Revolusjonerende landbruk: Robotikkens rolle i å øke produktivitet og bærekraft

Landbruksindustrien leter alltid etter måter å forbedre effektiviteten, øke produksjonen og redusere avfall på. En av måtene å gjøre dette på er gjennom roboter.

Robotikk blir faktisk en integrert del av jordbruk- og matproduksjonsprosesser. Målet med robotikk i landbruket er å hjelpe sektoren forbedre produktivitet og miljømessig bærekraft.

Robotikk i landbruksindustrien 

Tradisjonelt jordbruk uten robotikk er mer tidkrevende og krever betydelige menneskelige ressurser for å håndtere de ulike landbruksprosessene. I tillegg mangler det nøyaktig informasjon om vær, jordforhold og bruk av gjødsel. Siden de fleste landbruksaktiviteter i dag praktiseres tradisjonelt, fører det ofte til lite lønnsomt og økonomisk ineffektivt jordbruk.

Som et resultat erstatter avanserte AI-baserte systemer som sensorteknologi, IoT, datastyringsteknologi, intelligente beslutningsalgoritmer, robotikk, droner og avanserte mekanismer det tradisjonelle jordbrukssystemet.

Disse systemene gjør jordbruksprosessen enkel, tidsbesparende, kostnadseffektiv, svært produktiv og bærekraftig.

Denne landbruksrevolusjonen drives av behovet for betydelig økte produksjonsutbytter. Med FN som anslår at verdens befolkning vil stige fra 8 milliarder til 9,7 milliarder i 2050, vil bønder møte stort press for å holde tritt med denne etterspørselen.

Dette er grunnen til at markedet for landbruksroboter anslås å vokse fra 13,5 milliarder dollar i 2023 til over 40 milliarder dollar innen 2028, ifølge MarketsandMarkets. Dessuten dominerer Nord-Amerika for tiden en stor markedsandel i landbruksrobotindustrien takket være den brede adopsjonen av automatisering på tvers av sektorer som netthandel, mat og drikke, bilindustri og farmasøytisk industri. 

Anvendelse av robotikk i landbrukets landskap

Markedet for landbruksroboter er et dynamisk landskap fylt med enormt potensial. Så la oss se på det brede spekteret av anvendelser som roboter har innen landbruksindustrien.

Begynnende med mye enklere oppgaver, erstatter førerløse traktorer og roboter gradvis førerstyrt maskineri for såing av frø. Her samarbeider maskinsyn og bevegelsessensorer for å unngå hindringer mens de navigerer på feltet. For eksempel bruker autonome traktorer GPS-basert selvkjørende teknologi med en plan om å integrere maskinlæring for å hjelpe traktorene med å identifisere nye hindringer eller dyr i deres bane.

En primær bruk av roboter på gårder kan sees i plukking og pakking av frukt og grønnsaker. På grunn av nøyaktigheten og hastigheten robotene kan oppnå for å forbedre avkastningsstørrelsen og redusere avfall, er høsting og plukking en av de mest populære robotapplikasjonene.

Selv repeterende oppgaver knyttet til husdyrhold, som melking av kyr, spredning av fôr og overvåking av beiteområder, kan automatiseres. Ved å automatisere langsomme, repeterende og kjedelige oppgaver for bønder, gjør landbruksroboter det mulig for bønder å fokusere mer på å forbedre den samlede produksjonsavkastningen. 

I tillegg brukes roboter også til å utføre komplekse oppgaver som overvåking av avlinger og måling av pH-nivåer i jorden. Roboter kan også programmeres til å utføre avlingsvedlikehold ved å beskjære planter, luke jord, påføre insektmidler og sørge for vanning.

For å bekjempe ugress bruker selskaper datamaskinsyn og en rekke mekaniske verktøy som gjør at roboter kan plukke ut ugress i stedet for å bruke kjemikalier. På samme måte blir smarte sprøytere kombinert med datamaskinsynskameraer for å identifisere ugress for målrettet herbicidapplikasjon. 

