Landbouwrobots: de veelbelovende alternatieven

In de vorige eeuw moest de landbouw evolueren om te voldoen aan de behoeften van een steeds groeiende bevolking. Op dezelfde oppervlakte kon de productie exploderen dankzij mechanisatie en vooruitgang in de chemie, terwijl de arbeid die nodig was om het te produceren afnam. Vandaag de dag worden boeren geconfronteerd met nieuwe uitdagingen: concurrerend blijven en tegelijkertijd mens en milieu beschermen. Onderzoek, industrieën en startups bieden echter nieuwe technologische mogelijkheden (sensoren, drones, robotica, gegevensbeheer, etc.) om de landbouw in deze overgang te begeleiden. Het gemeenschappelijke doel is om de landbouwsector te helpen de kwaliteit van zijn productie te verhogen en te verbeteren door de impact ervan te verminderen. Robotica is een van de meest veelbelovende oplossingen. Robots zijn kleiner en lichter en worden steeds preciezer en efficiënter. Het grootschalige gebruik ervan zou boeren kunnen helpen om meer te produceren met meer respect voor het milieu.

De volgende foto's zijn er alleen om je de robots te laten zien die op de markt verkrijgbaar zijn, niet om de tekst te illustreren.

FD20 zaai- en onkruidrobot. Foto van Südzucker

de robotica-revolutie

Wat is landbouwrobotica?

Een robot is een mechatronisch apparaat dat mechanica, elektronica en computers combineert. Ze zijn geen nieuwigheid in de landbouw sinds de eerste prototypes eind jaren 1970 verschenen om boeren te helpen met ploegen, melken en fruit plukken. Maar in die tijd waren het gelede leden die vastzaten aan machines die door de boer werden bediend, en dus niet erg autonoom, en ze bleven anekdotisch vanwege talloze technologische obstakels. De laatste jaren hebben robots in de landbouw een nieuwe impuls gekregen dankzij de vooruitgang in het onderzoek naar robotica, informatietechnologie en telecommunicatie. Veel technologische obstakels zijn uit de weg geruimd en de nieuwste generatie heeft niet alleen aan raffinement en autonomie gewonnen, maar ook aan ambitie. Het gaat namelijk niet alleen om het verlichten van het dagelijks leven van boeren, maar ook om het verbeteren van de wereldwijde prestaties van de landbouwsector. In de huidige context van voedsel-, demografische, energie-, ecologische en economische transities kan deze technologie bijdragen aan de ontwikkeling van een duurzamere landbouw.

Oz de assistent-robot. Foto van Naïo Technologies

De huidige status

De robots van vandaag kunnen schoffelen, zaaien, sproeien, gewassen monitoren, onkruid doden, maaien en oogsten. Ze worden op afstand bestuurd of vooraf geprogrammeerd door de gebruiker die ze bestuurt. Hij kan dan andere, complexere en lonende taken voor zijn boerderij op zich nemen en in realtime met zijn machine communiceren en informatie uit het veld krijgen. Het meest succesvolle voorbeeld van gebruik zijn melkveehouders die zich in Frankrijk vestigen , 50% van hen investeert in melkrobots. Deze robots compenseren de arbeidsintensiviteit en het gebrek aan mankracht in de melkveesector en de voordelen zijn talrijk: Vermindering van de werktijd, flexibiliteit in de organisatie van het werk, stimuleren van het concurrentievermogen zuivelsector...

Het niveau van volwassenheid tussen melkrobots en veldrobots is niet hetzelfde, vooral vanwege de werkomgeving en de ontwikkelingstijd die aan deze technologieën is besteed. Melkrobots zijn nu meer dan 20 jaar oud, 10-15 jaar langer dan de eerste veldrobots.

Een aangepaste teelt

Robots kunnen worden uitgerust met talloze sensoren aan boord die in realtime miljoenen gegevens tegelijkertijd verzamelen en analyseren: gewassen in kaart brengen, gewassen laten rijpen, de kwaliteit van melk of grasland meten, ziekten en plagen opsporen, enz. Deze gegevens worden vervolgens overgezet op informatiedragers die door boeren worden gebruikt om uiterst nauwkeurige landbouw te bedrijven. Met deze gegevens kunnen boeren de behoeften van gewassen of veestapels vaststellen en op een oordeelkundige en beredeneerde manier ingrijpen. Een van de resultaten van deze praktijken is het verminderen of zelfs elimineren van inputs dankzij de precisie van de robot en de gegevens die hij verzamelt. De robot kan vervolgens worden geprogrammeerd om op de exacte locatie en op het meest geschikte moment te werken.

