Robotikk i landbruket: bruksområder og begrensninger i 2023

Landbruket søker måter å spare ressurser, forbedre produksjonen og redusere svinn på. Robotikk er ett av verktøyene. Artikkelen beskriver teknologi og selskapsopplysninger fra 2023.

Enkelte oppgaver innen dyrking og matproduksjon kan automatiseres for å forbedre produktiviteten og miljøresultatene. Resultatene avhenger av bruksområde, kostnader og drift.

Robotikk i landbruket 

Manuelt arbeid kan være tidkrevende og fysisk belastende, særlig i travle perioder. En gård uten roboter er likevel ikke automatisk ulønnsom eller uten informasjon om vær og jord. Bønder kombinerer maskiner, erfaring og ulike datakilder.

Sensorer, tilkoblede enheter, datastyring, algoritmer, roboter og droner kan støtte bestemte oppgaver. Alt dette er ikke robotikk, og ikke alle systemer bruker KI.

Systemene kan spare tid og enkelte innsatsfaktorer, men krever planlegging, vedlikehold og økonomisk vurdering.

Fremtidig matetterspørsel bidrar til interessen. I den daværende befolkningsprognosen fra FN ble verdens befolkning anslått å kunne vokse fra rundt 8 milliarder i 2022 til 9,7 milliarder i 2050. Dette er en prognose fra den perioden, ikke dagens folketall eller den eneste årsaken til matetterspørsel.

En markedsprognose fra 2023 anslo markedet for landbruksroboter til 13,5 milliarder amerikanske dollar, med mulighet for å nå 40,1 milliarder i 2028. Prognosen ble publisert av MarketsandMarkets. Det var et anslag med en bestemt markedsavgrensning, ikke et garantert resultat. Nord-Amerikas posisjon kan ikke forklares bare med automatisering i andre næringer, som netthandel. 

Bruksområder i landbruket

Systemene varierer i oppgave, kommersiell modenhet og behov for tilsyn. Nytte og kostnader må vurderes for den enkelte gården.

Selvkjørende traktorer og førerassistenter kan utføre avgrensede oppgaver på jordet. Posisjonering og sensorer inngår i løsningene; GPS alene identifiserer ikke dyr eller uventede hindringer. Et beslektet område er selvkjørende teknologi, men bruken i landbruket har egne vilkår og begrensninger.

Det finnes roboter for høsting og pakking av enkelte frukter og grønnsaker. Hastighet, skader på frukten, modningsvurdering og lønnsomhet varierer. Roboter gir ikke automatisk større avlinger.

I husdyrhold kan blant annet melking, fôrtildeling og overvåking av beiter automatiseres. Mindre gjentakende arbeid kan frigjøre tid, men stell og tilsyn med dyrene er fortsatt nødvendig. 

Spesialsystemer kan overvåke vekster eller måle jordegenskaper, for eksempel pH med en egnet sensor. Andre bruksområder omfatter beskjæring, ugressbekjempelse, plantevern og vanning, avhengig av utstyret.

Mekanisk luking og målrettet sprøyting er ulike metoder. Kamerabasert gjenkjenning kan styre et redskap mot ugress eller begrense ugrasmidler til utvalgte steder. 

Utvikling innen landbruksrobotikk

Ny teknologi kan hjelpe ved mangel på arbeidskraft og begrensede vann- eller jordressurser. Valget bør ta utgangspunkt i gårdens behov.

I 2023 fantes både kommersielle systemer og forskningsprototyper. Forskjellen er viktig når tilgjengelighet, kostnader og forventninger vurderes.

Automatisering på gården

Et system kan kombinere følgende deler:

• Landbruksmaskiner
• Datasystemer
• Elektronikk
• Kjemiske sensorer
• Datastyring 

Automatiske maskiner kan forbedre presisjon og ressursbruk i bestemte oppgaver. Avlingene avhenger fortsatt av dyrkingsforholdene.

Spart tid kan gi rom for andre oppgaver. Påstanden om at de fleste bønder allerede fikk mer familietid takket være roboter, var imidlertid ikke dokumentert. Vedlikehold og systemstyring krever også arbeid.

Geografiske informasjonssystemer

GIS kombinerer kart og stedfestet informasjon, blant annet fra satellitter. Det kan støtte beslutninger om dyrking og innsatsfaktorer. Fjernmåling måler ikke automatisk alle næringsstoffer i jorden.

Kartlegging og bevegelsesdata kan hjelpe med drift av beiter og husdyrhold. De erstatter ikke veterinærvurdering eller analyse av fôrbehov.

