当农业与自动化相遇：食品的垂直未来

为何这很重要

预计到2050年，全球近70%的人口将生活在城市中，市场对本地生产、新鲜食品的需求也将持续增长（*1）。与此同时，耕地面积不断减少，水资源压力日益加大，而近年来发生的各种突发中断也暴露了全球食品供应链的脆弱性。在此背景下，垂直农业为实现“就近生产、就近消费”提供了新的选择，同时也减少了对外部环境因素的依赖。

它的优势显而易见：

• 生产密度更高，多层种植系统每平方米产量显著提高。
• 用水量更低，在某些系统中，垂直农业可减少高达 98% 的用水量（*2）
• 受控环境确保了全年持续稳定的产量
• 由于种植环境封闭，农用化学品投入量减少。
• 更短的供应链，提高产品新鲜度，减少运输距离

这些优势使垂直农业更适合种植绿叶蔬菜、香草和特色农产品等高价值农作物（*3）。虽然垂直农业正在全球范围内快速发展，但高能耗、运营成本和农作物适宜性等问题依然存在。因此，在土地、水资源或气候条件受限，而能源供应相对稳定的地区，例如新加坡或中东，垂直农业往往能创造更大的价值。

自动化的作用：农业与内部物流的交汇点

垂直农场设施中的自动化蘑菇种植

许多现代垂直农场都高度依赖先进的自动化技术。与传统农业不同，它的运作方式更接近于一个自动化生产环境。农作物从播种到采收都在受控环境下进行监测和管理，使农业生产更接近于物流系统，而不是传统的田间作业。

这种准确的管控不仅能提高农作物的产量和品质的一致性，还能实现生产流程的标准化和可重复性，使农业生产逐步从纯粹的种植模式转变为高度工程化的现代产业，而自动化技术是支撑其实现规模化生产的关键。

在自动化领域，高密度存储和检索是重要的推动因素之一——这一概念在内部物流中已广为人知。自动化存储和检索系统通常用于处理仓库中的托盘和货箱，但它也是垂直农业运营的理想工具。

自动仓库作为垂直农场的骨干系统

在先进的垂直农业运营中，自动化存储和检索系统可以发挥核心作用：

• 高密度农作物储存：种植托盘可在垂直空间中紧密排列，从而在有限的空间内容纳成百上千个托盘。这种方式与自动化仓库一样，能够最大限度地利用空间价值，这在土地资源宝贵的城市环境中尤为重要。
• 自动化搬运：自动化立体仓库的堆垛机和穿梭车负责在种植区、收割区和包装区之间运送种植托盘，形成可控且连续的作业流程。该系统在多个楼层设有存取站点，作为一个中央枢纽，能够按需精准地运送托盘，从而确保农作物按时收割和加工。
• 减少人工操作：自动化技术通过最大限度地减少人为干预，提高了卫生管理水平、产品品质的一致性和劳动效率。在劳动力持续短缺的市场环境下，这种方法能够让企业在人员减少的情况下扩大规模并保持生产力。

设计要着眼于流程，而不仅仅是增长。

规模化垂直农业的成功不仅取决于农作物的种植效率，还取决于农作物的搬运和运输效率。从发芽到收获，每个阶段都需要精准的时间把控和操作。集成自动化立体仓库系统自动仓库能够有效支持这些环节。

• 种植、收获和包装阶段之间的流畅衔接
• 在不影响农作物获取的前提下实现高密度存储
• 更稳定的产量，以满足客户和市场需求

结论

垂直农业在短期内不会取代传统农业（*4），但它在城市和资源匮乏的环境中正发挥着越来越重要的作用。在土地、水资源或供应链韧性比能源成本更重要的地区，垂直农业可以成为一种可行的生产模式。

当垂直农业大规模部署时，挑战将不再只是种植农作物，而是如何管理整个运营过程中的流程、时间安排和可靠性。在这种情况下，自动化立体仓库等内部物流技术可以在支持稳定、可重复的生产方面发挥重要作用。

实际应用

二十多年来，大福一直致力于通过物料搬运自动化技术支持垂直农业和可控环境农业的发展。无论是蘑菇、水果还是绿叶蔬菜，自动仓库解决方案都能实现高密度生产，同时提升运营效率。通过自动化完成种植过程中的存储、检索和输送作业，企业不仅可以减少劳动力需求，最大限度地利用空间，还能为农作物提供稳定的生长环境。

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李国贤

大福机电新加坡有限公司   Intralogistics高级项目经理
李国贤于1996年加入大福新加坡公司，担任助理工程师，现任Intralogistics业务高级项目经理，负责新加坡市场相关业务。他拥有机械工程文凭，随后又获得网络计算学位。作为一名认证项目管理专业人士（PMP），李国贤在物料搬运行业深耕超过二十年，自加入大福以来一直积极参与项目交付工作。