Cyfryzacja, automatyzacja i robotyzacja
Jak będzie wyglądało rolnictwo przyszłości? Ewidentnie przedsmak tego mamy już teraz, kiedy coraz częściej wdrażane są najnowsze technologie, które jeszcze kilkanaście lat temu uznawane były za wizje rodem z książek science fiction. Postanowiliśmy dowiedzieć się więcej i pytania na ten temat zadaliśmy panu doktorowi Jackowi Skudlarskiemu z Wyższej Szkoły Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie, który jest znawcą i pasjonatem Rolnictwa 4.0, coraz bardziej dominującego w światowych gospodarstwach.
rozmawiali: Mateusz Uciński, Zofia Borowska-Dobrowolska
Panie doktorze, zanim porozmawiamy o Rolnictwie 4.0, chcielibyśmy spytać, czym charakteryzowały się jego poprzednie wersje i jakie wydarzenia można nazwać kamieniami milowymi, które uznajemy za moment przeskoczenia do nowszej generacji?
Rewolucje technologiczne w rolnictwie rozpoczęły się od pary, a dokładniej mówiąc, od wynalezienia maszyny parowej, która zastąpiła pracę ludzkich mięśni i zwierząt. Wraz z wykorzystaniem maszyny parowej pojawiły się zarówno lokomotywy, jaki lokomobile, które można nazwać prekursorami ciągników rolniczych. Właśnie od maszyny parowej zaczęła się pierwsza rewolucja technologiczna w rolnictwie, czyli tzw. Rolnictwo 1.0.
Kamieniem milowym dla Rolnictwa 2.0 było skonstruowanie ciągnika rolniczego z silnikiem spalinowym. Rolnictwo 2.0 to również zastosowanie w produkcji rolnej nawozów i pestycydów. Niewątpliwie krokiem milowym było wdrożenie elektryfikacji.
Początek trzeciej rewolucji w tym sektorze gospodarki (Rolnictwa 3.0) dało wdrożenie do produkcji rolnej technik satelitarnych. Tak zwany GPS okazał się przydatny w automatycznym prowadzeniu ciągników i w aplikowaniu zmiennych dawek nawozów, nasion i pestycydów. Rolnictwo 3.0, znane bardziej pod nazwą Rolnictwo Precyzyjne, to również wykorzystanie satelitów oraz dronów do zbierania danych.
Rewolucję 4.0 niewątpliwie zapoczątkował internet, z biegiem czasu coraz szybszy i bardziej dostępny, tym samym stał się technologią umożliwiającą zbieranie i transfer danych z różnych źródeł. Symbolem 4.0 jest także sztuczna inteligencja, która zarówno intensywnie się rozwija, jak również zdobywa coraz szersze obszary zastosowania. Sztuczna inteligencja wszakże nie jest najnowszym rozwiązaniem, jednak obecne moce komputerowe umożliwiają jej szybki rozwój. 4.0 to również zaawansowana automatyka oraz robotyka, które wkraczają także do rolnictwa.
Jak wpłynęły one na obecny obraz rolnictwa i gospodarstw produkcyjnych?
Zarówno koncepcja Rolnictwa Precyzyjnego (Rolnictwa 3.0), jak i Rolnictwa 4.0 zmieniają podejście do produkcji rolnej. W rolnictwie precyzyjnym pole nie jest traktowane jako jednorodna struktura, lecz przestrzeń składająca się z wielu różnych stref o zróżnicowanej produktywności. Narzędzia rolnictwa precyzyjnego umożliwiają identyfikację owych stref z wykorzystaniem map plonu, skanowanie gleby czy zdjęć satelitarnych. W dalszej kolejności, po przeprowadzeniu prób glebowych dla potrzeb roślin w owych strefach, dopasowuje się poziom nawożenia, dawki nasion, a nawet głębokość uprawy gleby. W koncepcji rolnictwa precyzyjnego mówi się o zmiennym dawkowaniu nawozów, nasion oraz pestycydów.
