为何机器人在农业领域的应用推进缓慢?

如题所述

为什么有如此多的农业设备制造商大量参与到农业领域,但是农业领域的机器人技术和应用进展却如此缓慢呢?在朝着机器人方向发展之前,也许农民们首先得接纳数字时代的来临以及精确农业的概念和实践。

一直以来,农民购买新设备的两个主要考虑是灵活性和投资回报。精准农业不仅仅是花言巧语,事实上,它将实时情报输入分析软件,使之转化为有意义的实用信息,使农场管理者可以迅速做出反应。数据和分析过程都有成本,但在过去的几年里,由于大宗商品价格下跌,农民们的经济状况捉襟见肘。然而,随着技术进步加快,尤其是视觉系统、感知和抓取领域的发展,在已经高度自动化的农业领域,劳动力、水资源、大宗商品价格和政治的变化加快了对重度自动化的需求。

我们将考察以下四个主要提供商:

约翰迪尔公司(John Deere Corporation ,NYSE:DE)

迪尔公司是一家全球性的拖拉机和农具供应商,有一小部分自主的“mules”和其它机器人车辆生产线,主要用于军事用途以及机器人割草机领域。

迪尔公司开发了一种无人驾驶的无驾驶室拖拉机,但它并没有被那些喜欢空调驾驶室和移动控制台的农民们所接受。尽管如此,60%的迪尔拖拉机都配备了自动操舵装置。迪尔公司最近的推广重点在于可变速的拖曳式和牵引式农具。

迪尔公司发现,其2016年的销售额相比2015年(2015年同样是一个下降的年份)下降了8%。他们认为,是由于农场(90%)和建筑设备(10%)市场的困难导致了设备销售下降。市场不利的结果就是,在过去三年里大型设备的销售下降了50%以上。

设备在持续地变得更大、更强力,但它的价值取决于其技术和先进的能力。这就是迪尔公司致力于成为精准农业领域无可争议的业界领导者的原因。今天,客户可以实时监测和测量作物的产量和含水量,并且随着他们的机器在田间的移动而实时播种。所生成的数据可用于生成种子和施用化肥或农药的处方。这有助于农民进行成本管理,通过提高生产率和提高产量增加收入。结果是相当令人印象深刻的。

Trimble (NASDAQ:TRMB)

Trimble是一个大型的全球定位系统技术提供商,以及各个领域的移动化厂商。他们的农业分公司整合、提供并销售各种各样的无人驾驶指导工具包、测绘系统和现场指导软件和设备,并且销售各种类型的无人机、GPS / RTK服务和通讯设备、斑点喷雾系统、一系列传感器及其农场管理连接系统(Connected Farm Management System)。

今年,Trimble的销售额同比仅增长了3%。由于他们报告收入的方式,分公司的收入不能单独确定。但是,Trimble所有品牌农业设备的导航产品、其新型集成化的精密农业软件平台(即农场管理连接系统,Connected Farm Management System),以及无人机数据收集系统都是其主要收入来源。

Trimble通过CNH经销商和他们自己的员工进行销售。除了上面提到的用于水平测量和变速浇水的传感器和专业软件之外,他们还有许多其它与农产品相关的产品。

Raven 实业(NASDAQ:RAVN)

Raven是一家供应农业中使用的塑料薄膜和硅覆盖层,以及用于RTK通信、操作和指导的元件和软件的企业。Raven还制造喷雾器的喷嘴以及一个喷雾臂上多个喷嘴的变速喷洒装置元件。Raven 2016年销售额同比增长7.8%,比2014年下降了34%。农产品约占Raven总收入的38%。

CNH (Case New Holland Industrial)(NYSE:CNH)

CNH工业是一个全球性的建筑、电梯、卡车、动力和农用拖拉机设备集团。CNH最近把多个品牌(Case, New Holland, Intl Harvester, Steyr, Iveco及其它)整合到一个公司旗下。CNH拥有100多条生产线,以及400多种拖拉机、收割机、材料处理、播种和其它农业设备。

CNH常规性地为拖拉机配备AccuGuide通讯软件系统,它有分段和速率控制系统,能使设备进行不同频率的施肥、播种和导航驾驶,在英尺级别的精度上进行重复操作。CNH还为其拖拉机提供了自动驾驶工具,已经销售的拖拉机中大约60%都包括该功能。CNH向欧盟智能机器人项目中各个传感和操纵子项目提供资助,同时也是其联合成员。这些项目中包括甜辣椒收割机器人、苹果收获机器人、精密树冠优化喷雾机器人和其它基于人工智能的农业系统。然而这些都还得到商业应用和推广。

CNH正在与DroneDeploy合作开发软件,创建一个叫做PLM无人机数据管理的新数据服务,该数据管理旨在帮助农民收集从空中绘制的作物和农田的实时数据。空中图像有助于在识别重度夯实区域、减少作物健康问题和提高产量等。未来,无人机一旦能够长时间地承受更重的负荷,就有可能更有效地喷洒作物或授粉。无人机可以在不同的高度飞行以提高作物喷洒的准确度,这意味着人们可以更高效地施用化肥。

CNH的2016年总收入与2015年持平。农业设备占了CNH销售额的40%,这一比例较2015年下降了11%。其公司年度报告的主席声明称,“我们预计,直到农业大宗商品价格上涨之前, NAFTA(北美自由贸易协定)和EMEA(欧洲、中东和非洲)地区的需求仍然处于低度水平,这一结果也许会随着拉丁美洲地区的经济复苏有所改善。”

概要

所有的设备制造商—— John Deere, AGCO (包括Massey Ferguson、Fendt Valtra和Challenger等品牌),Claas, Argo 集团(包括Landini 、McCormick和Valpadana等品牌), Same Deutz Fahr集团(包括Same,兰博基尼,Hurlimann和Deutz等品牌),CNH工业和日本Kubota公司,再加上Trimble, Raven和其它相关商业业务,都预计精确农业产品、软件、设备和实践被广为接受的进程是稳定而缓慢的。直到时机成熟,他们才会推动机器人进入这个过程。

虽然目前的需求增长缓慢,但是所有这些公司都在努力保持收益率。然而,他们提供的是帮助农民成为数字化精准农民的增量式解决方案,例如通过将把从农场的所有数据汇聚到软件应用程序平台上,做出本地化的农业方案决策。一旦农民开始使用他们的数据来做决定,他们就需要可变速机器来执行这些决定,这时候他们就需要使用机器人设备。

目前,应用在包装工厂中的分拣、检查、删除、装箱、包装和卸垛等后期处理机器人技术正在兴起。诸如播种、除草、变化率喷洒和收割等更新的机器人技术目前仍在进行实地测试,由于其目前仍过于昂贵,还无法进行大规模的商业化。

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