Simulation Analysis of Sweet Pepper Harvesting Operations

חממות לגידולים חקלאיים דורשות כוח אדם רב. אחת הבעיות העיקריות בחקלאות, הנובעת מדרישה זו, היא מחסור בכוח אדם והעלות הגבוהה של העובדים. מטרת המחקר הינו הערכת וניתוח שיטות עבודה שונות לקטיף ידני בחממות פלפל במטרה ליעל תהליכי העבודה בחממות לגידול פלפל וחיסכון בידיים עובדות.

במהלך המחקר בוצע חקר ביצועים של שיטות עבודה שונות בחממות לגידול פלפלים בהולנד וישראל. תהליכי העבודה בחממות נותחו באמצעות תרשים IDEF3 (איור 1) על מנת לסכם את האלמנטים מהם מורכב תהליך הקטיף ולאבחן הבדלים בין החממות ושיטות העבודה.

חקר ביצועים של מצב קיים בוצע על ידי תצפיות, ראיונות של בעלי החממות ואיסוף נתונים. הנתונים אשר נאספו מבעלי החממות ומחקרים קודמים, עובדו ושימשו לביצוע ניתוח סטטיסטי (לדוגמא איור 2). הניתוח הסטטיסטי בוצע למטרת הכרות מעמיקה עם התהליכים מבחינת זמני עבודה, תנובת הפלפלים כתלות בעונה, מציאת פרמטרים משפיעים וקריטיים בתהליך ועוד.

פותח מודל סימולציה למידול פעולות קטיף ידני של פלפלים בשתי המדינות על סמך מודל קודם, מודל ה- GWorkS אשר פותח עבור פעולות לוגיסטיות בחממות לגידול ורדים בהולנד. מודל הסימולציה פותח בסביבת Simulink של Matlab ואומת מול נתוני הקטיף בפועל על פי מספר מדדים שכללו כמות הפלפלים שנקטפו, זמן עבודה כולל בשביל, זמן מחזור לקטיף פלפל בודד וקצב הקטיף לשעה.

מודל הסימולציה משמש לבחינת חלופות שונות על מנת להעריך כדאיות של שינויים עתידיים במבנה החממה, בחלוקת העבודה ובשיטות העבודה הננקטות על מנת למצוא צורות עבודה מיטביות. באמצעות ניתוחי רגישות נמצאו הפרמטרים המשפיעים ביותר על תהליכי הקטיף בחממה. התוצאות הראו כי ישנם הבדלים בין החממות הישראלית וההולנדית בתהליכי הקטיף, פעולות התפעול הלוגיסטי ואיסוף הנתונים. המודל יכול לשמש לבחירת שיטת עבודה מיטבית עבור חממה נתונה. במסגרת ההצגה בכנס יוצגו חלופות שונות שנבחנו והמלצות לשיטות עבודה מיטביות.

איור 1: תרשים IDEF של תהליך הקטיף בבית הרשת הישראלי

איור 2: זמן קטיף לפלפל ביחס לתנובה בשביל 2012-2013