Rolnictwo 4.0 daje możliwość podejmowania szybkich i efektywnych decyzji dzięki danym z produkcji, które pozyskiwane są na bieżąco za pomocą urządzeń pomiarowych i obrabiane w systemach informatycznych. To zarządzanie nie tylko na bazie własnego doświadczenia i intuicji, ale także z wykorzystaniem danych bieżących oraz historycznych. Oczywiście w koncepcji 4.0 utrzymywana jest strategia zmiennego dawkowania nawozów, nasion i pestycydów po wcześniejszych analizach pola pod względem zróżnicowania plonów i właściwości gleby.
Czym zatem jest Rolnictwo 4.0?
Rolnictwo 4.0 można scharakteryzować trzema słowami: cyfryzacja, automatyzacja i robotyzacja. Cyfryzacja, czyli wykorzystanie technologii cyfrowych do zbierania danych i sterowania procesami w sposób zdalny. Automatyzacja, czyli wykorzystanie urządzeń, które pracują bez udziału człowieka. Robotyzacja, czyli zastosowanie robotów (swego rodzaju automatów) do wykonywania prac zamiast ludzi. Jednakże Rolnictwo 4.0 to nie tylko technologie, ale również sposób zarządzania gospodarstwem (oparty na danych) i nowe modele biznesowe, wykorzystujące np. internet.
Jakie Pańskim zdaniem jest zainteresowanie Rolnictwem 4.0? Zarówno w naszym kraju, jak i na świecie?
Nie dysponuję danymi liczbowymi, ale na ile mi wiadomo z publikowanych doniesień agencji badawczych, przewiduje się wzrost rynku rozwiązań Rolnictwa 4.0 w najbliższych latach. Świadczyć to może o rosnącym popycie na takie rozwiązania ze strony rolników.
Co do reakcji ze strony polskich rolników, najlepszym świadectwem jest duże zainteresowanie ubiegłorocznym programem dofinansowania rozwiązań Rolnictwa 4.0, aczkolwiek warto się zastanowić, czy osobom składającym wnioski bardziej chodziło o zakup maszyny z dotacją, czy o nabycie cyfrowego rozwiązania.
Co definiuje zainteresowanie nową generacją rolnictwa?
Potrzeba matką wynalazków. Konieczność optymalizacji kosztów produkcji i zachowania jej standardów, potrzeba uzyskania wysokiej jakości wyrobów, niedobór pracowników czy też chęć ułatwienia sobie pracy, wygenerowania wolnego czasu dla siebie – to z pewnością są czynniki, które wpływać będą na zainteresowanie nową generacją rolnictwa.
Czy polskie gospodarstwa są gotowe na używanie nowych technologii związanych z rolnictwem 4.0?
Warto podkreślić, że rozwiązania Rolnictwa 4.0 przeznaczone są dla większych obszarowo gospodarstw, aczkolwiek dla małych też narzędzia się znajdą. Tak więc nie wszystkie gospodarstwa mają szansę być w koncepcji 4.0. Gotowość do używania nowych technologii wiąże się z chęcią ich poznania, zdobycia o nich wiedzy i przekonania się co do korzyści z ich zastosowania. Wśród rolników jest grupa osób (z pewnością dość liczna), której obce są rozwiązania 4.0 i która nie jest gotowa do ich wdrażania i wykorzystania. W tej grupie znajdują się starsi wiekowo rolnicy, którzy nie w pełni oswoili się z nowymi technologiami, nawet tymi z życia codziennego, jak np. smartfon i internet. Ta grupa osób raczej nie będzie gotowa na wdrażanie nowoczesnych technologii.
Jednakże młode pokolenie, które wyrosło w dobie komputerów, smartfonów i internetu, raczej będzie bardziej otwarte na cyfrowe technologie czy nawet i robotyzację.
Na jakie problemy i wyzwania mogą natknąć się gospodarstwa hodowlane w nowej erze rolnictwa?