Vertikalt jordbruk

Vertikalt jordbruk bruker flere dyrkingsnivåer over hverandre. Det er ikke det samme som alt innendørs jordbruk. Hydroponikk, aeroponikk og akvaponikk er ulike metoder med forskjellige systemer for vann og næring.

Et kontrollert miljø kan spare vann og plass og begrense værpåvirkning. Belysning, klimastyring, investeringer og valg av vekster avgjør likevel økonomi og miljøvirkning. Roboter garanterer ikke lavere totalkostnader.

Les mer om vertikalt jordbruk.

Droner

Droner kan samle bilder og målinger om vekstenes utvikling og tilstand. Avhengig av utstyr og bruksregler kan de også utføre målrettet sprøyting. Overvåking bidrar til å oppdage problemer, men forhindrer ikke i seg selv tørke, flom eller sykdom.

Droner kan hjelpe med å lokalisere dyr og undersøke beiter. Varmebilder krever tolkning og er ikke en selvstendig sykdomsdiagnose.

Roboter til pollinering

Pollinering bidrar til befruktning og frødannelse hos mange vekster. Vern av naturlige pollinatorer og leveområdene deres er fortsatt viktig. 

Forskningen omfatter alt fra bakkeroboter i veksthus til små flygende prototyper. Enkelte systemer bruker sensorer, kameraer eller kunstig intelligens. Ikke alle små roboter har selvstendig navigasjon eller dokumentert evne til å pollinere et jorde. 

Flygende forskningsprototyper var i 2023 ikke en allment tilgjengelig kommersiell løsning for alle vekster og værforhold. De må skilles fra kommersielle roboter for bestemte veksthusvekster. Presisjon, kostnader og avlingseffekter må testes for hvert bruksområde.

Robotpollinering gjenoppretter ikke automatisk økosystemer eller biologisk mangfold. Den kan bli et supplerende verktøy, mens vern av naturlige pollinatorer er en egen oppgave.

Fugleskremsler med laser

Fugleskremming skal redusere avlingsskader. Tradisjonelle fugleskremsler og lasersystemer er forskjellige metoder, ikke universelle løsninger mot alle fugler og gnagere. 

Forskeren Rebecca Brown ved University of Rhode Island undersøkte grønt laserlys i bevegelse på maisåkre med bredde på opptil omtrent 183 meter, tilsvarende 600 fot. Strålen beveget seg over vekstene, og elektronikken var beskyttet av en beholder. Jordets form påvirket resultatet, og ikke alle fugler forsvant. At strålen synes dårlig i dagslys, betyr ikke at den er ufarlig.

Teknologi for husdyrhold

Automatisk melking, fôrtildeling og rengjøring kan redusere gjentakende arbeid. Fôrmengden må stilles inn riktig, og rengjøring gjør ikke miljøet helt sykdomsfritt. Dyrene trenger fortsatt tilsyn.

Sensorer kan følge melkeproduksjon, aktivitet og enkelte tegn på helse eller reproduksjon. Artikkelens tall på 12 prosent robotbruk og en prognose på 20 prosent innen fem år manglet tydelig geografisk og statistisk avgrensning. De kan ikke leses som globale fakta. Virtuelle gjerder veileder dyr gjennom en enhet; de flytter ikke dyrene fysisk på avstand. 

Selskapseksempler fra 2023

Opplysningene nedenfor gjelder tidspunktet for artikkelen. Aksjekurser og nøkkeltall er historiske, mens innebygde diagrammer kan oppdateres. Eksemplene er ikke investeringsanbefalinger.

1. FarmWise

FarmWise utviklet landbruksteknologi. Artikkelen nevnte 73,9 millioner dollar fra ni finansieringsrunder med henvisning til databasen CB Insights. Dette er en opplysning artikkelen brukte den gangen, ikke et bekreftet aktuelt finansieringsbeløp. Selskapet kombinerte kameraer og mekaniske redskaper for selektiv luking i grønnsaksdyrking. 

FarmWise presenterte Vulcan på World Ag Expo den 14. februar 2023. Det var et mekanisk lukeredskap med kamerabasert plantegjenkjenning og dyplæring. Automatisk gjenkjenning betyr ikke at hele maskinen kjører uten fører. 

2. Deere & Company

Deere & Company, kjent under merket John Deere, utvikler landbruksmaskiner og automatisering. Artikkelens kurs på 382,20 dollar og nedgang siden årets begynnelse på 10,86 prosent var et øyeblikksbilde fra 2023, ikke dagens kurs eller avkastning. 

