Ahogy a robotika, a mesterséges intelligencia (AI) és az autonóm technológia tovább fejlődik, a gyártók, a kereskedők és az ügyfelek egyaránt mérlegelik, hogy milyen hatással lesz ez az agráriumra, és még mi minden szükséges ahhoz, hogy elérjük a célokat.
A digitális korszak az ipari forradalom egy új, későn érkező fejezetét hozza meg a mezőgazdaságban – fotó: www.swarmfarm.com
Ipari és technológiai forradalom
Sokan azt állítják, hogy az ipari forradalom már a múlté, és az úgynevezett "digitális korszak" vagy "információs korszak" váltotta fel, ami éppúgy igaz, mint a mezőgazdaság második ipari forradalma a robotok és autonóm eszközök terén. Ez utóbbi nem jöhetett volna létre és nem fejlődhetne az előzőek nélkül.
Minden előrejelzés azt mutatja, hogy a vidéki térségeknek szakképzett munkaerőre van, lenne szükségük ahhoz, hogy a következő 30 évben soha nem látott mennyiségben termeljenek élelmiszert és rostot a globális igények kielégítése érdekében. A legújabb Ag Equipment Intelligence-kutatás azt mutatja, hogy sok gazdálkodónak komoly szakképzettmunkaerő-hiánnyal kell szembenéznie. Ezért elkerülhetetlen egy gyökeres fordulat, átállás, amely csak a legújabb műszaki vívmányokkal lehetséges, hogy gazdaságilag életképesek maradjanak.
Röviden, a digitális korszak az ipari forradalom egy új, későn érkező fejezetét hozza meg a mezőgazdaságban – egy olyan területen, amely folyamatosan számtalan változó tényezővel (időjárás, talajtípusok, rovar- és növénybetegségek, munkaerőhiány és folyamatosan változó környezetvédelmi előírások) van tele.
A termelőknek a kevesebből is többet kell kihozniuk,
ezért a gazdaságban az automatizálást alkalmazzák.
Kezdeti lépések
Az 1980-as évektől elején az utólag is beépíthető "kormányrásegítő" készletek megkönnyítették a traktorosok számára az egyenes vonalvezetést a végtelen mezőkön. Ez a technológia a 2000-es évek elején az "automatikus kormányzás" felé fordult. A digitális technológia ekkor vált kellően kifinomulttá ahhoz, hogy a mezőgazdasági gépek iránytartását a digitális szántóföldi térképek és a katonai, újonnan kifejlesztett globális helymeghatározó rendszer (GPS) műholdas technológiájának növekvő, polgári célú alkalmazása által előmozdítsa.
A mezőgazdasági gépeket alacsony Föld körüli pályán keringő műholdak segítségével be lehet azonosítani és nyomon követni a mezőn. Ez technológiai szempontból csak kisebb átállás volt, automatikus kormányzásról direkt iránytartási üzemmódra, amellyel a gépek már képesek voltak előre meghatározott útvonalakon keresztül vezetni magukat a mezőkön.
Az önvezető traktorok témaköre több lett mint kávéházi fikció, mivel a mezőgazdasági berendezések OEM-gyártói elkezdtek olyan rendszereket és munkagépeket fejleszteni, amelyekben alkalmazni is lehet a még javában fejlődő technológiát. Igaz, a jogszabályi környezet még nem „engedi" a teljes körű kihasználást.
Az elmúlt pár évben új digitális mérnöki cégek kezdtek megjelenni, amelyek a mezőgazdasági gépekhez parancs- és vezérlési technológiát kínálnak, ezzel egy időben az okostelefonok robbanásszerűen fejlődnek, és a mobilhálózatok egy komplett iroda számítástechnikai teljesítményét minden olyan termelő ingzsebébe juttatják, aki akarja.
Az internet, egy másik haditechnikai melléktermék, az 1990-es évek közepén kezdett beszivárogni a mindennapi fogyasztói használatba, és 2009-re az internetalapú mobilhálózatokon az adatinformációk meghaladták a hangkommunikációét. Technológiailag az automatizált mezőgazdasági berendezések fordulópontja elérkezett.