Niewykluczone, że istotnym problemem gospodarstw hodowlanych może być opłacalność produkcji, która generować będzie potrzebę optymalizacji kosztów w gospodarstwie. Cyfrowe rozwiązania mogą okazać się przydatne jako narzędzia do monitorowania zużycia mediów i środków do produkcji, co pozwoli identyfikować obszary generujące wyższe koszty.
Ważną kwestią będzie też dobrostan zwierząt, na który wpływ mają warunki panujące w budynku inwentarskim. Utrzymanie dobrostanu zwierząt będzie dla rolników wyzwaniem m.in. z racji regulacji prawnych i nacisków ze strony obrońców praw zwierząt. Zresztą zachowanie dobrostanu zwierząt też jest korzystne dla rolnika. Utrzymywana w dobrych warunkach krowa da więcej mleka.
Cyfrowe narzędzia również i w tym przypadku mogą okazać się przydatne. Z jednej strony mogą one pozyskiwać dane dotyczące warunków, w jakich przebywa zwierzę, z drugiej zaś sterować automatyzacją klimatu w budynku inwentarskim.
Tak jak jest obecnie, tak i w przyszłości wyzwaniem będzie kontrola stanu zdrowotnego zwierząt i zapobieganie chorobom. Również i w tym przypadku przydatne okazać się mogą cyfrowe rozwiązania.
Czy warto wdrażać się w inteligentne rolnictwo i na co zwrócić uwagę, wykonując audyt technologiczny gospodarstwa, by jak najlepiej wykorzystać nowe możliwości?
Warto wdrażać rozwiązania inteligentnego rolnictwa z racji tego, że inne branże będą szły z postępem technologicznym i będą to robiły inne gospodarstwa. Jednakże w tym przypadku należy zachować rozsądek, by nie przeinwestować. W pierwszej kolejności warto zastanowić się, z jakimi bolączkami boryka się gospodarstwo i w jakich obszarach, dopiero wtedy do tych problemów dopasować odpowiednią technologię. Warto też mieć na uwadze, że technologie nie zastąpią odpowiedniego zarządzania.
Jakie są zalety, a jakie wady Rolnictwa 4.0?
Rozwiązania, jakie dostarcza czwarta rewolucja technologiczna, z pewnością stanowią ułatwienie w monitorowaniu procesów produkcyjnych i zarządzaniu produkcją, co może się przełożyć na wzrost wydajności pracy, produktywność i jakość wyrobów. Cyfrowe rozwiązania umożliwiają dostęp do danych także poza gospodarstwem. Będąc poza nim, również można sterować procesami produkcyjnymi, np. uruchomić deszczownię. Automatyzacja czy robotyzacja odciążają człowieka od wielu czynności, niekiedy uciążliwych czy żmudnych, dzięki czemu ma on czas na inne prace lub więcej czasu wolnego.
Druga strona medalu to kwestia tzw. cyberbezpieczeństwa. Cyfrowe gospodarstwo może stać się celem ataku hakera, który może wykraść dane albo, jeszcze gorzej, spowodować awarię. Właściciel gospodarstwa, w którym zastosowano cyfrowe technologie, będzie musiał znać zasady bezpieczeństwa cyfrowego oraz ich przestrzegać. Dotyczyć to będzie zarówno członków jego rodziny, jak i pracowników.
Wdrożenie nowoczesnych rozwiązań wymaga przeszkolenia i nabycia nowych kwalifikacji. Należy mieć na uwadze, że działanie cyfrowych rozwiązań, automatyki czy robotów jest uzależnione nie tylko od energii elektrycznej, ale również od internetu. Awaria choćby jednego z tych mediów może stworzyć problemy w gospodarstwie.
Wdrażanie rozwiązań 4.0 wiązać się może ze znacznymi kosztami. Rolnik może być zobligowany wykupić dostęp do specjalnych platform lub zainwestować w zakup profesjonalnego oprogramowania. Cyfryzacja czy automatyzacja, a tym bardziej robotyzacja to inwestycje, które muszą się zwrócić. Muszą być odpowiednio przemyślane.
Jak poprawnie zbierać dane i jak je wykorzystać?