DE Prisdiagram

Samme historiske sammenligning nevnte markedsverdi på 110,07 milliarder dollar, utbytteavkastning på 1,41 prosent, P/E 11,30 og egenkapitalavkastning på 47,73 prosent. Dette er ikke aktuelle målinger eller garantert avkastning. Deere rapporterte nettoresultat på 2,978 milliarder dollar for tredje kvartal i regnskapsåret; kvartalet sluttet den 30. juli 2023.

3. Carbon Robotics

Carbon Robotics bruker kameraer og laser for å gjenkjenne og bekjempe ugress. Den kommersielle LaserWeeder fra 2022–2023 var et traktorredskap, i motsetning til den selvkjørende demonstrasjonsprototypen fra 2021. Automatisk laserstyring er ikke det samme som førerløs kjøring. 

Selskapet kunngjorde i april 2023 at det hadde hentet 30 millioner dollar, slik at daværende totalfinansiering nådde 67 millioner. Opplysningen om 17 amerikanske delstater og tre canadiske provinser beskrev en leveringsplan fra perioden, ikke aktuell dekning eller bevis for at alt var levert.

4. Trimble

Artikkelen oppga historisk for Trimble (TRMB) kursen 42,41 dollar, nedgang siden årets begynnelse på 16,12 prosent, P/E 31,61 og egenkapitalavkastning på 8,16 prosent. Omsetningen i tredje kvartal 2023 var 957,3 millioner dollar, omtrent 8,2 prosent mer enn året før. Justert resultat per aksje etter non-GAAP var 0,68 dollar mot 0,30 dollar etter GAAP. 

Ved kvartalets slutt oppga artikkelen 216,8 millioner dollar i likvide midler og rundt 3,05 milliarder i gjeld. AGCO kunngjorde den 28. september 2023 en avtale om 85 prosent av et fellesforetak med Trimbles landbruksaktiva, mot 2 milliarder dollar og et bidrag av JCA Technologies. Dette gjaldt ikke 85 prosent av hele Trimble. Handelen ble gjennomført i april 2024.

5. AgEagle Aerial Systems Inc. 

AgEagle tilbød droner og dataløsninger for landbruk og andre bruksområder, blant annet infrastruktur og myndigheter. Artikkelens anslag på 150 ansatte er ikke et bekreftet aktuelt bemanningstall. 

UAVS Prisdiagram

AgEagle presenterte eBee VISION den 6. september 2023, et ubemannet fastvingefly hovedsakelig for overvåking, ikke bare landbruk. Markedsverdien på 15,83 millioner dollar, kursen på 0,13 dollar og P/E på −0,22 var historiske. Senere selskapshendelser begrenser direkte kurssammenligninger. Artikkelen nevnte også omsetning på rundt 3,28 millioner dollar i andre kvartal 2023 og vekst på 95,62 prosent året før, altså 2022. Negativ P/E betyr ikke overskudd.

Fordeler og begrensninger

Mulige fordeler, avhengig av bruken, er:

• Mindre gjentakende og fysisk tungt arbeid. Maskiner kan arbeide lenge under egnede forhold, men trenger energi, vedlikehold og sikker drift.

• Mindre svinn og forbruk av enkelte innsatsfaktorer. Totaløkonomien avhenger også av innkjøp, installasjon og drift. 

• Gjentakbarhet og presisjon i avgrensede oppgaver. Roboter og programvare kan fortsatt gjøre feil i gjenkjenning, innstilling og utførelse.

• En viss avlastning ved bemanningsmangel. Alle problemer med sesongarbeid eller høstetid forsvinner ikke.

• Hjelp til krevende arbeid innenfor utstyrets konstruksjonsgrenser. Maskiner fjerner ikke ulykkesrisikoen helt. 

Begrensningene omfatter blant annet:

• En høy startinvestering. Forventede besparelser må sammenlignes med totalkostnaden; lavere priser eller tilbakebetaling er ikke garantert.

• Energi, vedlikehold, reservedeler og teknisk støtte, som påvirker kostnader og tilgjengelighet.

• Opplæring, riktige innstillinger og tilpasning til en bestemt oppgave. Ikke alle roboter eller algoritmer kan utføre alle landbruksoppgaver.

Konklusjon

Landbruksrobotikk i 2023 omfattet både etablerte kommersielle løsninger og eksperimentell teknologi. Kombinasjonen av sensorer, styring og mekaniske redskaper gir muligheter med ulik modenhet.

Vurderingen må ta utgangspunkt i gårdens behov, kostnader, infrastruktur, sikkerhet og miljøvirkning. Robotikk kan støtte bonden, men garanterer ikke i seg selv større avling eller bærekraft.