思路,是把青菜这种有机体与物流载具视为一个生产单元。从这个视角看,整个生产流程与工业离散制造并无本质区别,叠加考虑有机体不同阶段的生长周期,通过工单系统将工艺与农艺紧密耦合。同时依托各类物流载具,串联起自动化播种线、工业机器人、AGV小车等一系列自动化设备,通过对不同载具之间的装配与拆卸,完成育苗及生产任务。

在系统规划过程中,我们首先对整体物流体系进行了系统设计,主持设计了10余种自动化设备,为整套模式的自动化水平奠定了坚实基础。与此同时,我们也发现了一个行业共性痛点:育苗完成后的苗盘码垛、搬运、存储、拆垛、供应等环节,目前自动化水平普遍较低,仍高度依赖人工。尤其是搬运环节,生产基地内各设备之间距离较远,且每天参与生产的苗盘数量巨大——据测算,每百亩温室每天至少有1536盘苗盘需要流转。苗盘在整个基地的周转率和使用率,成为我们始终关注的核心指标。

针对这一痛点,我们基于课题研发了苗盘自动搬运AGV,专门适配工厂化种植生产模式。从场景需求分析,到概念设计、模型验证,再到装配调试,团队青年始终勇于创新,将工业领域的自动化经验与农业场景的实际需求紧密结合。

跨界破局:懂技术,更要懂场景

然而,这条路并非一帆风顺。团队成员普遍是工业背景出身,对农业生产并不了解——这是我们遇到的最大挑战。不懂农艺,就做不出真正好用的装备;不懂场景,就解决不了农民的实际问题。

在协作单位的帮助下,我们下定决心补上这一课。团队成员深入一线,与农业人员同吃同住,在田间地头深度交流。只有真正懂场景,才能精准分析需求,才能把技术经验转化为实实在在的新质生产力。这个过程,让我们逐渐成长为具有交叉学科背景的智慧农业团队。

我想,这恰恰是我们青年人的使命和担当——既要仰望星空,把握科技变革的趋势;更要脚踏实地,在泥土中读懂农业、理解农民。

未来已来:构建设施农业的新格局

站在新的起点上,我们将围绕我国农业国产化替代的战略任务,立足上海仪器仪表产业高质量发展的契机,从自动化设备、AI分析仪器、智慧管控系统三个方向重点突破,着力培育设施设备集群,努力构建设施农业“自动化—数字化—智慧化”的新格局。

设施农业的春天已经到来。它既需要我们前瞻布局,看清技术变革的方向与机遇;更需要我们接地气,解决生产一线的痛点与难题。唯有如此,农业新质生产力才能真正从文件中“走”出来,在广袤的田野上生根发芽、开花结果。

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供稿:自仪院团委

排版:程晨

审核:李传庆

审核:李传庆

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