Robotik i landbruget: anvendelser og begrænsninger i 2023

Landbruget søger måder at spare ressourcer, forbedre produktionen og mindske spild på. Robotik er et af redskaberne. Artiklen beskriver teknologi og virksomhedsoplysninger fra 2023.

Visse opgaver i dyrkning og fødevareproduktion kan automatiseres for at hjælpe med at forbedre produktivitet og miljøforhold. Resultaterne afhænger af anvendelsen, omkostningerne og driften.

Robotik i landbruget 

Manuelt arbejde kan være tidskrævende og fysisk belastende, især i travle perioder. En bedrift uden robotter er dog ikke automatisk urentabel eller uden viden om vejr og jord. Landmænd kombinerer maskiner, erfaring og forskellige datakilder.

Sensorer, forbundne enheder, datastyring, algoritmer, robotter og droner kan understøtte bestemte opgaver. Det hele er ikke robotik, og alle systemer anvender ikke AI.

Systemerne kan spare tid og visse produktionsmidler, men kræver planlægning, vedligeholdelse og en økonomisk vurdering.

Fremtidig efterspørgsel efter fødevarer bidrager til interessen. I den daværende befolkningsprognose fra FN blev verdens befolkning anslået til at kunne vokse fra omkring 8 milliarder i 2022 til 9,7 milliarder i 2050. Det er en prognose fra den periode, ikke dagens befolkningstal eller den eneste årsag til fødevareefterspørgsel.

En markedsprognose fra 2023 anslog markedet for landbrugsrobotter til 13,5 milliarder USD med mulighed for at nå 40,1 milliarder i 2028. Prognosen blev offentliggjort af MarketsandMarkets. Det var et skøn med en bestemt markedsafgrænsning, ikke et garanteret resultat. Nordamerikas position kan ikke forklares alene med automatisering i andre brancher som e-handel. 

Anvendelser i landbruget

Systemerne varierer i opgave, kommerciel modenhed og behov for tilsyn. Fordele og omkostninger skal vurderes for den enkelte bedrift.

Selvkørende traktorer og førerassistenter kan udføre afgrænsede markopgaver. Positionering og sensorer indgår i løsningerne; GPS kan ikke alene genkende dyr eller uventede forhindringer. Et beslægtet område er selvkørende teknologi, men brugen i landbruget har sine egne vilkår og begrænsninger.

Der findes robotter til høst og pakning af bestemte frugter og grøntsager. Hastighed, frugtskader, modenhedsbedømmelse og rentabilitet varierer. Robotter giver ikke automatisk større høstudbytte.

I husdyrbruget kan blandt andet malkning, fodertildeling og overvågning af græsarealer automatiseres. Mindre gentaget arbejde kan frigøre tid, men pasning af og tilsyn med dyrene er stadig nødvendige. 

Særlige systemer kan overvåge afgrøder eller måle jordegenskaber, eksempelvis pH med en egnet sensor. Andre anvendelser omfatter beskæring, ukrudtsbekæmpelse, plantebeskyttelse og vanding afhængigt af udstyret.

Mekanisk lugning og målrettet sprøjtning er forskellige metoder. Kamerabaseret genkendelse kan styre et redskab mod ukrudt eller begrænse herbicider til udvalgte steder. 

Udvikling af landbrugsrobotik

Ny teknologi kan hjælpe ved mangel på arbejdskraft og begrænsede vand- eller jordressourcer. Valget bør tage udgangspunkt i bedriftens behov.

I 2023 omfattede området både kommercielle systemer og forskningsprototyper. Forskellen er vigtig ved vurdering af tilgængelighed, pris og forventninger.

Automatisering på bedriften

Et system kan kombinere følgende dele:

• Landbrugsmaskiner
• Computersystemer
• Elektronik
• Kemiske sensorer
• Datastyring 

Automatiske maskiner kan forbedre præcision og ressourceudnyttelse i bestemte opgaver. Høstudbyttet afhænger stadig af dyrkningsforholdene.

Tidsbesparelser kan give plads til andre opgaver. Påstanden om, at de fleste landmænd allerede fik mere familietid takket være robotter, var dog ikke underbygget. Vedligeholdelse og systemstyring kræver også arbejde.

Geografiske informationssystemer

GIS kombinerer kort og stedbestemt information, blandt andet fra satellitter. Det kan understøtte beslutninger om dyrkning og produktionsmidler. Fjernmåling måler ikke automatisk alle næringsstoffer i jorden.

Kortlægning og data om dyrenes bevægelser kan hjælpe med driften af græsarealer og husdyrhold. De erstatter ikke en dyrlæges vurdering eller en analyse af foderbehov.