Innovasjon innen landbruksrobotikk

Innovasjon er essensiell i enhver sektor, og den er nå mer relevant i landbruket enn noen gang før, ettersom omfavning av ny teknologi som robotikk vil være en nøkkelfaktor i å endre landbrukets ansikt. Tross alt, med verdens befolkning som vokser i et svimlende tempo, har nye innovasjoner i landbruket blitt nødvendige.

Selv om vi har kommet langt siden de første industrielle robotene ble oppfunnet på 1950-tallet, har det de siste årene vært en betydelig fremgang i innovasjon innen robotikkapplikasjoner i landbruket. Så la oss se på noen av de viktige innovasjonene innen landbruksrobotikk.

Gårdsautomatisering

Gårdsautomatisering reduserer menneskelig innsats og feil ved å kombinere:

• Landbruksmaskiner
• Datasystemer
• Elektronikk
• Kjemiske sensorer
• Datastyring 

Ved å bruke automatiserte høstemaskiner og autonome traktorer gjør bønder effektiv bruk av ressurser og produserer høyere avkastning.

Automatisering er allerede en viktig del av jordbruksprosessen, men etter hvert som den blir enda viktigere i årene som kommer, vil det økte automatiseringsnivået tillate bønder å fokusere mer på kreative, komplekse og andre kritiske aspekter av virksomheten. I tillegg gjør automatisering at de fleste bønder nå får tilbringe mer tid med familiene sine enn før.

GIS i landbruk

Geografiske informasjonssystemer (GIS) i landbruket er avhengige av teknologi som satellitter for å forstå typer og posisjon av avlinger, gjødslingsnivå, jordstatus og relatert informasjon. Ved å utnytte data generert fra GIS-fjernmålingsenheter og programvare, kan bønder ta informerte beslutninger.

I tillegg til å bruke denne teknologien for å bestemme den beste plasseringen for avlingsplanting i feltet og forbedre jordnæringen, kan GIS-programvare også hjelpe med husdyrhelse, fertilitet og ernæring ved å overvåke dyrenes bevegelser.

Vertikalt jordbruk

En ny populær metode for jordbruk er vertikalt jordbruk eller innendørs jordbruk, hvor planter dyrkes i et fullt regulert miljø. Her blir plantens alle behov møtt ved kunstig å tilføre vann, lys og næringsstoffer ved hjelp av hydroponiske, akvaponiske og aeroponiske teknikker.

Kontrollert miljølandbruk (CEA) reduserer vannforbruket betydelig, beskytter planter mot ugunstige værforhold, og maksimerer bruken av plass for dyrking for å gi pålitelig og høyere avkastning, samtidig som ressursene brukes effektivt og arbeidskostnadene reduseres ved å bruke roboter til høsting og planting.

Klikk her for å lære mer om vertikalt jordbruk.

Droner

Ubesatte luftfartøy eller droner blir i økende grad nyttige for å overvåke avlinger. Ved å bruke avanserte sensorer kan droner hjelpe med å overvåke plantenes vekst, oppdage sykdomsstress, overvåke felttemperatur, og spraye pesticider, vann eller gjødsel på ønskede steder i feltet. Disse enhetene kan også brukes til bildedannelse og jordfruktbarhet, samt for å overvåke jordkvalitet og sikre at avlinger ikke påvirkes av miljøfaktorer som tørke eller flom.

Samtidig, i husdyrforvaltning, brukes droner til å observere beiteområder og spore dyrebevegelser på store landområder. Noen droner er utstyrt med termisk bildeteknologi for å oppdage syke dyr med høy kroppstemperatur. På denne måten hjelper droner bønder med å skaffe omfattende data for å ta rettidige beslutninger.

Kunstige pollinatorer

Pollinering, som er en prosess for å muliggjøre befruktning og frøproduksjon, er avgjørende for overlevelsen av mange avlinger. Imidlertid står pollinering overfor mange utfordringer, som tap av habitat, bruk av pesticider og synkende biepopulasjoner. 

Som et resultat skjer det økende innovasjon, som for eksempel robotinsekter som etterligner oppførselen og utseendet til naturlige pollinatorer. Her er små maskiner utstyrt med sensorer, kameraer, kunstig intelligens (AI), og mikroaktuatorer som gjør dem i stand til å fly, navigere og pollinere blomster autonomt. 

