发展中国家规模合适的农业机械车间的有效和参与式设计：孟加拉国的案例研究外文翻译资料-毕设翻译网

EFFICIENT AND PARTICIPATORY DESIGN OF SCALE-APPROPRIATE AGRICULTURAL MACHINERY WORKSHOPS IN DEVELOPING COUNTRIES: A CASE STUDY IN BANGLADESH

【作者】

Ellerbe Somers Gregg

Jonathan Colton

Md. Abdul Matin

Timothy J. Krupnik

【机构】

Georgia Institute of Technology, Schools of Mechanical Engineering, Industrial Design, and International Affairs, Atlanta, Georgia 3032-0405 USA;;International Maize and Wheat Improvement Center, Sustainable Intensification Program, H 10/B, R53. Gulshan 2, Dhaka 1212, Bangladesh;;Farm Machinery and Postharvest Process Engineering Division, Bangladesh Agricultural Research Institute, Joydebpur, Gazipur 1701, Bangladesh

【摘要】

Abstract(br)Smallholder farmers provide the foundation for food security in South Asia. However, increasing seasonal labor scarcity caused by rural out-migration has resulted in growing agricultural labor costs, presenting challenges to cash-constrained smallholder farmers that hire manual labor for land preparation, sowing, harvest and post-harvest operations. Technological innovations in small-scale agricultural machinery appropriate for the small field sizes and limited resource endowments of South Asiarsquo;s farmers have been proposed as a potential solution to this problem. An increasing number of development initiatives also promote rural entrepreneurial approaches to mechanization, whereby smallholder farmers can access and use machinery in their own fields on an affordable fee-for-service basis offered by machinery owners. This approach reduces capital constraints for smallholder farmers while enabling entrepreneurs who can afford equipment to enter into business serving stallholder farmers as clients. This approach is now widely practiced in Bangladesh, where machinery entrepreneurs play a crucial role in providing access to productive technologies for smallholder farmers who could not otherwise afford direct purchase of labor- and cost-saving machinery. In order to maintain low machinery purchase costs for emerging yet capital constrained rural entrepreneurs, while also assuring high quality standards, cost-effective domestic production of agricultural machinery is increasingly championed as an important long-term national development objective. With no safety standards or guidelines for best production practices, the few manufacturing workshops that exist within Bangladesh operate inefficiently and without clear rationalization of manufacturing processes. Haphazard copying of prototypes or imported available machinery is common. This leads to inefficient production and poor product quality in an emerging but potentially highly beneficial industry. This paper addresses these problems and presents a case study to increase machinery manufacturersrsquo; capacity while improving manufacturing operations and workplace safety through equipment selection, workshop layout, and usability.(br)Janata Engineering (JE) is a small-scale machinery manufacturing enterprise in Bangladesh, specializing in two-wheel tractor attachments such as bed planters, local derivations of power-tiller operated seeders, and other equipment for planting, irrigating, and processing crops. JE was expanding and setting up a second factory for which the authors provided assistance on its design. Our research question was whether participatory action research (PAR) supported by empirical data could provide improved factory design in terms of functionality, safety and human interactions, when compared with conventional approaches driven by technical efficiency concerns alone. Using PAR, we developed a number of alternative process and layout recommendations for JE to increase the efficiency of labor and machine durability through improved workflow, throughput, and output. While immediately useful for JE, the process and protocols proposed in this paper are relevant for emerging agricultural machinery manufacturers in Bangladesh and more widely in South Asia.

