Семинар по грибной автоматике в Ирландии

Роботы скоро начнут собирать грибы, но полностью заменить людей они в ближайшее время не смогут — это главный вывод, который можно сделать из презентаций и обсуждений на Семинаре по автоматизации сбора грибов, прошедшем 11 июня 2024 года в Дублине и организованном Teagasc. Особая благодарность Доналу Гернону, специализированному советнику по грибам в Teagasc, за организацию мероприятия.

Семинар посетили около 80 человек, в основном фермеры из Ирландии и Великобритании. Спикерами и участниками панельной дискуссии были компании и проекты, занимающиеся автоматизацией процесса сбора грибов в той или иной форме. Компании представили свои разработки и поделились текущей ситуацией.

Основные вопросы, стоящие перед грибной индустрией, фермерами, которые выращивают грибы, и компаниями, разрабатывающими автоматизационные решения, сегодня таковы:

1. Удастся ли окупить огромные затраты на покупку роботов и будет ли использование роботов более выгодным, чем использование человеческого труда в краткосрочной перспективе?
2. Стоит ли сразу инвестировать в роботов, рискуя столкнуться с «детскими болезнями» технологии, или лучше подождать и внедрить роботов, когда их эффективность будет доказана на других фермах?
3. Следует ли пытаться адаптировать робота к существующим фермам или перспективнее строить фермы, специально разработанные для роботов?
4. Стоит ли сразу инвестировать в комплексные решения, которые автоматизируют весь процесс, включая упаковку, или разделить его на части, такие как автоматизация процесса принятия решений о том, какой гриб выбрать, непосредственный сбор выбранных грибов с полки, обрезка стебля, сортировка, упаковка и логистика контейнеров?

Почти все участники упоминали работу с ИИ в своих презентациях, выражая уверенность в том, что с помощью искусственного интеллекта можно понять принципы принятия решений и работу лучших сборщиков и «перенести» эти знания на роботов. Таким образом, можно значительно увеличить урожайность грибных ферм.

Кроме того, благодаря получению огромного количества данных во время процесса сбора грибов с использованием инструментов автоматизации, можно лучше понять возможности для увеличения урожайности, дальше обрабатывая эти данные с помощью инструментов, которые ранее были недоступны.

Исторический контекст и эволюция отрасли

Каллаган начал с размышлений о развитии грибного хозяйства в Ирландии. Он подчеркнул значительные преобразования с середины 1990-х годов до сегодняшнего дня. В конце 90-х годов было сделано значительное вложение в производство на стадии 3, что привело к консолидации отрасли. С первоначальной установки, включавшей 800 производителей, использующих систему мешков, отрасль сейчас консолидировалась до около 30 производителей, работающих на 34-35 участках по всей Ирландии. Несмотря на эту консолидацию, объем производства ирландских грибов остался неизменным, составляя около 66 000 тонн ежегодно, преимущественно для рынка Великобритании.

Каллаган назвал это прогрессом через различные «версии» грибоводства: начиная с мелкомасштабных операций (Версия Один), переходя через значительную модернизацию с внедрением компоста третьей стадии (Версия Два) и сейчас вступая в текущую фазу автоматизации и технологической интеграции (Версия Три).

Проблема затрат на рабочую силу

Одной из центральных тем выступления Каллагана было влияние доступности рабочей силы и затрат на нее на грибную индустрию. Он указал, что затраты на рабочую силу всегда определяли темпы развития сектора. В конце 90-х и начале 2000-х годов процветающая экономика Ирландии затрудняла привлечение рабочих в грибную индустрию, что привело к введению первой системы разрешений для стабилизации рабочей силы. В последние годы затраты на рабочую силу резко возросли. Каллаган отметил, что в настоящее время трудовые затраты составляют 46,3% от общих затрат, и это значительно увеличилось в последние годы. Этот рост затрат на рабочую силу подчеркивает необходимость автоматизации для повышения производительности и снижения зависимости от ручного труда.

Будущее грибоводства

Каллаган подчеркнул, что будущее грибоводства в Ирландии зависит от принятия автоматизации. Он отметил приверженность Teagasc поддерживать отрасль через исследования и разработку передовых технологий. Каллаган отметил, что автоматизация — это не просто замена человеческого труда, но и повышение эффективности, консистентности и качества производства грибов. Интеграция автоматизации в различные аспекты фермерства позволит отрасли преодолеть трудности с рабочей силой, снизить затраты и удовлетворить растущий спрос на грибы на местных и международных рынках.

Одним из самых всеобъемлющих и многообещающих разработок в области автоматизации грибных ферм была представлена Вимом Ван Вугтом из компании Christiaens. Ван Вугт подробно рассказал о инновационных решениях компании, направленных на оптимизацию различных аспектов выращивания и сбора грибов.