Door nauwkeuriger te werken, plant voor plant, zijn de besparingen talrijk: betere productiviteit, lagere inputs, betere kwaliteit van de productie en vooral een vermindering van de impact op het milieu.

Titan FT35 onkruidrobot. Foto van Farmwise

Verhoogde winstgevendheid

Robotisering is een technologie die duur kan zijn voor een boerderij. Maar de robot kan zichzelf snel terugverdienen als hij verstandig wordt gebruikt. Ten eerste wordt de robot alleen beperkt door zijn autonomie. Aangezien hij niet per uur wordt betaald of onderhevig is aan werkgeverslasten, is hij winstgevender naarmate hij meer werkt. En zelfs als zijn autonomie en uitvoeringssnelheid nog ver verwijderd zijn van zijn maximale potentieel, zou hij 24/7 en 365 dagen per jaar kunnen werken en alle taken kunnen uitvoeren die hem worden toegewezen. Boeren zouden eindelijk meesters van de tijd zijn, het enige wat ze hoeven te doen is het weer regelen!

Kleiner en lichter, elektrisch, thermisch of hybride, de robots verbruiken minder energie. De energiekosten kunnen oplopen tot $1-3 per hectare, wat bijna 10 tot 20 keer minder is dan een tractor voor hetzelfde gebied. Er zijn zelfs machines die op zonne-energie werken. Als je de besparingen op inputs, de bespaarde tijd en de agronomische voordelen die specifiek zijn voor gewassen en bodems bij elkaar optelt, heeft de boer verschillende opties om zijn robot rendabel te maken, de kwaliteit van zijn productie te verbeteren en zijn concurrentievermogen te vergroten.

Burro Samenwerkende Robot. Foto van Burro

In de afgelopen jaren is de landbouw snel geëvolueerd en robotica heeft de hulpmiddelen geleverd die ontbraken om betere kwaliteitsproducten te produceren tegen concurrerende prijzen, met respect voor mens en milieu. Landbouwrobots zijn nog jong in vergelijking met tractoren, maar toekomstige generaties robots zullen autonoom zijn en zich beter kunnen aanpassen. De vooruitgang van kunstmatige intelligentie zal de samenwerking tussen machine en omgeving vergemakkelijken, wat de deur zal openen naar nog meer mogelijkheden.

Uitdagingen

De huidige situatie

Ondanks een snelgroeiende markt en zeer aantrekkelijke producten op papier, heeft de landbouwrobotica nog steeds uitdagingen te overwinnen. De meeste obstakels hebben te maken met de technologie zelf. Robotica is een complexe wetenschap en er zijn maar weinig mensen die deze kennis beheersen. Ontwikkelings- en onderzoekskosten vertegenwoordigen een aanzienlijk budget voor deze bedrijven. Onderzoek en vooruitgang op het gebied van landbouwrobotica worden voornamelijk uitgevoerd in ongeveer 20 laboratoria over de hele wereld. Frankrijk is een van de belangrijkste met 1300 onderzoekers in robotica, maar slechts weinigen zijn gespecialiseerd in de landbouwsector. De agrarische robotica sector zou met 20 miljard dollar de op één na grootste markt ter wereld kunnen vertegenwoordigen. Maar op dit moment zijn bedrijven door gebrek aan financiering gedwongen om zich te richten op nichemarkten om hun technologie te ontwikkelen.

Landbouwrobots zijn een technologische revolutie, zoals mechanisatie dat was in de 19e eeuw. Net als de mechanisatie daarvoor wordt de groei geremd door verschillende technische aspecten, maar niet alleen. Andere wetgevende en economische factoren vertragen de vooruitgang van deze technologie.

De landbouwomgeving

Industriële robots voeren repetitieve taken uit in voorspelbare en veilige omgevingen. Landbouwrobots daarentegen moeten evolueren in constant veranderende omgevingen met veel onvoorspelbare variabelen zoals weersomstandigheden, obstakels, mensen en grondsoorten. De landbouwsector kent ook een grote diversiteit aan werken, percelen en werktuigen die de ontwikkeling van standaardoplossingen bemoeilijken. Daarom zijn er robots op de markt die zich richten op specifieke taken of teeltmethoden.

Als robotica wil doorbreken op de markt, zullen de producten beter moeten kunnen worden aangepast aan landbouwpraktijken en gebruikers, iets wat trekkerfabrikanten in de loop der jaren hebben geïntegreerd.