Vertikal dyrkning

Vertikal dyrkning anvender flere dyrkningslag over hinanden. Det er ikke det samme som al indendørs dyrkning. Hydroponik, aeroponik og akvaponik er forskellige metoder med hver deres systemer til vand og næringsstoffer.

Et kontrolleret miljø kan spare vand og plads samt begrænse vejrets påvirkning. Belysning, klimastyring, investeringer og afgrødevalg afgør dog økonomi og miljøvirkning. Robotter garanterer ikke lavere samlede omkostninger.

Læs mere om vertikal dyrkning.

Droner

Droner kan indsamle billeder og målinger om planternes udvikling og tilstand. Afhængigt af udstyr og regler kan de også udføre målrettet sprøjtning. Overvågning hjælper med at opdage problemer, men forhindrer ikke i sig selv tørke, oversvømmelse eller sygdom.

Droner kan hjælpe med at lokalisere dyr og undersøge græsarealer. Varmebilleder kræver fortolkning og er ikke en selvstændig sygdomsdiagnose.

Robotter til bestøvning

Bestøvning bidrager til befrugtning og frødannelse hos mange afgrøder. Beskyttelse af naturlige bestøvere og deres levesteder er fortsat vigtig. 

Forskningen spænder fra jordgående væksthusrobotter til små flyvende prototyper. Nogle systemer anvender sensorer, kameraer eller kunstig intelligens. Ikke alle små robotter har selvstændig navigation eller dokumenteret evne til at bestøve en mark. 

Flyvende forskningsprototyper var i 2023 ikke en almindeligt tilgængelig kommerciel løsning til alle afgrøder og vejrforhold. De skal skelnes fra kommercielle robotter til bestemte væksthusafgrøder. Præcision, omkostninger og udbyttevirkning skal afprøves i hver anvendelse.

Robotbestøvning genopretter ikke automatisk økosystemer eller biodiversitet. Den kan blive et supplerende redskab, mens beskyttelsen af naturlige bestøvere er en særskilt opgave.

Fugleskræmsler med laser

Fugleafskrækkelse skal mindske skader på afgrøder. Traditionelle fugleskræmsler og lasersystemer er forskellige metoder, ikke universelle løsninger mod alle fugle og gnavere. 

Forskeren Rebecca Brown fra University of Rhode Island undersøgte grønt laserlys i bevægelse på majsmarker med op til cirka 183 meters bredde, svarende til 600 fod. Strålen bevægede sig over afgrøden, og elektronikken var beskyttet af en beholder. Markens form påvirkede resultatet, og alle fugle forsvandt ikke. At strålen er svær at se i dagslys, betyder ikke, at den er ufarlig.

Teknologi til husdyrbrug

Automatisk malkning, fodertildeling og rengøring kan mindske gentaget arbejde. Fodermængder skal indstilles korrekt, og rengøring gør ikke miljøet helt sygdomsfrit. Dyrene kræver fortsat tilsyn.

Sensorer kan følge mælkeproduktion, aktivitet og visse tegn på sundhed eller reproduktion. Artiklens tal på 12 procents robotbrug og en prognose på 20 procent inden for fem år manglede klar geografisk og statistisk afgrænsning. De kan ikke læses som globale fakta. Virtuelle hegn vejleder dyr gennem en enhed; de flytter ikke dyrene fysisk på afstand. 

Virksomhedseksempler fra 2023

Oplysningerne nedenfor gælder artiklens tidspunkt. Aktiekurser og nøgletal er historiske, mens indlejrede diagrammer kan ændre sig. Eksemplerne er ikke investeringsanbefalinger.

1. FarmWise

FarmWise udviklede landbrugsteknologi. Artiklen nævnte 73,9 millioner USD fra ni finansieringsrunder med henvisning til databasen CB Insights. Det er en oplysning, som artiklen brugte dengang, ikke en bekræftet aktuel finansieringssum. Virksomheden kombinerede kameraer og mekaniske redskaber til selektiv lugning i grøntsagsdyrkning. 

FarmWise præsenterede Vulcan på World Ag Expo den 14. februar 2023. Det var et mekanisk lugeredskab med kamerabaseret plantegenkendelse og dyb læring. Automatisk genkendelse betyder ikke, at hele maskinen kører uden fører. 

2. Deere & Company

Deere & Company, kendt under mærket John Deere, udvikler landbrugsmaskiner og automatisering. Artiklens kurs på 382,20 USD og fald siden årets begyndelse på 10,86 procent var et øjebliksbillede fra 2023, ikke dagens kurs eller afkast. 