Ключевые направления развития

1. Разделение процессов выращивания и сбора: Ван Вугт подчеркнул важность разделения помещений для формирования и сбора грибов по логистическим и гигиеническим причинам. Такой подход оптимизирует рабочий процесс без увеличения общей площади фермы.
2. Логистические решения: Эффективная логистика имеет решающее значение для доставки коробок и контейнеров в помещение для выращивания и транспортировки собранных грибов. Christiaens разработала системы, оптимизирующие эти процессы, повышая общую эффективность.
3. Система Blue Belt: Изначально разработанная в 2002 году, эта система позволяет сборщикам использовать обе руки для сбора грибов. Несмотря на некоторые недостатки, она остается значительным шагом в автоматизации.
4. Система двигающихся полок (Drawer system): Эта инновационная система централизует процесс сбора, перемещая грибы к сборщикам, а не наоборот. Она использует конвейеры для транспортировки пустых ящиков и контейнеров к сборщикам и заполненных из комнаты.
5. Диск для сбора: Диск для сбора, представленный Christiaens, оптимизирует процесс сбора, разделяя фактический сбор от задачи размещения грибов в коробках. Это позволяет одному человеку обслуживать двух сборщиков, значительно повышая эффективность и снижая требования к рабочей силе. Эта система особенно эффективна на фермах с отдельными помещениями для завязывания и сбора грибов и представляет собой лучшую альтернативу системе Blue Belt.
6. Роботизированный сбор: Конечной целью является замена человеческого труда роботами. В июле Christiaens установит первого коммерческого робота для сбора грибов в Нидерландах. Роботы используют пальцы вместо всасывания, чтобы минимизировать повреждения грибов, и оснащены системами искусственного интеллекта и зрения для точного определения и сбора грибов.

Система двигающихся полок (Drawer system) от Christiaens в сочетании с диском для сбора предлагает более оптимизированный процесс сбора, позволяя сборщикам использовать обе руки и точно упаковывать грибы. Вим Ван Вугт отметил преимущества этих систем, такие как улучшенная эргономика, снижение требований к рабочей силе и повышение эффективности.

Решение Christiaens по роботизированному сбору представляет собой значительное достижение. Первоначальные эксперименты показали, что методы всасывания повреждают грибы, что привело к разработке роботов, использующих пальцы. Эти роботы, оснащенные ИИ и системами зрения, могут точно определять и собирать грибы, что еще больше снижает затраты на рабочую силу и повышает эффективность. Первое коммерческое внедрение будет включать робота с несколькими руками для деликатного сбора грибов без повреждений.

Ван Вугт подчеркнул значительные преимущества решений по автоматизации от Christiaens. Система двигающихся полов в сочетании с диском для сбора снижает требования к рабочей силе на треть по сравнению с системой Blue Belt. Внедрение роботов еще больше снизит затраты на рабочую силу и повысит эффективность. Christiaens также сосредоточена на использовании ИИ и больших данных для оптимизации урожайности, анализируя данные о лучших урожаях и воспроизводя успешные условия выращивания.

Шон О’Коннор, директор 4AG Robotics из Канады, кратко рассказал о разработках его компании в области автоматизированных решений для сбора грибов. Он подчеркнул важность практических и эффективных решений, а также переход от систем, основанных на правилах, к решениям на основе ИИ. О’Коннор поделился инсайтами об успешной работе их роботов и финансовой стабильности, демонстрируя их возможности по сбору грибов с минимальным вмешательством человека.

Алан Доаке, директор Axis Harvesting из Великобритании, представил краткий обзор технологических достижений в системах сбора его компании. Доаке выделил эволюцию от системы сбора первого поколения до текущих инноваций, включая конвейерную систему для эффективной обработки и транспортировки грибов. Он подчеркнул улучшенную скорость сбора и гибкость их решений.

Джек Леммен, директор GTL из Нидерландов, обсудил интеграцию автоматизации в управление грибными фермами. Он подчеркнул разделение зон выращивания и упаковки, конфигурации полок и использование ИИ для улучшения процесса сбора. Леммен также рассмотрел различные решения для упаковки и будущее использование отсоединяемых роботов для повышения гибкости и эффективности.

Ян-Эмиль Так, директор TLT Automation из Бельгии, изложил четырехэтапный подход своей компании к автоматизации грибоводства. Он подчеркнул упрощение задачи сборщика, эффективное удаление грибов из комнаты сбора, использование автоматизации во внешних зонах обработки и внедрение систем данных для отслеживания производительности. Так отметил преимущества инновационного дизайна ферм и автоматизированных систем для снижения затрат на рабочую силу и повышения эффективности.