Sammenlignet med manuell pollinering er AI-robotinsekter ikke bare mer presise, fleksible, skalerbare og kostnadseffektive, men kan også arbeide under alle værforhold og i ethvert miljø. Disse pollinatorene kan også programmeres til å målrette spesifikke avlinger eller planter, og unngå uønsket krysspollinering eller forurensning.

Ved å redusere presset på naturlige pollinatorer bidrar AI-robotinsekter til å gjenopprette økosystemer og biologisk mangfold, samtidig som de skaper nye muligheter for utdanning, forskning og innovasjon innen robotikk og bioteknologi.

Laserskremmefugler

Tidligere stolte bønder på tradisjonelle fugleskremsler for å holde bort irriterende fugler eller gnagere som kan være en trussel mot voksende avlinger i et åpent felt. Men i dag vender bønder seg til høyteknologiske enheter med bevegelsessensorer for å holde fugler fra å plyndre avlinger. 

En forsker fra University of Rhode Island hjalp til med å designe en laserfugleskremsel, som projiserer grønt laserlys, som fugler er følsomme for. Usynlig for mennesker i sollys, kan den skyte en laserstråle 600 fot over et felt for å skremme fugler. Laserfugleskremselen oppbevares i en plastbøtte for å beskytte den mot vær og er festet til en justerbar stang.

Teknologi for husdyrhold

Fremvoksende teknologier for husdyr gjør det mulig for bønder å strømlinjeforme gårdsdriften, forbedre dyrevelferd og øke produktiviteten. For eksempel, ved å bruke robotikk, big data og AI, automatiserer teknologiselskaper oppgaver som melkeinstallasjoner for å melke kyr uten menneskelig inngripen, fôrsystemer for å gi dyrene fôrmiks tilpasset deres spesifikke behov og i passende mengder, og rengjøringssystemer for å fjerne avfall og skape renere og sykdomsfri miljø.

I melkeindustrien utvikler selskaper sensorer for å overvåke melkeproduksjon og kvalitet i sanntid, helse og graviditetshormoner. Ifølge rapporter bruker 12 % av melkegårdene roboter, noe som forventes å vokse til 20 % i løpet av de neste fem årene. Samtidig hjelper virtuelle gjerder gårder med å flytte dyr som bærer en sensor på avstand. 

Selskaper

Med så mye innovasjon som skjer i landbruksrobotindustrien, la oss nå se på noen av de fremtredende og viktigste aktørene:

1. FarmWise

En ledende innovatør innen landbruksteknologi og robotikk, FarmWise har hentet inn 73,9 millioner dollar i 9 finansieringsrunder, ifølge CB Insights. Selskapet bruker en kombinasjon av AI, datamaskinsyn og robotikk for å bygge sine produkter som er rettet mot å fjerne ugress uten bruk av kjemikalier og datainnsamlingsoperasjoner på grønnsaksgårder. 

Nylig presenterte selskapet sitt nye ugressverktøy, Vulcan, på World Ag Expo 2023, som bruker datamaskinsyn og dype læringsmodeller for å fjerne ugress med høy presisjon. 

2. Deere & Company

Dette børsnoterte selskapet er kjent for sin tradisjonelle landbruksmaskineri og implementerer teknologier som AI, IoT, roboter, maskinlæring, big data osv., for å ta datadrevne beslutninger. Handlet til $382,20, er John Deeres aksjer ned 10,86 % år‑til‑dato (YTD). 

DE Prisdiagram

Selskapet har en markedsverdi på 110,07 milliarder og betaler en utbytteavkastning på 1,41 % mens den har en P/E (TTM) på 11,30 og ROE (TTM) på 47,73 %. For tredje kvartal som endte 30. juli 2023 rapporterte John Deere en nettoinntekt på 2,978 milliarder dollar.

3. Carbon Robotics

Den ledende innovatøren innen landbruksrobotikk, Carbon Robotics bruker AI, datamaskinsyn, robotikk og lasere for å gjøre det mulig for bønder å strømlinjeforme sin ugresskontrollprosess. Selskapet tilbyr en autonom laserugressluker for kommersiell jordbruk som bruker dyp læring for å identifisere og fjerne uønskede planter. 

