Зачем фермеры в США внедряют роботизированные ульи и дроны для сбора фруктов
Если обширные поля Среднего Запада — это житница Америки, то Калифорния — ее овощной отдел. Однако крупнейший в стране производитель свежих овощей и фруктов переживает сегодня непростые времена из-за нехватки рабочей силы и воды, а также повышения средних температур, вызванного изменениями климата.
Если стартапы, число которых продолжает расти, добьются своего, поля и сады Калифорнии скоро будут полны дронов, собирающих фрукты и орехи с деревьев, электрических автономных тракторов, которые отслеживают появление сорняков в каждой грядке и состояние урожая, и пчел-опылителей, которые живут в роботизированных ульях. Кажется, что эти невероятные технологии ждут нас в далеком будущем, однако они уже применяются в полях.
«Это единственный коммерчески доступный электрический автономный автомобиль, какой только можно купить сегодня», ― говорит Правин Пенметса, CEO и сооснователь компании Monarch, указывая на один из тракторов MK-V, который нарезает тестовые круги по искусственному саду перед посетителями выставки World Ag Expo, проходившей месяц назад в калифорнийском Туларе. Его стартап из города Ливермор (Калифорния), который привлек около $110 млн инвестиций, в прошлом году начал продавать автономные тракторы, оборудованные сенсорами для мониторинга состояния урожая, за $89 000. В число сооснователей компании входит также Карлос Мондави, отпрыск знаменитой династии виноделов.
«Труд, вода и даже удобрения и пестициды — это очень дорогие ресурсы. Благодаря нашему трактору, благодаря данным, которые мы собираем, [фермеры] могут использовать эти ресурсы более эффективно, ― рассказал Forbes USA Пенметса.— Вместо того, чтобы сидеть в тракторе и ездить туда-сюда, один и тот же водитель может управлять тремя или четырьмя тракторами одновременно и выполнять работу быстрее».
Потребность в срочном решении долгосрочных проблем в сфере производства пищевых продуктов совпадает с прогрессом в области искусственного интеллекта — той же базовой технологии, которая позволила автоматизировать заводы и поразила миллионы людей своей способностью создавать сложные тексты и изображения (возможно, благодаря ей мы скоро увидим роботизированные такси и беспилотные грузовики). И хотя объемы венчурного финансирования многих новых технологий сократились, сельскохозяйственные технологии по-прежнему привлекают внушительные средства: по данным PitchBook, в прошлом году инвесторы вложили в эту отрасль $10,6 млрд и провели 988 сделок.
По данным Министерства сельского хозяйства США, в прошлом году Калифорния и в первую очередь высокопроизводительные фермы долины Сан-Хоакин заработали более $51 млрд на винограде, миндале, персиках, салате, моркови и других дорогостоящих продуктах — 12% от общего объема сельскохозяйственной продукции страны. Это значительно больше, чем в штатах, которые традиционно ассоциируют с фермерством, таких как Айова и Небраска. Однако с каждым годом становится все сложнее находить достаточно людей, которые бы обрабатывали поля, особенно после того, как поток сезонных мигрантов сократился из-за ужесточения правил въезда. Проблема стояла особенно остро на пике пандемии COVID-19 в 2020 году, когда урожай оставался гнить на полях, потому что его некому было собирать, а это, в свою очередь, привело к дефициту некоторых продуктов в супермаркетах.
«Полки магазинов пустовали не потому, что фермеры перестали выращивать урожай и скот, чтобы снабжать страну едой, ― говорилось в недавнем посте Федерации американских фермеров. — Дело было в том, что на всех этапах цепи поставок не хватало рабочей силы, которая бы позволяла удовлетворить спрос».
Особенно остро эту проблему ощущают калифорнийские фермеры, продукция которых нуждается в большем количестве рабочей силы, чем пшеничные и кукурузные поля Среднего Запада. «Почти каждый год наши члены обеспокоены тем, что им не удастся найти достаточно работников, чтобы сделать то, что им нужно или хотелось бы сделать», ― говорит К. Брайан Литтл, директор по вопросам труда Калифорнийской федерации фермеров. Поэтому они проявляют интерес к технологиям, которые позволяют экономить на рабочей силе, таким как машины, которые уже двадцать лет трясут миндальные и фисташковые деревья.
«Сейчас Калифорния — крупнейший в мире производитель миндаля. Раньше, если вы выращивали миндаль, вам нужно было человек тридцать, которые бы ходили по саду с длинными палками и мешками, сбивали миндаль с деревьев и собирали бы его с земли, ― говорит Литтл. — Теперь два или три человека могут выполнять работу тридцати».
Трактор Monarch, который используется на виноградниках Мондави с 2020 года, стоит примерно в два раза дороже, чем дизельный трактор того же размера. Пенметса говорит, что с учетом экономии на топливе и рабочей силе он окупается примерно за два года, а в Калифорнии он даже позволяет получить субсидии на экологичное сельскохозяйственное оборудование, которые покрывают до 80% стоимости. По его словам, камеры и программное обеспечение трактора позволяют точно рассчитывать объемы используемых воды, удобрений и пестицидов, что также сокращает издержки фермеров.