Autonóm gazdálkodás: Elfogadás számos területen
„Minden viccnek fele igaz": régi mondás, de nem tart sokáig az automatizált mezőgazdasági gépekről szóló beszélgetéseknél sem, amíg valaki meg nem említi: „Ezentúl kiküldjük a reggeli kávé közben a gépet, este meg hazahívjuk, a webkamrával meg látjuk, mit csinál". Van benne igazság, még ha kissé túlzó is ebben a formában, de a technológia már most is lehetővé teszi, hogy akár a gyakorlatban működjön!
Az autonóm mezőgazdasági gépek fejlődése az elmúlt 20 évben azért ennél sokkal összetettebb volt. A mezőgazdaság sokszínűsége és a műveletek egyedisége azt jelenti, hogy az automatizálás különböző módokon fog megjelenni, és valószínűleg nem globális „egységcsomagokban". Igaz, hogy a John Deere 2022 elején bemutatta a teljesen autonóm 8R traktort és vésőszántó egységét teljesen autonóm talajműveléshez, de sok termelő nem használ vésőszántó ekét. A technológia mégis létezik, és a Deere és más OEM-gyártók azzal vannak elfoglalva, hogy megtalálják a módját annak, hogy a berendezéseket az ültetés, trágyázás, permetezés és betakarítás számos műveletéhez igazítsák.
A fejlődés a gazdálkodók számára értéket teremt, csökkentve a költségeket, növelve a termelékenységet, javítva a biztonságot és/vagy megoldva a munkaerőhiányt.
Az egyik legfontosabb érv, hogy amíg a robottechnika dolgozik, addig más fontos tevékenységet végezhet a gazda, amelynél tényleg szükséges a személyes jelenléte.
Az autonómia esetében az egyik legfőbb cél, hogy minden egyes műveletet jobban végezzünk, mint korábban, más szóval a precíziós gazdálkodás is tovább fejlődjön.
A robot- és autonóm eszközök árát versenyképessé, sőt jelentősen olcsóbbá is teheti, hogy nincs szükség légkondicionált fülkére, többpozíciós párnás ülésre, hűtőszekrényre, dizájnos motorháztetőre, többfunkciós joystickra vagy extra zaj- és rezgéscsillapításra. A gazdálkodók maguk fogják eldönteni, hogy milyen messzire és milyen gyorsan akarnak haladni az autonómia útján.
A gazdálkodók maguk fogják eldönteni, hogy milyen messzire és milyen gyorsan akarnak haladni az autonómia útján – fotó: Shutterstock
Az autóiparban és a munkagépek területén az autonómia 5 különböző szintje általánosan elfogadott:
1. szint: A legtöbb feladatot a kezelő végzi: a mesterséges intelligencia (AI) vagy a "gépi tanulás" alapvető útmutatást nyújt, amely optimalizálja az emberi döntéshozatalt.
2. szint: A gépkezelő minimális segítséggel végzi a munkát: a jármű átveheti az olyan alapvető funkciókat, mint a sebesség, a kormányzás és a csatolt gépek, eszközök ellenőrzése, és szükség szerint bármikor beavatkozhat.
3. szint: A gépkezelő csak felügyeli a folyamatokat, a gép teljesen önállóan működik.
4. szint: Az operátor képes teljes mértékben automatizálni minden végponttól végpontig tartó munkafolyamatot, de szükség esetén bármikor beavatkozhat.
5. szint: A gép teljesen önállóan működik, beleértve az egyéb funkciókat, feladatokat is, mint például a vonulás oda-vissza, önálló döntéshozatal (akadályok kikerülése, automatikus utántöltés, vagy minimum utántöltő pontra kimegy, majd folytatja a munkát, ahol abbahagyta stb.). A technika teljes mértékben helyettesíti a hagyományos emberi kezelői feladatokat.
A mezőgazdasági robotok piacának várható forgalma (milliárd USD) – ábra: www.fdc.nal.usda.gov
Elfogadás és elterjedés
Összességében a legtöbb iparági megfigyelő szerint az autonóm technológia helyzete a mezőgazdaságban 2022 végén, valahol a 3. és 4. szintek széles kategóriái között mozog, és folyamatosan új alkalmazások és finomítások kerülnek bevezetésre. Továbbá az autonóm technológia viszonylag gyorsan elterjed a gazdaságokban a következő 5 évben, különösen az ismétlődő feladatokat kiküszöbölő és a szakképzett munkaerő költségeit csökkentő alkalmazások terén.