Omnipowe Multi-Tasks Robot. Foto van businesswire.com

Robuustheid verbeteren

Robotica zal vooruitgang boeken op het gebied van de robuustheid van zijn machines, een belangrijk criterium om te evolueren in de landbouwsector. Lichte en robuuste machines bouwen is een uitdaging die tijd vergt. Moderne tractoren zijn in de loop der tijd steeds geavanceerder geworden, waardoor onderhoud een groot budget is voor boeren die regelmatig externe expertise nodig hebben om hun machines te repareren. AgTech bedrijven moeten de robuustheid van hun machines verbeteren en de onderhoudskosten verlagen. Door hun onderhoudskosten te verlagen, kunnen ze concurreren met het economische model van de tractoren, dat zeker zeer robuust is maar regelmatiger en duurder onderhoud vereist.

GUSS spuitrobot. Foto van Guss Automation

Arbeidstijd en autonomie

Fabrikanten hebben de keuze tussen een thermische oplossing, met meer autonomie maar meer vervuiling, of een elektrische oplossing, met minder autonomie maar gezonder voor het milieu. Er zijn ook gemengde oplossingen, hybriden genoemd, die de voordelen en beperkingen van beide categorieën combineren.

De elektrische robots werken gemiddeld op een paar hectare per dag, dit varieert afhankelijk van de hoeveelheid batterijen aan boord en het werk. Deze autonomie kan voldoende zijn voor tuinbouw en wijnbouw, maar is nog steeds laag voor grootschalige gewassen. De elektrische batterijen en het opladen ervan beperken de werktijd en de dagelijkse logistiek van de landbouwer. Met de tijd en de evolutie van elektrische voertuigen kunnen we hopen het volledige potentieel van 24 uur werk per dag te bereiken, met waarom niet een volledige herlading door de zon.

Voor alle oplossingen op de markt moeten we begrijpen hoe autonoom robots zijn en hoe autonoom ze zullen zijn in de komende 5-10 jaar. Vandaag de dag is menselijke aanwezigheid nog steeds vereist om de robot aan te passen, te controleren, te besturen of te assisteren. De evolutie van kunstmatige intelligentie zou de behoefte aan menselijke aanwezigheid in de toekomst moeten verminderen. Door deze technologieën in te bouwen, zullen robots zich beter aanpassen aan hun omgeving, deze analyseren en beslissingen nemen om te bewegen in overeenstemming met de evolutie.

Robotti Multi-Taken Robot. Foto van Agrointelli

De kosten verlagen

Elk van deze technologieën heeft een hoge kostprijs die moet worden begrepen. Om een idee te krijgen: voor een robot die taken uitvoert op 1-2 ha, moet je rekenen op $20 000 - $30 000. Voor robots met een grotere capaciteit >40 ha moet je rekenen op $150 000 - $500 000. Voor robots met een grotere capaciteit >40 ha moet je rekenen op $150 000 - $500 000. Deze hoge prijzen worden gerechtvaardigd door de hoge ontwikkelingskosten, dure elektronische en elektrische componenten, zeer lage productievolumes, weinig industrialisatie en weinig concurrentievermogen in deze sector. Hoe kan een robot tegen deze prijs concurreren met tractoren onder boeren? Dit is de reden waarom we op de markt voornamelijk robots vinden die bedoeld zijn voor sectoren met een hoge toegevoegde waarde, waar tractoren slechte resultaten boeken, of waar een tekort is aan tractorbestuurders, zoals de wijnsector, tuinbouw en boomgaarden. Het kopen van een robot is een investering, zie het artikel Hoe maak je een succesvolle investering in landbouwrobots, het is noodzakelijk om informatie in te winnen, advies te vragen en de winstgevendheid van het project op de lange termijn te bestuderen. Het is belangrijk om de gebieden te identificeren en te focussen op de taken waar de robot een hoge toegevoegde waarde heeft om het sneller winstgevend te maken.

AgTech Market kan u helpen bij het realiseren van rentabiliteitsstudies om de levensvatbaarheid van uw project te garanderen.

