Почему все больше фермеров обращаются к ИИ-машинам

Разработчик: Autumn Spredemann via Эпохальные времена,

Мощные комбайны с искусственным интеллектом, дроны и системы точного земледелия быстро входят в мейнстрим американского сельского хозяйства. По своей сути, технология обещает эффективность и устойчивость и несет в себе потенциальное решение многолетней проблемы сельского хозяйства: потребность в физическом труде.

По мере развития возможностей робототехники многие рабочие места, которые когда-то требовали человеческих рук, делегируются машинам. Некоторые разработчики искусственного интеллекта, работающие над интеграцией этой технологии в американские фермы, говорят, что ранние данные подтверждают возможность значительного сокращения рабочей силы на фермах.

По оценкам Американской федерации фермеров, 17% всей сельскохозяйственной рабочей силы в США в 2024 финансовом году составляли временные рабочие-мигранты, привлеченные в рамках программы визы H-2A.

Есть также миллионы нелегальных рабочих-иммигрантов, которые, по данным Министерства сельского хозяйства США (USDA), составляли 42 процента сельскохозяйственных рабочих с 2020 по 2022 год.

Роман Рылько, главный технический директор Pynest, сказал, что его компания работала с овощеводами на Среднем Западе для развертывания систем искусственного интеллекта.

«Мы создали бортовую модель, которая позволяет автономному сорняку отделять саженцы шпината от свиней в режиме реального времени. Одна буровая установка теперь очищает блок площадью 50 акров примерно за восемь часов. Раньше эта работа означала, что экипаж из 10 человек ходил по рядам в течение двух дней. Об этом он рассказал The Epoch Times.

Фирма Rylko работает с производителями для внедрения моделей машинного обучения в полевую робототехнику.

«Автономные тракторы не будут убивать полевой труд; они будут перемещать его вверх по стеку, от работы с наклоном до обслуживания датчиков и оркестровки флота», - сказал он.

«Наши производители сократили сезонные часы ручной работы примерно на 70 процентов, но наняли двух техников для поддержания чистоты камер, переобучения модели на новых сортах и замены аккумуляторных батарей. "

Рабочие-мигранты собирают салат в Броули, Калифорния, 10 декабря 2024 года. Сельское хозяйство США долгое время полагалось на рабочую силу мигрантов, но достижения в области робототехники и искусственного интеллекта могут значительно сократить рабочую силу на фермах. Сэнди Хаффакер/AFP через Getty Images

Рылько привел данные недавнего испытания машины на базе ИИ.

«В нашем последнем испытании было зарегистрировано 1,6 миллиона сорняков в день, что эквивалентно 12 работникам, что на 32 процента ниже общей стоимости за акр», - сказал Рылько.

«Самым большим сюрпризом для производителя была не скорость, а последовательность. Роботы не звонят больным во время пикового сорняка. "

Среди производителей, прокладывающих путь для ИИ на полях, есть Wish Farms, фермер из Флориды, который экспериментирует с роботизированными комбайнами в ответ на постоянную нехватку рабочей силы.

Wish Farms выращивает клубнику, одну из самых трудоемких коммерческих подрядных культур. В сотрудничестве с Harvest CROO Robotics компания Wish Farms протестировала решение «все в одном» с машиной на базе искусственного интеллекта.

Джо Макги, генеральный директор Harvest CROO Robotics, сказал The Epoch Times, что клубника является идеальным местом для ИИ, чтобы выйти на сцену сельскохозяйственного труда.

Клубника должна собираться каждые три дня. Это одна из самых плотных трудовых культур, которые вы можете выбрать. Он сказал.

Именно здесь автоматизированное управление сельскохозяйственными культурами может предложить то, что Макги назвал «выбором упаковки».

Компания завершила свои первые коммерческие запуски полностью автономного сбора клубники в начале этого года и в сезоне 2024-2025 годов во Флориде. МакГи сказал.

«Наш комбайн, роботизированная система и искусственный интеллект автономно собирают клубнику на производственных полях, и мы отгрузили ягоды, приносящие доход. "

Примерно размером с транспортный контейнер машина McGee с искусственным интеллектом и камерой описала ползание между рядами ягод, ее роботизированные руки быстро идентифицируют и вытягивают деликатный продукт для взвешивания и упаковки. Обычно эта работа может занять несколько дней, в зависимости от погоды, теплового индекса и количества доступных часов дневного света.

Для выполнения той же работы требуется около 16 часов. Машина может выполнять эквивалентную работу 25 человек.По словам МакГи.

Посетитель смотрит, как робот Doosan Robotics M1013 (L) демонстрирует свои возможности на выставке CES 2022 в конференц-центре Лас-Вегаса 6 января 2022 года. M1013 может измерять сладость фруктов и собирать их без синяков. Он также может быть использован для посева, полива, посадки и распыления пестицидов. Итан Миллер / Getty Images

Уборщик с искусственным интеллектом также делает больше, чем просто собирает клубнику. Он выполняет полную последовательность задач от перехода между рядами до сканирования, идентификации и сбора спелых ягод. Затем они дезинфицируются и охлаждаются для подготовки к немедленной упаковке.

Это более важная часть процесса, чем многие думают. Если клубника собрана, взвешена и упакована, но не до сорта для розничной продажи, она будет отклонена. Это может стоить производителю больших денег. Три процента урожая могут быть потеряны только в упаковке, в то время как розничная дистрибуция составляет еще 18 процентов потерь продукции.