Ehhez viszont elengedhetetlen a mezőgazdasági termelők hozzájárulása és együttműködése a gazdaságok működését és munkafolyamatát javító rendszerek kifejlesztéséhez, de ugyanígy az autonóm technológia kezdeti és további elfogadásának kulcsa a termelők szántóföldi tapasztalata. Az elfogadás az egyszerűbb, ismétlődő munkákkal kezdődik, nem pedig a legtöbb elektronikát és mesterséges intelligenciát tartalmazó rendszerekkel.
Továbbá a két kulcsfontosságú művelet az ültetés és a betakarítás, mert ezek járnak a legjelentősebb gazdasági következményekkel, ha nem megfelelően végzik el. Ugyanakkor a mezőgazdaság minden bizonnyal hamarabb és könnyebben fogja elfogadni az autonóm alkalmazásokat, mint sok más ágazat.
Például a Trimble több mint 20 évvel ezelőtt indította el az automatikus irányítási rendszereit, ami valóban előkészítette a mezőgazdaságot az autonóm technológia elfogadására, mert a termelők nagyon hamar belátták, hogy az ilyen technika hogyan segíthet nekik hatékonyabbá válni.
A kutatók és fejlesztők nem azt mondják, hogy a traktorokat olyan robotra cserélik, amely mindent megtesz a gazda helyett. Ez csak fantázia, nem ez lesz a jellemző a következő 5 évben. A középpontban olyan alkalmazások állnak, amelyek segítségével a gazdák könnyebben és költséghatékonyabban tudják elvégezni a munkájukat. A már említett vetés, ültetés és betakarítás esetében a gazdák még mindig jelen akarnak lenni, nagyon vonakodnak attól, hogy bármelyik munka teljes, 4. vagy 5. szintű automatizálását bevezessék.
Mindezt annak ellenére, hogy a technika ma már képes arra, hogy az adott munkagép és művelet típusától függően optimálisan áthaladjon a szántóföldön, a kormányzást és sebességet szabályozza, valamint a gépbeállításokat elvégezze és folyamatosan korrigálja is. Ugyanakkor a fülkéből végezhetnének irodai feladatokat, például a műtrágyarendelést, vagy válaszolhatnak szöveges, rádiós és telefonhívásokra, s közben felügyelhetik a teljes betakarítást.
Az Ohio Állami Egyetem Élelmiszer-, Mezőgazdasági és Biológiai Mérnöki Tanszékénél úgy látják, hogy a teljesen autonóm (vagy utólagosan felszerelt) traktorok 5 éven belül 5%-os piaci részarányt érhetnek el Észak-Amerikában, mivel a gazdák igyekeznek kezelni a munkaerőhiányt és csökkenteni a munkaerőköltségeket. Amennyiben a piaci részarány eléri a 10 százalékot, akkor a piac – és az iparág széles körű elfogadottsága – már szinte biztos. Ez ahhoz hasonlítható, mint amikor az automatikus kormányzás és a hozamfigyelők először megjelentek. Amint a termelők meglátták ennek gyakorlati hasznát, tudatták a berendezésgyártókkal, hogy van rá folyamatos piaci igény.
Eközben az izraeli BlueWhite (korábban Blue White Robotics) startup cég úgy látja, hogy a robotika nagyon gyorsan elterjedt az Egyesült Államok nyugati partvidékén a nagy értékű szőlőültetvényeken és gyümölcsösökben. Ők egy előfizetéses, kulcsrakész autonómiaprogramot kínálnak, amely egy közös digitális architektúrán és utólag is felszerelhető komponenseken alapul a már meglévő mezőgazdasági gépflottákhoz.
Számításaik szerint a következő 5 évben az autonóm technológia ezen módjának mindennapos alkalmazása a mezőgazdasági gépeken körülbelül 50%-os lesz, egyszerűen az üzemeltetési költségek és a munkaerőhiány miatt. Mivel az észak-amerikai mezőgazdaságban jellemzően alacsony a haszonkulcs, a termelők ilyen és ehhez hasonló megoldásokat keresnek költségeik csökkentésére, amely elérheti akár a 35-75 százalékot is.
