Sklízecí stroje poháněné umělou inteligencí, drony a systémy přesného zemědělství se rychle stávají běžnou součástí amerického zemědělství. Tato technologie v zásadě slibuje efektivitu a udržitelnost a přináší potenciální řešení problému, který zemědělství trápí již desítky let: potřebu fyzické práce.
Jak se schopnosti robotiky vyvíjejí, mnoho pracovních pozic, které dříve vyžadovaly lidské ruce, je nyní delegováno na stroje. Někteří vývojáři umělé inteligence (AI), kteří pracují na integraci této technologie do amerických farem, tvrdí, že rané údaje podporují možnost výrazného snížení počtu pracovníků na farmách.
Americká zemědělská federace odhadla, že v roce 2024 tvořili 17 % všech zemědělských pracovníků v USA dočasní migranti přivedení v rámci programu víz H-2A. Existují také miliony nelegálních imigrantů, kteří podle Ministerstva zemědělství USA (USDA) tvořili 42 % agrárních pracovníků v letech 2020 až 2022.
Roman Rylko, technický ředitel Pynest, uvedl, že jeho společnost spolupracuje se zemědělci na Středozápadě na nasazení systémů umělé inteligence. „Vytvořili jsme nástupní model, který umožňuje autonomnímu vytrhávači plevele oddělit sazenice špenátu od ptačince v reálném čase. Jeden stroj nyní vyčistí 50-akrový blok za přibližně osm hodin. Dříve tuto práci vykonával tým deseti lidí, kteří dva dny chodili mezi řádky,“ řekl The Epoch Times.
Rylkova firma spolupracuje se zemědělci na implementaci modelů strojového učení do robotiky, kterou lze nasadit v terénu. „Autonomní traktory nezlikvidují pracovníky na poli. Přenesou je na vyšší úroveň, od shrbené dřiny k údržbě senzorů a koordinaci strojů,“ řekl. „Naši pěstitelé snížili sezónní vytrhávání plevele rukou o přibližně 70 %, ale najali dva techniky, kteří udržují kamery čisté, přeškolují model na nové odrůdy a vyměňují baterie,“ doplnil.
Rylko uvedl údaje z nedávného testu strojů ovládaných AI. „Náš poslední test zaznamenal 1,6 milionu plevelů vytržených za den, což odpovídá 12 pracovníkům, s celkovými náklady na akr nižšími o 32 %,“ řekl Rylko a dodal: „Největším překvapením pro zemědělce nebyla rychlost, ale konzistence. Roboti během vrcholného růstu plevelu nevolají, že si berou nemocenskou.“
Mezi producenty, kteří připravují půdu pro AI v zemědělství, patří Wish Farms, pěstitel bobulového ovoce se sídlem na Floridě, který v reakci na přetrvávající nedostatek pracovních sil experimentuje s robotickými sklízecími stroji.
Wish Farms pěstuje jahody, jednu z nejnáročnějších komerčních plodin. Ve spolupráci s Harvest CROO Robotics otestoval Wish Farms komplexní řešení pro pěstování plodin pomocí stroje ovládaného AI. Joe McGee, generální ředitel společnosti Harvest CROO Robotics, řekl Epoch Times, že jahody jsou ideálním místem pro vstup AI do zemědělské práce.
„Jahody je třeba sbírat každé tři dny. Je to jedna z nejnáročnějších plodin, které můžete sbírat,“ řekl. Právě v tomto ohledu může automatizované řízení sklizně nabídnout to, co McGee nazývá řešením „od sběru po balení“.
Společnost podle něj dokončila své první autonomní komerční sklizně jahod na začátku tohoto roku a v sezóně 2024–2025 na Floridě,“ řekl McGee. „Naše sklízecí stroje, robotický systém a umělá inteligence samy sklízely jahody na produkčních polích a my jsme odesílali plody, které vynášely příjmy.“
Stroj ovládaný umělou inteligencí a řízený kamerou, který McGee popsal, je přibližně velikosti přepravního kontejneru a pohybuje se mezi řádky bobulí, přičemž jeho robotická ramena rychle identifikují a trhají jemné plody pro vážení a balení. Normálně by tato práce mohla trvat několik dní, v závislosti na počasí, teplotě a množství dostupných denních hodin. Umělé inteligenci trvá dokončení stejné práce přibližně 16 hodin. Podle McGeeho může stroj vykonat práci odpovídající 25 lidským pracovníkům.
Sklízecí stroj s umělou inteligencí umí víc než jen sbírat jahody. Provádí kompletní sekvenci úkolů od přechodu mezi řádky až po skenování, identifikaci a sběr zralých plodů. Ty jsou poté dezinfikovány a ochlazeny, aby se připravily k okamžitému balení.
Toto je důležitější část procesu, než si většina lidí uvědomuje. Pokud se jahoda sklidí, zváží a zabalí, ale nesplňuje požadavky pro maloobchodní prodej, bude odmítnuta. To může producenta stát spoustu peněz. Podle USDA může dojít jen při balení ke ztrátě 3 % úrody, zatímco maloobchodní distribuce představuje dalších 18 % ztrát produkce.