Получив $110 млн инвестиций от производителя сельскохозяйственного оборудования CNH Industrial и венчурных фирм, таких как Trimble Ventures, At One Ventures, Tri-Valley Ventures и Western Technology Investment, компания стремится как можно быстрее выпустить тракторы в массовое производство. Она заключила лицензионный договор на использование технологии с CNH и договорилась с Foxconn о том, чтобы быстро нарастить объемы производства MK-V на заводе в Лордстаун, штат Огайо.
Пока Monarch и другие производители роботизированных тракторов, в том числе лидер отрасли John Deere, занимаются вопросами ухода за урожаем и мониторинга, Tevel Aerobotics Technologies использует беспилотные технологии, чтобы собирать урожай. Израильский стартап, который недавно начал вести деятельность в долине Сан-Хоакин, предлагает маленькие беспилотники, оборудованные камерами и алгоритмами, позволяющие находить спелые плоды, собирать их с помощью всасывателя и осторожно помещать на конвейер.
В ходе демонстрации на выставке система компании «Альфа-бот», состоящая из восьми автономных летающих роботов, прикрепленных к автоматическому конвейеру, собирала и помещала на ленту по одному фрукту (в том числе яблоки, персики, сливы, абрикосы и нектарины) каждые 2,5 секунды. Скорость не впечатляет, но система разработана таким образом, чтобы функционировать точно и круглосуточно, днем и ночью, тогда как для людей это невозможно.
«Особенно в Калифорнии, где, согласно трудового законодательству, сборщики не могут работать больше восьми часов в день, ― говорит Иттаи Маром, генеральный менеджер американского подразделения Tevel, наблюдая за тем, как жужжащие боты собирают яблоки, прикрепленные магнитами к искусственным деревьям, под навесом на выставке. — Возможность работать круглосуточно изменит всю цепочку поставок».
Первый экземпляр был запущен в прошлом году у HMC Farms, крупного производителя фруктов из Кинсбурга, штат Калифорния, а сейчас беспилотники Tevel направляются также к садам в Италии и Вашингтоне. По словам Марома, стоимость системы, которая еще дорабатывается, составит «менее $200 000».
Она не предназначена для того, чтобы заменить человеческий труд, но «выручает, когда у фермера недостаточно людей в конкретный день или когда ему нужно собрать урожай на двух участках, и у него не хватает людей, которые бы могли работать ночью или сверхурочно», ― говорит он.
Рабочая сила — не единственное, чего не хватает фермерами. Сокращение популяции пчел, которые жизненно важны для опыления, представляет собой еще более масштабный кризис, особенно для фруктовых и ореховых ферм Калифорнии. По данным Управления по охране окружающей среды США, синдром разрушения пчелиных колоний, когда рабочие особи покидают улей и матку, связывают с использованием пестицидов, уничтожением среды обитания, угрозами со стороны других биологических видов и недостаточным питанием.
«Планета теряет пчел, примерно 35% пчелиных колоний в год, ― говорит Саар Сафра, CEO и сооснователь компании Beewise, которая привлекла $120 млн на разработку роботизированных ульев, позволяющих выращивать пчел в безопасной среде с контролируемым климатом. — Учитывая, что пчелы опыляют 75% всех фруктов, овощей, семян и орехов на планете, потеря 35% в год — это большой удар».
Его стартап, который ведет деятельность в Окленде и в израильском поселке Ошрат, уже внедрил тысячу роботизированных ульев со встроенными солнечными батареями. Металлические ящики, которые вмещают по десять пчелиных колоний (до 100 000 пчел в каждой), оборудованы камерами и программным обеспечением на основе ИИ, что позволяет отслеживать потребности и состояние здоровья пчел, а также поставлять им точно рассчитанное количество пищи и воды и уничтожать вредителей, которые угрожают пчелам.
«Фактически это 97% функций, которые выполняет пчеловод — робот делает все автоматически, ― говорит Сафра. — Мы устанавливаем их в поле, и пчелы делают свое дело. Они опыляют, собирают пыльцу, производят мед. А когда они возвращаются домой, мы заботимся о том, чтобы колония не пришла в упадок. Там не слишком тепло. Не слишком жарко. Это пятизвездочный отель для пчел».
Более того, компания полагает, что благодаря роботизированным ульям темпы разрушений пчелиных колоний снизились до 8% в год, тогда как в среднем этот показатель равен 35%.
Beewise сдает роботизированные ульи в аренду фермерам во время сезона опыления определенных сортов и перемещает их между фермами в зависимости от сезона. Сафра отказался обсуждать финансовую сторону вопроса, но планирует расширить производство с 1000 до 10 000 ульев в год и видит потенциал для многомиллиардного бизнеса: «Для нас пчелы имеют стратегическое значение. Если мы продолжим терять 35% пчел в год, через двадцать лет мы будем покупать один помидор за $100, съедать его за ужином в пятницу и радоваться всей семьей. Вот к чему мы движемся».
Перевод Натальи Балабанцевой