Bár a BlueWhite üzleti modellje a nagy értékű ültetvényekre összpontosít, de véleményük szerint 2027-re még a normál szántóföldi művelésben is egyre több autonóm eszközt alkalmaznak majd, akár 24/7-es üzemidővel, gépkezelői távfelügyelettel, optimálisan kihasználva az erőforrásokat.
Az autonóm gépek, robotok mellett az utólagosan beszerelhető rendszerek szintén egyre népszerűbbé válnak. Ezt a piacot az AGCO teljes mértékben felkarolta a JCA Technologies 2020 márciusában történt felvásárlásával, amely lehetővé teszi az AGCO számára, hogy saját régebbi Massey és Fendt traktoraihoz, de más márkákhoz, például a Case IH-hoz, a New Hollandhoz vagy a John Deere-hez is nyújtson utólagos autonóm technológiát.
Az AGCO megközelítése az, hogy megmutatja a korlátozott pénzeszközökkel rendelkezőknek, hogyan lehet évről évre növekvő szintű autonómiába beruházni úgy, hogy maximalizálják a termelést, miközben nem szükséges új gépet vásárolni.
Éves termelési automatizálási lehetőségek a mezőgazdasági ágazatok összességében – ábra: www.fdc.nal.usda.gov
A Raven OmniDrive betakarítási alkalmazása lehetővé teszi a kombájn kezelője számára, hogy autonóm módon a kombájnhoz hívjon egy vezető nélküli kihordókocsis traktort, és egy második vezető nélkül rakodjon le. A gazdák azonban szeretnek személyesen ott lenni a fontos munkáknál – fotó: www.ravenind.com
Az autonómia bevezetésének kihívásai
Az AEI kutatásai és az iparági szakértők ma két fő akadályt említenek az autonóm technológia gyors és széles körű bevezetése terén:
• A termelők bizalmatlanok a közvetlen emberi felügyelet nélkül dolgozó gépek biztonságával és megbízhatóságával szemben.
• Észak-Amerika nagy területein nincs megbízható mobiltelefon-szolgáltatás és internetkapcsolat (lefedettségi hiányosságok). Bár ez igaz más területekre is, gondoljunk csak Brazíliára, Ausztráliára vagy Oroszországra, nem beszélve az afrikai kontinensről.
A biztonsággal és megbízhatósággal kapcsolatos aggályok teljesen jogosak, a fejlesztőknek és gyártóknak be kell bizonyítaniuk, hogy gépeik nemcsak maximálisan megbízhatók, de garantálniuk kell a helyszíni vagy online támogatást és segítségnyújtást is (szoftverfrissítés, időszakos, valamint garanciális és azon túli szervizelés). Ezzel valójában nincs gond, mert a gyártók és forgalmazók elkötelezettek a 24/7 hozzáférés mellett az autonóm gépekkel dolgozó termelők és kereskedők számára.
A bizalmatlanság csak akkor szűnik meg, ha a gazdák kedvező tapasztalatot szereznek az autonóm technológiával a földeken, de ehhez meg kell őket tanítani az új gépek használatára is, különben elmarad a kívánt eredmény. Ahogy tapasztalataik növekednek, az összetettebb műveletekhez szükséges gépek sem fognak olyan ijesztőnek hatni.
A mezőgazdaság egy teljesen más terület! Hiába van 5G-hálózat sok autópályán a már önvezető üzemmódra is képes személyautók és kamionok számára, ha a horizontba vesző termőföldeken még egy mobiltelefon sem mindig működik. Nem véletlenül van a mai napig CB-rádió traktorban, kombájnban, terményszállító kamionban. Ettől függetlenül a digitális összeköttetés napjainkban már olyan fontos, hogy a mezőgazdasági bérleti tárgyalásokra is kihatással van! Vannak, akiknél a megbízható vezeték nélküli szolgáltatás hektáronként 10 dollárral többet ér a bérleti díjnál, de volt olyan farmer is, aki azt mondta, hogy akár 30 dollárral többet is megfontolna hektáronként, ha erős mobiljelek állnak rendelkezésre.
Nem kizárt, hogy például a Star Link [Elon Musk növekvő műholdas alapú "globális szélessávú" vállalata], a magán-cellahálózatok valószínűleg az 5G nélküli területek kiszolgálásában fognak élen járni a következő néhány évben.
Az iparág képviselői szerint minél többen használják és látják a robotokat, annál több lehetőséget látnak benne, sőt nem kizárt, hogy maguk a gazdák fedeznek fel majd újabb alkalmazásokat, lehetőségeket.