Det er også på vei til å levere LaserWeeder til 17 amerikanske delstater og tre kanadiske provinser. I april i år hentet Carbon Robotics inn 30 millioner dollar, og bringer den totale innhentingen så langt til 67 millioner dollar, for å akselerere sin produksjon og internasjonale ekspansjon.

4. Trimble

Aksjene til Trimble (TRMB), et selskap som bygger robotiske og autonome teknologier for landbruksmaskiner, er ned 16,12 % i år og handles til $42,41 med en P/E (TTM) på 31,61 og ROE (TTM) på 8,16 %. For 3Q23 rapporterte selskapet en omsetning på 957,3 millioner dollar, opp 8,2 % år‑over‑år, og non‑GAAP inntjening på 68 cent per aksje. 

Ved slutten av kvartalet hadde Trimble 216,8 millioner dollar i kontanter og kontantekvivalenter, og total gjeld var 3,05 milliarder dollar. Etter hvert som konkurransen blant landbruksmaskinselskaper om å automatisere jordbruket akselererer, kunngjorde AGCO Corp (AGCO.N) nylig at de vil kjøpe en 85 % eierandel i Trimble’s agribusiness for 2 milliarder dollar.

5. AgEagle Aerial Systems Inc. 

Dette selskapet, med anslagsvis 150 ansatte, tilbyr dronebaserte dataløsninger for å gjøre det mulig for bønder å forbedre avlingsstyringen. I tillegg til landbruk tilbyr selskapet sine fullstakkede droneløsninger innen energi, bygg og offentlige sektorer. 

UAVS Prisdiagram

I september lanserte AgEagle sin faste vingedrone eBee VISION. Med en markedsverdi på 15,83 millioner dollar, handles AgEagle‑aksjene (UAVS) til $0,13 med en P/E (TTM) på -0,22. I august rapporterte selskapet et merkbart fall i Q2-omsetningen til 3,28 millioner dollar etter at inntektene økte med 95,62 % året før.

Fordeler og ulemper ved landbruksrobotikk

Automatisering av landbrukssystemer medfører en rekke fordeler:

• I motsetning til mennesker kan roboter arbeide raskere og over lengre perioder uten å bli kjeder seg eller bli trøtte, uten behov for pauser, produktivitetsnedgang eller risiko for skade.

• Ved å redusere avfall og kostnadene for arbeidskraft og gårdsdrift, er landbruksrobotikk en kostnadseffektiv metode. 

• Siden roboter ikke er utsatt for menneskelige feil, kan de utføre både repeterende oppgaver og komplekse oppgaver nøyaktig og presist gjennom hele prosessen.

• Med roboter trenger du ikke bekymre deg for arbeidskraftmangel for sesongoppgaver eller avlinger som blir liggende i bakken og ikke blir pallert i tide for distribusjon.

• Takket være deres avanserte persepsjonsevner, autonome beslutningstaking og presise utførelsesevner, kan roboter oppnå nøyaktige og effektive produksjonsmål selv under komplekse, tøffe og farlige omgivelser. 

Imidlertid er automatisering av landbrukssystemer ikke uten ulemper:

• Den største bekymringen med roboter er at de er dyre. Selv om kostnaden kan oppveies av økt effektivitet og avkastning, er det fortsatt en stor innledende investering, selv om kostnadene vil falle etter hvert som teknologien utvikler seg.

• Roboter krever også elektrisitet og regelmessig vedlikehold for å holde dem i drift, noe som ytterligere øker kostnadene ved bruk.

• Landbruksroboter krever komplekse algoritmer for å fungere for enhver oppgave, noe som også betyr at bønder trenger opplæring før bruk.

Konklusjon

Så, som vi har sett, har roboter i økende grad fanget oppmerksomheten både i forskning og industri, noe som har resultert i en rask utvikling av landbruksroboter. Ved å integrere persepsjon, beslutningstaking, kontroll og utførelsesteknikker, er også betydelige forbedringer oppnådd.

Dette gir mening i lys av en voksende befolkning og økende mangel på land og vann, hvor landbruksroboter spiller en unik og integrert rolle ved å tilby en smartere, tryggere og mer produktiv måte å drive jordbruk på!