Po pierwsze – należy ustalić, jakich potrzebujemy danych, skąd te dane mają pochodzić i w jakim przedziale czasowym mają być zbierane. Nadmiar utrudnia ich analizę, a tym samym podejmowanie decyzji. Warto też zastanowić się, czy dane mają być wprowadzane ręcznie, czy pozyskiwane automatycznie. Pamiętajmy, że w przypadku ręcznego wpisywania można popełnić błędy i wprowadzić nieprawidłowe dane. Istnieje też ryzyko, że jakieś dane nie zostaną wprowadzone do systemu. Automatyzacja pozyskiwania danych pozwoli uniknąć błędów, ale może być droższym rozwiązaniem. W przypadku urządzeń pomiarowych muszą być one odpowiednio zamontowane, skalibrowane i okresowo sprawdzane, czy nie uległy awarii.
Wykorzystanie danych wiąże się z umiejętnością ich analizowania i wyciągania wniosków. Dobrze jest, gdy systemy pomiarowe mają możliwość wyświetlania informacji w przejrzystej postaci, np. wykresów.
Spotkaliśmy się z opinią dotyczącą ogółu inteligentnego rolnictwa, że: „…tryb transferu wiedzy opiera się głównie na procedurze odgórnej, w której innowacje pochodzą od prywatnych firm, które opracowują i dostarczają rozwiązania technologiczne. Rolnicy zostaną uwięzieni w systemie hierarchicznych „technocentrycznych” narzędzi, oczywiście mających za zadanie przynosić zyski konkretnym firmom…” Jak Pan się do tego ustosunkuje?
Nowoczesnymi technologiami interesują się korporacje, dla których mogą one stanowić źródło ogromnych zysków, a które mogą uzyskać monopol na określone rozwiązania techniczne i technologie. Stąd też istnieje ryzyko, że rolnicy, ale nie tylko oni, również przedsiębiorcy czy nawet każdy obywatel, będą technologicznie uzależnieni od wielkich gigantów. Niewykluczone, że już teraz mamy z tym do czynienia.
Nie badałem w pełni tego zjawiska, ale dochodzą do mnie informacje, że rozwiązania czy technologie opracowane przez start-upy stają się obiektem zainteresowania dużych firm, które mogą je przejąć, a wraz z tym ich pomysły, by potem sprzedawać je na swoich warunkach i za cenę raczej wyższą.
Dzięki nowoczesnym technologiom Big Techy mogą wiedzieć o rolnikach bardzo dużo, jak ma to miejsce w przypadku każdego z nas. Wiedza ta może być wykorzystywana do personalizowania działań marketingowych i kreowania specjalnych ofert dla danego rolnika.
Niestety może to być wysoka cena, jaką płacimy za postęp. Niemniej wykluczenie technologiczne też może być niekorzystne dla każdej z firm, w tym również gospodarstw rolnych.
Czy pokusiłby się Pan o sugestię, czym będzie Rolnictwo 5.0?
Trudno mi w pełni zdefiniować termin Rolnictwo 5.0. Z pewnością będzie on nawiązywał do terminu Przemysł 5.0. W koncepcji przemysłu jeszcze większego znaczenia nabierze sztuczna inteligencja oraz robotyka (w tym roboty humanoidalne) i autonomiczne maszyny. Jednakże w koncepcji 5.0 technologie te mają człowieka uzupełniać, a nie wypychać go z określonych działów przedsiębiorstwa czy nawet z samej firmy.
5.0 zakłada również większe działania na rzecz środowiska naturalnego i wykorzystywanie technologii w taki sposób, aby firma była jak najbardziej neutralna klimatycznie. Stąd też nacisk na wykorzystywanie odnawialnych źródeł energii.
Gospodarstwo 5.0 – jak może wyglądać? Szeroko zaawansowana cyfryzacja, wirtualni asystenci rolnika, autonomiczne roboty pracujące na polu lub w zagrodzie czy nawet roboty humanoidalne – te ostanie z pewnością upowszechnią się w rolnictwie. Kwestia czasu.