【关键词】

Participatory action research;;Agricultural machinery;;Two-wheeled tractor;;Factory design;;Fabrication

【DOI】

10.1016/j.deveng.2019.100046

1. Introduction

The implications of agricultural mechanization have been a subject of scholarly debate for several decades (Mellor, 1973; Agarwal, 1981; Sison et al., 1985; Biggs et al., 2011; Kienzle et al., 2013). Although concerns regarding rural labor displacement were widely voiced in the early literature (Mellor, 1973; Smith and Gascon, 1979; Agarwal, 1981; Sison et al., 1985), rural communities in sub-Saharan Africa and South Asia are increasingly witnessing out-migration as farmers leave their homes in search of more remunerative employment (de Haan, 2002; Gartaula et al., 2012; Mendola, 2012; Zhang et al., 2014). This has created growing agricultural labor scarcity challenges and has refocused attention on agricultural mechanization in development research and policy (FAO, 2008; Collette et al., 2011; Mrema et al., 2014). Farm mechanization can assist in increasing the speed and precision of crop establishment, intercultural operations, harvest and post-harvest activities, while also reducing drudgery (Biggs et al., 2011; Kienzle et al., 2013; Baudron et al., 2015). In the context of increasingly labor-scarce agricultural systems in developing nations, appropriate use of mechanization can also increase smallholder farmersrsquo; total production efficiency and returns to costs, while also alleviating labor constraints (Biggs et al., 2011; Mottaleb et al., 2016).

Contemporary development initiatives focusing on farm mechanization therefore increasingly point to the need for lsquo;scale-appropriatersquo; mechanization that makes use of affordable equipment custom-designed for the small fields and low-resource endowments of smallholder farming systems (Krupnik et al., 2013). These initi

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发展中国家规模合适的农业机械车间的有效和参与式设计：孟加拉国的案例研究

【作者】

艾勒贝·萨默斯·格雷格

乔纳森·科尔顿

阿卜杜勒·马丁（Md。Abdul Matin）

蒂莫西·克鲁普尼克

【机构】

乔治亚理工学院，机械工程，工业设计和国际事务学院，美国乔治亚州亚特兰大3032-0405 ；；国际玉米和小麦改良中心，可持续集约化计划，H 10 / B，R53。孟加拉国达卡市1212，古尔山2 ；；孟加拉国农业研究所农机和收获后过程工程部，孟加拉国加兹普尔1701，乔伊德普布尔

【摘要】

摘要小农为南亚的粮食安全奠定了基础。但是，由于农村外出打工造成的季节性劳动力稀缺加剧，导致农业劳动力成本上升，这给现金短缺的小农带来了挑战，这些小农雇用人工从事土地整备，播种，收获和收获后的作业。已经提出了适合于南亚农民的小规模田地和有限的资源end赋的小型农业机械的技术创新，可以作为解决该问题的方法。越来越多的发展计划也促进了农村企业采用机械化的方法，小农户可以在机械所有者提供的负担得起的服务费基础上，在自己的田地中使用和使用机械。这种方法减少了对小农户的资金限制，同时使负担得起设备的企业家可以开展业务，为小农户服务。这种方法现已在孟加拉国广泛采用，在这里，机械企业家在为无法以其他方式直接购买节省劳动力和成本的机械的小农提供获取生产技术方面发挥着至关重要的作用。为了使新兴的但仍受资金限制的农村企业家维持较低的机械购买成本，同时又确保高质量的标准，越来越多地提倡具有成本效益的国内农业机械生产，这是国家长期发展的重要目标。由于没有关于最佳生产实践的安全标准或指南，孟加拉国境内的少数制造车间运营效率低下，而且制造工艺没有明确的合理化。通常会随意复制原型或进口的可用机械。这会导致新兴但潜在的高收益行业的生产效率低下和产品质量差。本文解决了这些问题，并提供了一个案例研究，旨在通过设备选择，车间布局和可用性来提高机械制造商的能力，同时改善制造运营和工作场所的安全性。（J）雅纳塔工程有限公司（JE）是一家小型机械制造企业孟加拉国，专门研究两轮拖拉机附件，例如，床式播种机，动力分power式播种机的本地派生以及其他用于种植，灌溉和加工农作物的设备。JE正在扩大并建立第二家工厂，作者为此提供了协助。我们的研究问题是，与仅由技术效率问题驱动的常规方法相比，由经验数据支持的参与式行动研究（PAR）是否可以在功能，安全性和人机交互方面提供改进的工厂设计。通过使用PAR，我们为JE开发了许多替代工艺和布局建议，以通过改善工作流程，产量和产量来提高人工效率和机器耐用性。尽管本文对JE产生了直接的帮助，但本文提出的过程和协议与孟加拉国乃至南亚的新兴农业机械制造商有关。

