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从“系统设计、基础物流、关键装备”三层次实现了代表发展方向的“高投入、高产出、高收益”的现代施农业智慧工厂化种植模式。入选“2020 中国智能制造十大科技进展”。

（1）系统设计：将装备运维、环境管控、农艺管理等过程集成应用系统工程、大数据分析等先进理念，形成了信息高效利用对高产出高效益的最大支持；

（2）基础物流：基于农艺农机结合思想，建立了立体种植模式下的物料单元规格及物流系统工程体系，形成了单元模块、循环水肥、种植体系等标准，为智能工厂化种植模式奠定基本作业条件；

（3）关键装备：针对蔬菜、花卉、中草药等不同经济作物，定制研发了全过程系列化智能作业装备，实现了播种、移栽、定植、收获、物流包装等各环节的机械化作业，并通过物联网等技术搭建了智能管控平台。

1.本项目在“总体工艺、关键装备、种植器具、核心部件”等方面获得授权发明专利118个，形成了在“智能种植装备核心技术”、“种植一体化工艺”两个方面的技术专利保护。

2.设施农业智能装备可实现定制化、标准化、系列化、智能化、差异化。

3.基于MBSE（Model-Based Systems Engineering基于模型的系统工程）的现代工厂设计理论，将“种、水、气、温、湿”等农业种植因素与“人、机、料、法、环”等工厂因素紧密结合，通过虚拟模型设计，达到产能效益最大化设计。

该项目打造现代施农业智慧工厂化种植模式，可应用于叶类蔬菜的播种、移栽、定植、收获，果蔬的嫁接、移栽、定植、收获，花卉、中草药的组苗、倒盆、分级、包装、组合、集成等。研发的农机装备可根据服务对象的差异性提供定制化服务。对于农业园区，根据区域特色模式，进行产业示范、推广，科技融合、集成，开展工厂规划设计建设。针对种植企业，可提供技术服务+装备销售，实现规模化效益、技术领先及行业优势地位。针对小型农户，可提供技术服务+设备租赁，实现效益最大化，用工少、节能耗，产量高、质量好。

北京市“植物工厂”工程技术研究中心，我国首个植物工厂工程技术研究中心，依托北京工业大学和北京京鹏环球科技股份有限公司建设成立。通过农机农艺的结合研究，集成现代生物技术、现代种植技术、计算机信息技术、机械自动化技术于一体，开展植物工厂生产低碳节能技术、蔬菜花卉种植自动装备技术、数字化环境控制技术等研究工作，实现蔬菜、花卉、中草药等全过程种植的工厂化绿色高效生产，提高农业现代化种植水平以及农作物品质与产量。

高国华，北京工业大学机电学院，教授、博导。北京市长城学者，北京市“植物工厂”工程技术研究中心副主任，科技部中英智慧农业专家组成员。

结合地方特色种植装备，可以形成规模化效益。规模化种植，结合单一化种植特色品种，通过采用立体种植等模式，提高种植产量，利用智能种植装备，极大降低人工成本，最终获得高投入、高产出的经济效益。以结球生菜（300g/株）种植为例，种植面积200亩，市场价格2.5元/公斤，人工成本：4000元/人/月。日光大棚种植，每年种植4茬，定植数4000株/亩，产量900吨，雇佣70人，纯收益300万元。如果采用智能种植装备植物工厂模式，每年可以种植10茬，定植数12000株/亩，产量7200吨，雇佣人数只需要30人，纯收益可达到1400万元。

该项目有多种技术输出与商业模式。

1. 装备研制：落地装备研发制造平台、孵化基地等。

2. 示范基地：共建植物工厂样板间，科研示范基地。面积5000-10000平米，承担科技研发、产业推广、观光展示、科普教育的综合性基地。可向周边蔬菜、花卉、水果等农业种植企业提供全套技术提升服务。

3. 产业基地：结合地方特色种植装备，形成规模化效益。

另外，该项目有产业市场推广、政府园区合作等合作需求。