[农业科技崛起] Meta Farmers代表李奎华:“下一代农民是机器人……将引领全周期自动化”
以自主技术验证密集环境下草莓、黄瓜采收……作为用工荒替代方案受关注 凭自主软件和夹爪最多替代1.5人份劳力……期待“2.5年内收回投资”
农产品采收领域是农业机器人不易渗透的领域。 这是因为每个农场的环境不同、作物种类多样, 即使是同一种作物也有不同大小, 以及难以判断的采收时机等变量很多。 如果机器人在采收过程中造成作物损伤,可能会对农户收入产生负面影响,因此开发能够进行精细作业的机器人至关重要。
有一家初创企业投身于这一领域。 这就是在韩国国内引领作物采收机器人领域的Meta Farmers(代表李奎华)。 Meta Farmers由4名在首尔大学机械工程系专攻机器人技术和 AI 视觉的青年于 2022年携手创立。 记者见到了李奎华代表,并就采收机器人开发现状等进行了交流。
下一代农民是机器人……为解决用工荒而走向农场的工科生们
李奎华代表在众多尖端技术领域中关注 “农业机器人”的理由很明确。 因为他确信这是社会紧迫性最高的领域。
李奎华代表强调说,“小时候在新闻中看到的农村用工荒,在技术已高度发展的今天,仍然是最严重的社会问题”,并表示 “农户人口的平均年龄已经超过临界点, 外国劳动者也因各种原因回避农业现场。 在与粮食安全直接相关的食品产业可能崩溃的危机感中,我们有信心一定能用我们的技术解决这一问题”。
'Meta Farmers'中完整承载着这些青年工科生的抱负。 它将Farmers(农民)与意为超越的Meta(Beyond)结合, 寓意着追求人与机器人共同耕作的新农业。还象征着“下一代的农民将会是机器人”这一范式转变。 在机器人代替人类完成艰苦繁重的采收作业期间, 帮助人们专注于栽培决策、 品牌打造、 开拓销路等更有价值的工作,这正是他们所定义的核心价值。
'识别率 99%' 以自主夹爪和通用 软件区别于其他公司机器人
Meta Farmers的核心武器是基于自动驾驶的草莓、黄瓜采收机器人。 搭载在机器人上的 AI 视觉摄像头会扫描作物,判断果实的成熟程度,并避开障碍物进行采收。
据Meta Farmers介绍,目前开发的机器人与现有手动采收机器人或竞争公司机器人相比,被评价为具备更高的通用性和精密度。 不同于只执行单一作物、 单一作业的现有机器人,Meta Farmers自行构建了可灵活应用于多种作物和多样作业的通用软件。
尤其引人注目的是,其自主开发了核心硬件 “机器人手”(夹爪)。 在叶片和果实密集的草莓温室中,能够钻入狭小空间的精密夹爪必不可少; 而对于黄瓜,则必须用一条机器人手臂实现人类在茎蔓之间一手抓取、一手切割的 “双手作业”。
根据目前的现场验证数据,作物识别率和判别准确度达到 99%。 实际采收成功率为 80% 左右。 Meta Farmers方面解释称,未采收部分中相当一部分是完全被叶片遮挡,或机器人臂在物理上无法触及的极限区域(20%)。
李奎华代表解释说, “采收黄瓜时,熟练工会漏掉 5% 的作物, 非熟练工约会漏掉 20%, 而目前我们的机器人已经达到可以完全替代非熟练劳动者的水平”,并表示 “以相同时间为基准,我们的机器人正在切实完成 1~1.5人份的工作量”。 目前,Meta Farmers已向忠北镇川的黄瓜农场(iCOOP)供应了2台采收机器人。
此外,在忠南瑞山(SPEagri),其正在约 1万7851㎡(5400坪)规模的智能温室中进行草莓采收机器人的验证作业。 Meta Farmers正在在人白天从事其他工作的时段和凌晨时段投入机器人,打造从采收->分选->交付相衔接的高效农户运营流程。
农户经济性分析……考虑年度人工成本时 ”期待2.5年内收回投资”
即便是尖端机器人,如果没有 “经济性”,也将毫无用处。 由于需要支出数千万韩元,因此必须更仔细地核算经济性。 为此,Meta Farmers测算了引入机器人后可替代的现有人工成本。
根据李奎华代表的说明,每名外国劳动者每年人工费需要 3000万韩元(含食宿)~4000万韩元(不含食宿)。 考虑到采收机器人费用(约 7000万韩元)、 可24小时作业, 以及机器人使用期限为 5年等因素,分析认为可在 2~2.5年内收回投资。
李奎华代表表示, “考虑到不断上涨的人工费和用工荒等,我认为其具备充分的投资价值”,并称 “如果能够获得政府补贴,回收期将缩短到1年左右”。
事实上,根据国家数据处的水稻(大米)生产成本调查结果, 2010年为 10万 335韩元(以10a为基准)的劳动费,到 2025年已升至 20万 4769韩元, 上涨超过一倍。 投入到1头韩牛(育肥牛活体 600㎏ 基准)的雇佣劳动费也从 2010年 1万 9000韩元上升至 2025年 4万 1000韩元。 如此一来,随着农户经营成本中人工费占比上升,在农村通过引入机器人来尝试降低成本,被认为是确保农户自生能力的现实替代方案。
此外,Meta Farmers还面向对初期费用感到负担的农户提出了订阅型(RaaS) 模式。 农户可以先以数个月订阅形式引入机器人,实际体验生产率提升和人工费节省效果后, 再合理决定是否购买,从而降低了进入门槛。
不过, 对于并非智能温室的现有露地农户,或设施老旧的一般塑料大棚而言, 由于难以确保机器人自动行驶路线,立即引入仍存在局限。 李代表解释说, “为了让机器人性能 100% 发挥,必须先行打造农户标准化栽培环境”,并表示 “正在思考降低初期进入门槛的方案”。
Meta Farmers的技术正在超越采收,迈向播种育苗、 包装等全周期自动化。 其计划通过国家课题(多部门套餐型创新技术开发事业),到明年完成摘叶(去叶) 及疏果 技术开发。 如果农户最耗费人力的摘叶作业实现自动化,预计作物管理效率将实现最大化。
李奎华代表解释说, “预计每年规模达 600万亿韩元的全球农业劳动力市场,各国作物不同,且未实现自动化的未开垦领域非常多”,并表示 “目前正在庆北尚州智能农场创新谷内温室中持续对黄瓜、番茄进行验证, 并正在开发可用智能手机操作的用户应用”。 他还强调, “我们将面向包括苹果在内的果树市场,扩展到利用人形双臂机器人的采收及疏果技术,并结合其他果树,引领全球果菜类、果树市场的自动化创新”。
本文由AI(人工智能)自动翻译。