Számlasokk vagy befektetésjellegű elfogadás
Az AEI felméréseire válaszadók közül sokan – termelők és kereskedők egyaránt –, úgy tűnt, visszariadnak az automatizált berendezések vételárától és az egyre nagyobb autonóm képességű gépekhez nyújtott szolgáltatások magas költségeitől. A fejlesztők és gyártók egyetértenek abban, hogy a technológia nem olcsó, főleg a mikrochipek közelmúltbeli ellátási hiányát tekintve. Az egyik nagy gépgyártó például 2022-ben 1400 dollárt fizet olyan mikrochipekért a beszállítónak, amelyek 2018-ban mindössze 10-20 dollárba kerültek darabonként! Majd megjegyezték, csak azért hajlandók kifizetni a chipekért a sokszoros árat, hogy a gyártmányaik eljussanak a gazdákhoz.
A termelők költségekkel kapcsolatos aggályai
Függetlenül az autonóm rendszerek építéséhez szükséges hardverek költségeitől, a mérnöki erőfeszítések a gazdák problémáinak megoldására irányulnak, különös tekintettel a szakképzett mezőgazdasági munkaerő hiányára az iparosodott országokban és az egyre növekvő üzemeltetési költségekre.
A sikeres értékesítéshez a mérnököknek és a termékfejlesztési szakembereknek tisztában kell lenni azzal, hogy gyártmányaikkal gazdasági problémát kell megoldaniuk, a gazdák számára pozitív megtérüléssel. Az automatizálással nem válnak munkanélkülivé az emberek, azok segítenek abban, hogy a gazdák az egyre szűkülő munkaerőpiac mellett is termelni tudjanak.
Az automatizálással nem válnak munkanélkülivé az emberek – fotó: Shutterstock
Igaz, a robotok „drágák" lesznek, de olyan áron kell értékesíteni azokat, hogy észszerű időn belül megtérüljenek. (Viszonyításkor reálisan mindig egy ugyanolyan munkateljesítményű mai traktort és a hozzá tartozó munkaeszközöket kell/ene figyelembe venni, és ha nem mi vezetjük, akkor a bérköltségeket is. – A szerző) A felmérésben részt vevő több termelő is jelezte, hogy valószínűleg a 4-es, 5-ös szintű berendezéseket vásárolná meg, ha az 10 éves távlatban térülne meg. Egy másik iparági megfigyelő megosztotta, hogy az USA keleti kukoricaövezetében egy mezőgazdasági szolgáltató szövetkezet tárgyalásokat folytat egy 4. szintű műtrágyaszóró flotta megvásárlásáról, hogy a térségben a képzett járművezetők hiányát orvosolja.
Kereskedői költségekkel kapcsolatos aggályok
A legtöbb kereskedő és gépszerelő legfőbb aggodalmát az új rendszereket támogató szakképzett szervizszemélyzet megtalálása és megtartása miatt fejezte ki. Ezen a szakterületen már ma is kevés a hagyományos szerelő. A nagyobb OEM-gyártók azt mondják, hogy képzési programokat indítanak a kereskedőik számára, és a kisebb automatizált mezőgazdasági szolgáltatók, mint például a kaliforniai BlueWhite, többéves szervizszerződéseket kínálnak jó területi lefedettséggel, hogy az utólagosan felszerelt autonóm rendszerekkel is megőrizzék ügyfélkörüket és piaci pozíciójukat.
Az autonóm mezőgazdasági berendezések, függetlenül azok fejlettségi szintjétől, az 1990-es mezőgazdasági berendezések értékesítéséhez és szervizeléséhez képest merőben más technológiának számítanak. Mivel az üzemeltetési költségek bizonyítottan csökkennek (a Blue White 35%-75%-os csökkenést mutat ki ügyfelei, a termelők számára), és kevesebb mezőgazdasági alkalmazottal többet lehet termelni, létjogosultságuk van.
A piac lesz a végső döntőbírája az automatizált mezőgazdasági berendezések költségeinek és a karbantartásaikkal kapcsolatos kihívások megoldásának a nagy, távoli vidéki területeken.
Forrás: www.farm-equipment.com
_fill_99x55_0.jpg)
_fill_99x55_0.jpg)