AgBot Multi-Taken Robot. Foto van AgXeed

Late wetgeving

Geen enkele maatschappij kan voorzien dat landbouwmachines op een dag autonoom zullen worden. In sommige landen zoals Australië zijn deze machines niet onderworpen aan specifieke normen. Kans of risico? Het is moeilijk te zeggen. Andere landen, zoals de Verenigde Staten, hebben ervoor gekozen om de fabrikant verantwoordelijk te maken in geval van een ongeluk. Het is een beslissing die fabrikanten dwingt om hun beveiliging verder door te voeren, maar die hen sterk beperkt in hun toepassing. Op Europees niveau is landbouwrobotica gebaseerd op een tekst uit 2006 over landbouwmachines, die helemaal niet is aangepast aan robotisering, de beperkingen en het gebruik ervan. In ieder geval zullen de spelers in de landbouwrobotica zich moeten structureren en moeten werken aan een gemeenschappelijke en gestandaardiseerde wetgeving als ze het volledige potentieel van hun technologie willen benutten. Maar zij zijn niet de enigen die deel zullen hebben aan het eindoordeel, de wetgeving van landen zal zich moeten aanpassen en de juiste keuzes moeten maken, want de wereld verandert snel en zo ook de landbouw.

Juliet spuitende robot. Foto van Swarm Farm

Of ze nu technologisch, economisch of wetgevend zijn, de uitdagingen van de landbouwrobotica zijn reëel maar zullen mettertijd overwonnen worden. Als deze technologie een revolutie teweeg wil brengen in de landbouwwereld, moet ze begrijpen hoe ze werkt, wat er op het spel staat en zich aanpassen aan de beperkingen van deze sector, die nog lang niet de volledige complexiteit van zijn machines begrijpt.

Het volledige potentieel

Automatisering zal de landbouw veranderen en nieuwe technieken en landbouwmethoden mogelijk maken die voorheen onmogelijk werden geacht."

De productiekwaliteit verbeteren en verplaatsen

Als we hebben gekozen voor een industriële en chemische landbouw, dan is dat om onze opbrengsten te garanderen, onze productiviteit te verhogen en tegelijkertijd het aantal benodigde arbeidskrachten te verminderen. We hebben onze productie geëxporteerd naar gespecialiseerde bekkens waar aan alle voorwaarden is voldaan om veel en goedkoop te produceren zonder ons zorgen te maken over de impact op het milieu.

Stel je nu een landbouwwereld voor waarin alle moeilijke taken door robots worden uitgevoerd, een wereld waarin we onze productiviteit verhogen terwijl we ons verbruik van inputs met 90% verlagen. Een wereld waarin we onze bodem, lucht en voedsel respecteren en beschermen. Een wereld waarin robotica op grote schaal toegankelijk is geworden voor iedereen en ons in staat stelt om onze productie te verplaatsen en te diversifiëren in regio's waar dat niet langer mogelijk of rendabel was.

Maar de mogelijkheden zijn nog talrijker, omdat werktijd niet langer onze belangrijkste beperking zal zijn, de enige beperking is de menselijke verbeelding.

Naar mijn mening heeft de wereld door de ontwikkeling van deze geavanceerde technologie de kans om haar technologische evolutie te bewijzen met respect voor haar omgeving en haar mensen. Vandaag investeren in robotica betekent investeren in een efficiëntere en meer respectvolle landbouw. Het betekent het creëren van nieuwe beroepen, nieuwe kansen, nieuwe roepingen. Het betekent deelnemen aan de overgang naar een betere landbouw op wereldschaal.

En voor de meest terughoudende, zelfs met de robotisering van de landbouw, zijn en blijven mensen het middelpunt van het landbouwproces, we zullen ons gewoon aanpassen, zoals we door de eeuwen heen altijd hebben gedaan!

Wil je meer weten over robots en hun evolutie, dan kunnen deze je helpen!

Hoe denken boeren over robotica?

Het gezinsbedrijf | Conventionele akkerbouwbedrijven in Frankrijk

Robot in de wijngaard: Vervang Glyfosaat door robotgrondbewerking | Ervaring van Franse wijnboer met een robot
Robot in de wijngaard: tijd besparen door grondbewerking te automatiseren | Franse wijnboer ervaring met een robot

Waar vind je de juiste robot voor je boerderij en lees je over nieuwe producten?

AgTech Market | Lijst van alternatieve producten voor het gebruik van pesticiden
Ducksize | Catalogus van robots per gewas of taak

Future Farming | Lijst van robots per taak
GOFAR & FIRA | Internationale robotica inhoud & evenement

Hoe bereidt u uw investering in een robotoplossing goed voor?

Hoe maak je een succesvolle investering in landbouwrobots?

De revolutie van landbouwrobots begrijpen: het alternatief waar de landbouw op heeft gewacht!