DE Prisdiagram

Samme historiske sammenligning nævnte markedsværdi på 110,07 milliarder USD, direkte afkast på 1,41 procent, P/E 11,30 og egenkapitalforrentning på 47,73 procent. Det er ikke aktuelle målinger eller garanteret afkast. Deere rapporterede nettooverskud på 2,978 milliarder USD i regnskabsårets tredje kvartal, der sluttede den 30. juli 2023.

3. Carbon Robotics

Carbon Robotics bruger kameraer og laser til at genkende og bekæmpe ukrudt. Den kommercielle LaserWeeder fra 2022–2023 var et traktorredskab, i modsætning til den selvkørende demonstrationsprototype fra 2021. Automatisk laserstyring er ikke det samme som førerløs kørsel. 

Virksomheden meddelte i april 2023, at den havde rejst 30 millioner USD, så den daværende samlede finansiering nåede 67 millioner. Oplysningen om 17 amerikanske delstater og tre canadiske provinser beskrev en leveringsplan fra perioden, ikke aktuel dækning eller bevis for, at alt var leveret.

4. Trimble

Artiklen angav historisk for Trimble (TRMB) kursen 42,41 USD, fald siden årets begyndelse på 16,12 procent, P/E 31,61 og egenkapitalforrentning på 8,16 procent. Omsætningen i tredje kvartal 2023 var 957,3 millioner USD, cirka 8,2 procent mere end året før. Justeret indtjening pr. aktie efter non-GAAP var 0,68 USD mod 0,30 USD efter GAAP. 

Ved kvartalets slutning angav artiklen 216,8 millioner USD i likvide midler og cirka 3,05 milliarder i gæld. AGCO offentliggjorde den 28. september 2023 en aftale om 85 procent af et joint venture med Trimbles landbrugsaktiver mod 2 milliarder USD og et bidrag af JCA Technologies. Det gjaldt ikke 85 procent af hele Trimble. Handlen blev gennemført i april 2024.

5. AgEagle Aerial Systems Inc. 

AgEagle tilbød drone- og dataløsninger til landbrug og andre formål, blandt andet infrastruktur og myndigheder. Artiklens skøn på 150 ansatte er ikke en bekræftet aktuel personalestørrelse. 

UAVS Prisdiagram

AgEagle præsenterede eBee VISION den 6. september 2023, et ubemandet fastvingefly især til overvågning, ikke kun til landbrug. Markedsværdien 15,83 millioner USD, kursen 0,13 USD og P/E −0,22 var historiske. Senere selskabshændelser begrænser direkte kurssammenligninger. Artiklen nævnte også omsætning på cirka 3,28 millioner USD i andet kvartal 2023 og vækst på 95,62 procent året før, altså 2022. Negativ P/E betyder ikke overskud.

Fordele og begrænsninger

Mulige fordele afhængigt af anvendelsen er:

• Mindre gentaget og fysisk belastende arbejde. Maskiner kan arbejde længe under passende forhold, men har brug for energi, vedligeholdelse og sikker drift.

• Mindre spild og forbrug af visse produktionsmidler. Den samlede økonomi afhænger også af indkøb, installation og drift. 

• Gentagelighed og præcision i afgrænsede opgaver. Robotter og software kan stadig begå genkendelses-, indstillings- og udførelsesfejl.

• En vis aflastning ved personalemangel. Alle problemer med sæsonarbejde eller høsttid forsvinder ikke.

• Hjælp til krævende arbejde inden for udstyrets konstruktionsgrænser. Maskiner fjerner ikke ulykkesrisikoen helt. 

Begrænsningerne omfatter blandt andet:

• En høj startinvestering. Forventede besparelser skal sammenholdes med de samlede omkostninger; lavere priser eller tilbagebetaling er ikke sikre.

• Energi, vedligeholdelse, reservedele og teknisk støtte, der påvirker omkostninger og tilgængelighed.

• Oplæring, korrekte indstillinger og tilpasning til en bestemt opgave. Ikke alle robotter eller algoritmer kan klare alle landbrugsopgaver.

Konklusion

Landbrugsrobotik i 2023 omfattede både etablerede kommercielle løsninger og eksperimentel teknologi. Kombinationen af sensorer, styring og mekaniske redskaber giver muligheder med forskellig modenhed.

Vurderingen skal tage udgangspunkt i bedriftens behov, omkostninger, infrastruktur, sikkerhed og miljøvirkning. Robotik kan støtte landmanden, men garanterer ikke i sig selv større høst eller bæredygtighed.