„Potraviny mohou zůstat nesklizené na poli nebo je distributor nemusí prodat z různých ekonomických důvodů, včetně cenové volatility, nákladů na pracovní sílu, nedostatečné chladicí infrastruktury, preferencí spotřebitelů, smluv založených na kvalitě a různých politik týkajících se produkce,“ uvádí USDA.
Podle McGeeho mají sezónní pracovníci finanční motivaci sklízet co největší objem, takže jejich posouzení kvality není vždy v souladu s požadavky maloobchodního prodeje. Právě zde mohou zasáhnout sklízecí stroje s umělou inteligencí a na základě naprogramování učinit rozhodnutí bez rizika.
McGee uvedl, že po počáteční kosmetické analýze se jahody dostanou na horní palubu sklízecího stroje s umělou inteligencí, kde musí projít testem hmotnosti. Pokud je produkt podle maloobchodních standardů podvážený, nedojde k jeho zabalení. „Chybovost lidských sběračů je kolem 10 procent, ale s umělou inteligencí ji můžeme snížit na nulu,“ je si jistý McGee.
Rylko a McGee nejsou jediní, kdo vidí slibné partnerství mezi AI a zemědělstvím. V Severní Karolíně, Georgii a Iowě se provádějí univerzitní studie a terénní testy s AI robotikou pro monitorování výnosů, odstraňování plevele, hubení škůdců a sklizeň. Všechny tyto práce v současné době vyžadují značné množství manuální práce.
„Žijeme v opravdu vzrušujících časech pro AI a zemědělství,“ řekl Baskar Ganapathysubramanian, ředitel AI Institute for Resilient Agriculture na Iowa State University. „V příštím desetiletí uvidíme významný pokrok.“ Mezitím do závodu o AI zemědělství vyrazili i klasičtí výrobci těžké techniky, jako je John Deere, který nabízí plně autonomní traktory schopné orat a sázet bez toho, aby byl v kabině řidič.
Kromě sklizně a balení podporuje studie z roku 2023 publikovaná v časopise AI & Society názor, že AI by mohla vyřešit dlouhodobý problém s nedostatkem pracovní síly na farmách. Minulý rok bylo v USA odhadem 2,4 milionu volných pracovních míst v zemědělství a 56 % farmářů hlásilo nedostatek pracovníků.
Náhrada za lidi
Desítky let závisel americký zemědělský sektor silně na migrantech, zejména těch, kteří přišli prostřednictvím programu víz H-2A. Ten umožňuje zahraničním pracovníkům ucházet se o dočasné zemědělské pozice. Jak více farem přechází na AI jako řešení, dlouhodobá role těchto sezónních pracovníků je nejistá.
Ve zprávě Baker Institute for Public Policy vědci zjistili, že zahraniční pracovníci, ať už legální či nelegální, hrají „nepřiměřenou roli při zajišťování spolehlivé dodávky potravin pro americké domácnosti.“ Nedávná analýza Kaiser Family Foundation zjistila, že 47 % všech zemědělských pracovníků v USA jsou nelegální imigranti bez patřičného pracovního povolení, zatímco 18 % jsou cizinci s právním pracovním statutem. Podle USDA do Spojených států každoročně přichází přibližně 400 000 pracovníků na víza H-2A.
Ale McGee vidí, že i legální pracovníci mohou být pro producenty nákladní, komplikovaní a nespolehliví. Farmář zaplatí tisíce dolarů za přivedení sezónních pracovníků, jejich dopravu a ubytování, ale McGee uvedl, že mnoho z nich jednoduše „utíká“ před nebo na konci pracovní smlouvy.
„Problém je se získáním lidí, náklady na lidi a spolehlivostí, že je budete mít celou sezónu,“ řekl.
Rylko uvedl, že počáteční testování jeho společnosti podporuje myšlenku, že potřeba lidské pracovní síly se snižuje. „Relativní zisky a změna profilu pracovní síly jsou reprezentativní pro to, co pozorujeme u několika nasazení [AI strojů],” řekl.
Bude však trvat nějaký čas a vyžádá si to značné investice, než se uspokojí současná poptávka amerických farem. Stejně jako u všech nových technologií, i zemědělské vybavení s umělou inteligencí přichází s vysokými počátečními náklady, které se pohybují v desítkách tisíc dolarů. To může odradit menší zemědělce. Základní cena autonomních traktorů je přibližně 500 000 dolarů, bez započítání nákladů na údržbu a elektřinu.
McGee uvedl, že jeho společnost letos ověřila svůj sklízeč s umělou inteligencí, ale v současnosti čelí problémům s financováním, aby se dostala do další fáze. „Momentálně máme jeden sklízeč, ale poptávka [od ostatních farem] je 1 500. Máme jednoho pěstitele na Floridě, který si objednal 165 strojů,“ řekl.
Podle Grand View Research se investice do AI zemědělství odhadovaly v roce 2023 na necelé 2 miliardy dolarů. Očekává se, že do roku 2030 budou růst průměrným ročním tempem přes 25 %.
– ete –