【关键词】

参与性行动研究；；农业机械；；两轮拖拉机；；工厂设计；；制造

【土井】

10.1016/j.deveng.2019.100046

1.简介

几十年来，农业机械化的影响一直是学术界争论的主题（Mellor，1973； Agarwal，1981； Sison等，1985； Biggs等，2011； Kienzle等，2013）。尽管在早期文献中已广泛表达了对农村劳动力流离失所的担忧（Mellor，1973； Smith和Gascon，1979； Agarwal，1981； Sison等，1985），但撒哈拉以南非洲和南亚的农村社区越来越多地目睹-农民离开家园寻求更多的报酬性就业而迁移（de Haan，2002; Gartaula等，2012; Mendola，2012; Zhang等，2014）。这给农业劳动力稀缺带来了越来越大的挑战，并将注意力重新集中在发展研究和政策中的农业机械化上（粮农组织，2008； Collette等，2011； Mrema等，2014）。农场机械化可以帮助提高农作物种植，跨文化经营，收获和收获后活动的速度和精度，同时减少繁琐的工作（Biggs等人，2011； Kienzle等人，2013； Baudron等人，2015）。在发展中国家劳动力稀缺的农业系统中，机械化的适当使用还可以提高小农户的总生产效率和成本回报，同时还减轻了劳动力的约束（Biggs等，2011； Mottaleb等， 2016）。

因此，以农业机械化为重点的当代发展计划越来越多地指出需要“规模化”的机械化，该机械化使用的是为小土地和小农耕作系统的资源贫乏而量身定制的价格合理的设备（Krupnik等，2013）. .这些举措还倾向于普及农村企业家方法，以扩大小农户获得机械化的机会（美国国际开发署，2016）。使用``服务提供安排越来越普遍（Mottaleb et al。，2016），通过这种安排农民可以以负担得起的机器所有者提供的按服务付费的方式在自己的田地上使用和使用机器。因此，提供机械服务可以克服小农户购买机械的一些资金限制，同时使有能力负担设备的企业家通过为小农户客户服务的商业活动，在自己的领域进行耕earn后获得额外收入（Keil等，2016）。

19:18:34

孟加拉国广泛采用农业机械服务（Mandal，2014），尽管该国是世界上人口密度最高的农村人口之一，人口数量为1252 km-2（世界银行，2018），但农村农业社区面临着越来越多的劳动力受农民制约的问题迁移以寻求季节性和全职替代性工作（Zhang等，2014）。农村外出人口在年轻人中尤为受欢迎，他们对以农业为生的兴趣逐渐减弱（美国国际开发署，2016）。在这种情况下，机械企业家在为无力购买机械的小农户提供获取劳动力和节省成本的技术方面起着至关重要的作用（Mandal，2014； Mottaleb等，2016）。然而，当被视为企业时，农村机械服务的提供也可以享有声望，这激励了能够购买机械以继续从事农业和农村社区活动的年轻人（美国国际开发署，2016）。

自1990年代中期以来，小规模的两轮“手动拖拉机”和相关的8-16马力发动机在孟加拉国很普遍，小农可通过提供服务来获得它们。农业机械最普遍的使用-其中大部分是从中国进口的-已使用可连接到两轮拖拉机的动力耕作机为灌溉泵或土地整备工作提供动力（Mottaleb等，2016）。自2000年代中期以来，孟加拉国农业研究所（BARI），国际玉米和小麦改良中心（CIMMYT）和康奈尔大学开展的工作反过来侧重于开发适合规模的农业机械，从而提高农作物的定植精度和速度。，除土地整备外，还可以安装在两轮拖拉机（2WT）上。由于这些努力，已经设计了一套2WT可连接的土地整备和农作物耕作机具，包括零耕种播种机，电动分operated播种机和种植床。根据种子计量器和钻具的类型，这些机器可用于种植水稻，小麦，玉米和豆类作物（Krupnik等，2013）。