«Продовольствие может быть оставлено не собранным в поле или не продано дистрибьютором по целому ряду экономических причин, включая волатильность цен, стоимость рабочей силы, отсутствие инфраструктуры охлаждения, потребительские предпочтения, контракты на основе качества и различные политики, связанные с производством». Об этом сообщает USDA.

По словам МакГи, сезонные работники имеют денежные стимулы для сбора максимально возможного объема, поэтому их оценка качества не всегда соответствует требованиям розничной продажи. Именно здесь ИИ-сборщики могут вмешаться и принять решение без ставок на основе программирования.

МакГи сказал, что после первоначального косметического анализа клубника выходит на верхнюю палубу комбайна AI, где она должна пройти весовой тест. Если продукт имеет недостаточный вес по розничным стандартам, он не будет упакован.

«Уровень ошибок людей составляет около 10 процентов, но с ИИ мы можем снизить его до нуля», — сказал Макги.

Рылько и МакГи не единственные, кто видит перспективное партнерство между ИИ и сельским хозяйством. Университетские исследования и полевые испытания проводятся с помощью робототехники ИИ в Северной Каролине, Джорджии и Айове для мониторинга урожайности, прополки, борьбы с вредителями и сбора урожая. Все эти рабочие места в настоящее время требуют значительного количества ручного труда.

Автономный ИИ-робот Aigen Element, работающий на солнечной энергии, демонстрирует, как он атакует цели на ферме Боулз в Лос-Баносе, Калифорния, 26 июня 2025 года. Робот устраняет устойчивые к гербицидам сорняки точными наземными ударами, сокращая использование химических веществ и экономя труд. Джош Эдельсон/AFP через Getty Images

Мы живем в очень захватывающие времена для ИИ и сельского хозяйства. Баскар Ганапатисубраманян, директор Института ИИ для устойчивого сельского хозяйства в Университете штата Айова.

«Мы увидим значительный прогресс в следующем десятилетии. "

Между тем, производители тяжелого оборудования, такие как John Deere, также вступили в гонку искусственного интеллекта с полностью автономными тракторами, которые могут вспахивать и сажать без водителя в кабине.

Помимо сбора и упаковки, исследование 2023 года, опубликованное в AI & Society, поддерживает позицию, что ИИ может решить давнюю проблему нехватки рабочей силы в сельском хозяйстве. В прошлом году в США было около 2,4 миллиона вакансий в сельском хозяйстве, и 56% фермеров сообщили о нехватке рабочих.

Смена сезонов

В течение десятилетий сельскохозяйственный сектор США сильно зависел от рабочих-мигрантов, особенно приобретенных в рамках программы визы H-2A, которая позволяет иностранным работникам временно работать в сельском хозяйстве. Поскольку все больше фермерских хозяйств обращаются к ИИ за решениями, долгосрочная роль этих сезонных работников остается неопределенной.

В докладе Института государственной политики Бейкера исследователи обнаружили, что иностранные рабочие — как легальные, так и нелегальные — играют «непропорционально большую роль в обеспечении надежных поставок продовольствия для американских домохозяйств». "

Недавний анализ Kaiser Family Foundation показал, что 47% всех сельскохозяйственных рабочих США являются нелегальными иммигрантами без надлежащего разрешения на работу, а 18% - негражданами с легальным рабочим статусом.

Около 400 000 сертифицированных работников H-2A ежегодно прибывают в Соединенные Штаты.

Фермеры-мигранты собирают шпинат возле Коачеллы, Калифорния, 24 февраля 2017 года. Визовые работники H-2A составили около 17% сельскохозяйственной рабочей силы в США в 2024 финансовом году, согласно оценкам Американской федерации фермерских бюро. Дэвид МакНью/AFP с помощью Getty Images

Но МакГи видел, как даже легальные работники могут быть дорогими, сложными и ненадежными для производителей.

Фермер платит тысячи долларов, чтобы привезти сезонных рабочих, перевезти и разместить их, тогда МакГи сказал, что многие просто «скрылись» до или ближе к концу своего трудового контракта.

Таким образом, проблема заключается в получении людей, стоимости людей и надежности их на весь сезон. Он сказал.

Рылько сказал, что раннее тестирование его компании поддерживает идею снижения потребности в человеческом труде.

Относительная прибыль и сдвиг в профиле труда являются репрезентативными для того, что мы наблюдаем в нескольких развертываниях ИИ-машин. Он сказал.

Тем не менее, потребуется время и много инвестиций, чтобы удовлетворить существующий спрос со стороны американских ферм. Машинный труд или иначе.

Как и все новые технологии, сельскохозяйственное оборудование на основе ИИ поставляется с огромными первоначальными затратами в десятки тысяч. Это может помешать мелким сельхозпроизводителям. Базовые цены на автономные тракторы составляют около 500 000 долларов США, без учета технического обслуживания и потребностей в электроэнергии.

МакГи сказал, что его компания в этом году проверила свой комбайн с искусственным интеллектом, но в настоящее время сталкивается с препятствиями для финансирования, чтобы выйти на следующий этап, потому что эта новая технология по-прежнему является «неструктурированным рынком». "

«Сейчас у нас есть один комбайн, но спрос [на другие фермы] составляет 1500. У нас есть производитель во Флориде, который разместил заказ на 165 машин. Он сказал.

По данным Grand View Research, инвестиции на рынке искусственного интеллекта в 2023 году оценивались чуть менее чем в 2 миллиарда долларов, и ожидается, что они будут расти со сложными ежегодными темпами роста более 25 процентов в год до 2030 года.