近年来，安溪县在茶叶生产和加工等环节融入物联网、人工智能、大数据等数字化新技术的应用，极大提升生产管理效率，催生更多新生产方式和新产业形态。

□本报记者 谢伟端/文 受访者/供图（除署名外）

智能茶机

解决茶叶初制难点

近年来，安溪县不断加强与科研机构合作，探索基于大数据和物联网的智慧农业关键技术研发与应用。今年，首座“5G+”闽南乌龙茶智能工厂暨“福建乌龙茶智能加工中心”在安溪虎邱镇禅心缘茶业基地开工建设。

“我们团队与福建省农业科学院等科研机构合作，重点攻克铁观音包揉及摇青装备智能化两大关键技术难题，围绕‘传统技艺数字化’开展研究。”福建知茶智能科技有限公司负责人肖两德说。历时3年，团队在闽南乌龙茶（铁观音）智能化初加工关键技术方面取得重大进展，完成了“5M纵扭智能包揉机”和“间歇性连续做青智能装备”的研发，较好地解决了安溪铁观音初制自动化、智能化的“卡脖子”问题。

据介绍，团队通过大数据应用，将传统包揉技艺动作（搓、揉、抓、压、塑），分解成可自动控制的2500个机械作业点，新设备采用仿生设计，融合力的传导与弹塑变形，使叶片内的可溶性物质自然缓慢渗出，促进非酶促氧化过程，达到人工包揉效果。“在传统包揉的工艺中，茶师傅将茶巾布包裹的茶球放置在包揉机上，茶球上插一根不锈钢棒子，包揉机转动时，制茶师傅双手紧紧握住棒子。因此，包揉通常要年富力强的年轻人才能完成。”而在数字化智能控制下，包揉仅需一个人通过按键便可进行操作，同时不再使用茶巾布，实现“包揉、松包、烘焙、筛末、装料”循环式流水线生产。

做青环节同样是安溪铁观音初制的一个关键点，做青分为摇青和摊青（凉青）两个流程，通常在晚上进行。晒好的茶青要先摊到竹笳篱，翻松后薄凉于青架上。过一段时间，制茶师傅将茶青倒入摇青机。摇青和摊青交替进行，需经历三四次，且中间都要有间隔时间。做茶师傅相当辛苦，往往刚躺下几分钟眯一会，就得爬上来继续做。肖两德团队研发的“5G+”闽南乌龙茶智能工厂着力解决这一问题，其“间歇性连续做青智能装备”对做青进行颠覆式设计，通过“5G+”物联网设备采集摇青效果，程序化智能控制，实现全程机械自主装、摊、凉青、间歇性静置、拼盘发酵等无人化循环做青作业，并使茶青达到传统人工做青技艺要求。

除了包揉和做青外，其他环节也实现了智能化。比如根据传统杀青原理，采用物联网设备与热成像技术实时采集杀青数据，通过自动控制技术精准控制火力投料、出料，达到人工杀青效果，实现全程自动化无人化作业等。

“5G+”闽南乌龙茶智能工厂结合物联网、智能控制和“数字孪生”等技术，构建了智能化加工控制系统，实现乌龙茶从茶青鲜叶到毛茶初制生产全流程自动化、规模化，大大提高了制茶效率。加速了茶叶生产由“粗放”向“集约”、由“制造”向“智能”转型升级，突破茶叶初制加工劳动力短缺的瓶颈，实现了智能化与规模化生产。

“工艺指纹”量产质优好茶

“5G+”闽南乌龙茶智能工厂不仅解决了茶叶初制工作量较大的难点，还能通过“知茶大师”四诊制茶平台，实现高品质茶叶的规模化生产。所谓四诊，即“望”做青发酵度，“闻”香气变化、声音变化，“问”鲜叶品质参数，“切”做青走水指数。

首先，“知茶大师”通过“安溪铁观音”系列卫星三维影像数据，构建茶园三维数据底座，汇聚茶园海拔、坡度、坡向、土壤、气象、农事记录等数据要素，智能分析鲜叶品质参数，为初制做准备。

随后，采集制茶大师做青环境数据，奠定“五维青房”自动化控制基础数据。嵌入传统制茶做青各阶段环境参数的数据模型，根据茶叶风味需求模拟做青各阶段的环境条件，解决生产环境不可控和制茶师“看天做青”难题。