但是，这些工具的国内生产尚处于初期阶段，并且面临着高昂的生产成本以及较差的制造知识和标准的挑战。与从中国，印度和东南亚进口的大量设备相比，孟加拉国生产的农业机械也相形见pale。虽然此类进口有助于使设备更易获得，但高昂的运输成本需要政府补贴以降低价格并促进广泛的购买和采用（Mandal，2014； Mottaleb等，2016）。如果可以将生产成本保持在较低水平，则国内机械生产可能反过来有助于减轻高昂的机械进口成本和政府干预的需求（Krupnik等人，2013； Mandal，2014）。

然而，由于没有最佳生产实践指南，有限的实践经验以及没有安全法规，孟加拉国境内的少数制造车间往往运营效率低下，而且缺乏清晰的制造过程计划和合理化方法。由于许多制造商缺乏基本的计算能力和工程学知识，因此随意复制进口机械和原型很普遍。结果是在新兴的但潜在的高收益行业中生产效率低下，产品质量差（Krupnik等，2013）。由于缺乏生产协议或最佳实践和最低安全标准的指南，许多制造商也缺乏适当的安全标准（美国国会，2014年）。

本文介绍了一个案例研究（Gregg，2015年），该案例来自孟加拉国的一家机械制造商，其生产的2WT可连接式床式播种机如Krupnik等人所述。（2013）。我们的目标是确定方法，以通过选择设备，车间布局和可用性来提高机械制造商的能力，同时改善制造运营和工作场所的安全性。作为孟加拉国一家本地拥有的小型农业机械制造商，Janata Engineering（JE）是南亚许多小型和新兴机械制造企业的代表。JE专注于制造创新的土地整备和可附着于2WT的农具，包括床式播种机，电动分operated播种机的派生以及其他用于种植，灌溉和收获谷物的设备。JE正在扩大并建立第二家工厂，作者为此提供了协助。我们的研究问题是，与仅传统的和技术驱动的工程方法（即由工厂生产的设计）相比，由经验数据支持的参与式行动研究（PAR）方法能否在功能，安全和人机交互方面提供更好的工厂设计？或产品开发人员，而无需技术专家或员工的投入。通过使用PAR，我们为JE开发了许多替代工艺和布局建议，以通过改善工作流程，产量和产量来提高人工和设备的效率。尽管本文对JE产生了直接的帮助，但本文提出的过程和协议与孟加拉国乃至南亚的新兴农业机械制造商有关。

2.两轮拖拉机附床种植机

长期以来，种植床一直是南亚和孟加拉国的研究主题。种植床的机械（图1A）可以连接到两轮拖拉机上，并用于使长床与犁沟（有时称为山脊或高架床）交替播种，并可以在上面种植农作物（Talukder等，2011； Krupnik）等人，2013年）。床式播种机由几个主要部件组成，包括成床机，种子箱和计量系统，肥料箱和计量系统，动力传输，旋转耕作系统，开沟器和落种子机构（图2A和B）。与传统的洪水灌溉相比，犁沟有利于跨田地表灌溉，并且在时间和水资源利用方面更有效率（Devkota等，2013）。已证明，尤其是在保护性农业实践的永久性部分中，种植床头草可以降低生产成本，维持或增加产量，同时还可以改善土壤结构并减少温室气体排放和农作物的砷污染（Duxbury等，2007； Verachtert等人，2009； Aravindakshan等人，2015； Gathala等人，2015，2016）。Devkota等。（2015）还表明，特定的床结构可以用来减少土壤盐分对产量的影响。在担心降雨过多的地方，床铺也可以帮助减轻内涝压力（图1B）。由两轮拖拉机可附接的工具制成的床是梯形的，通常为50–60 cm，从犁沟到犁沟的底部总长度为75–90 cm。通常可以在一张床上放置一排玉米或豆类植物，或两排小麦或大米（Talukder等人，2011）。