之后，将5G、物联网、自动控制等技术深度融合应用于茶叶生产加工全过程，嵌入非遗制茶“工艺指纹”刻度标准的数字化加工技术，实现茶叶生产技艺的规范化、标准化。

安溪不同制茶大师制作的茶叶风格都不尽相同。“知茶大师”还能采集不同大师在各个气候环境条件下，制茶过程中各个环节的参数，形成不同大师的“工艺指纹”。制茶时，通过“5G+”数字模拟还原“工艺指纹”，就能做出不同大师风格的茶叶。实现风味可定制、高品质规模化稳定生产，解决千家万户制茶规模小、批次多、质量参差不齐、品质低、附加值低等难题。

此外，由于每个制茶环节都在数字化情况下完成，因此可根据每一片茶园品质、每一袋茶工艺制法、每一袋茶流通过程，赋予每一泡茶数字证书，实现茶产业全程可追溯。

智能工厂模式全面推广后，可大量节省制茶辅料费用，降低人工成本，为茶农带来增收，为产业增值，助力乡村振兴。

机械化与制茶工艺融合发展

近年来，安溪县茶叶机械化与制茶工艺融合发展，不断啃下“硬骨头”，大大降低生产成本，提高经济效益。

今年，来自华为公司、合肥工业大学、中电科机器人有限公司等企业和高校的人工智能及机器人研发专家，深入安溪县云岭茶庄园、EC产业园和安溪茶学院等地考察。

安溪县茶业管理委员会办公室副主任张炳灿介绍，安溪县茶园多为丘陵地形，茶叶主要是以人力采摘为主，因此茶园管理对人力需求大。据了解，云岭茶庄园约有810亩，一年人力投入就超过200万元（含制茶）。

茶园管理劳动力老龄化与短缺问题，是当前制约茶产业发展的一个难题。“从事茶业劳动的工人年龄偏高，年轻人大多不愿意从事茶园耕作、采摘等工作。”张炳灿表示，劳动力成本越来越高，存在断层风险，而人工智能及机器人技术已经有了一定的积累，机器替代人从事茶叶劳动已经具备可能性。

张炳灿认为，通过机械化的智能应用，既加快茶园管理新旧动能转换，改变以往传统人工管理耗时费力、生产效率低、劳动力短缺等棘手问题，更重要的是，也能改变传统人工采茶劳动力成本居高不下的现状，大大提高采茶效率，节省大量劳动力成本。

实际上，为破解茶园机械管理难题，安溪县茶企已经开始有所行动。“2021年11月，八马茶业通过省级现代农业智慧园项目验收，有力推动茶园种植自动化、智能化管理。”八马茶业总工程师林荣溪介绍，八马茶业拥有含可视化管理系统、茶山病虫智能监测系统、智能害虫防治设备、区域气象数据、物联网数据等六大板块的5G智慧茶园。

专家认为，智慧茶园正致力于为茶园智能化管理提供技术支撑。然而，要在安溪山区大面积实现机械化生产，仍有很长的路要走。安溪县茶园地形复杂，多分布于丘陵山区，机械化难度大，给机器研发带来不小挑战，从而影响了采茶机械的进一步推广应用。对此，采茶机械设备生产厂家要加快针对性强的设备的研发。

专家介绍，茶园管理机械有多种，主要有茶园耕作机械、茶园植保机械、茶叶修剪机和采茶机等。茶园耕作关系到土壤的水分、空气、肥料等，是对茶树生产影响最大的一环，且直接影响到茶叶加工品质。近几年，随着无人机技术的成熟，植保无人机在我国逐渐兴起，其拥有高效、便捷等优点，目前已成为茶园管理的重要机械。再比如对采茶机器人的研究，涉及机械臂高精度控制技术、茶叶机器视觉智能识别技术等，以实现全自动化、智能化采茶，解决茶园采茶机械化推广应用面临的技术难题。

此外，安溪持续推动“茶园布控气象监测设备+可视化管理系统+水肥一体化自动灌溉+茶园虫情测报系统”的智慧茶园管理支撑体系及植保无人机、农业机器狗等新装备在茶园生产端的应用。创立全国首个生物信息对抗与智能虫害防治系统，率先推广声光电智能虫害防治技术。全县70%的茶园已实现数字化或智能化技术应用。同时，重点实施了国家级园艺作物数字农业建设试点、安溪铁观音智能化加工关键技术的开发应用。近5年来，安溪茶叶抽检合格率基本达到100%，连续15年出口茶叶100%通过输入国官方检测。