Handsfree growing, autonoom telen, growing as a service, data-drive growing; als je de glastuinbouw een beetje volgt kom je deze termen steeds vaker tegen. Volgens kenners is dit dé manier om binnenkort overal ter wereld gezond, voldoende en veilig voedsel te telen. Ik schreef er onder andere over in ‘De weg naar handsfree productie van glastuinbouwgewassen’
Maar wat is nou precies dat handsfree of autonoom telen? Iedereen in de sector heeft daar zo zijn of haar ideeën bij. Het lijkt op zich niet zo belangrijk, maar toch blijkt steeds weer dat het relevant is om ‘dezelfde taal te spreken’. Als een robotontwikkelaar tegen een tuinder zegt: ‘Over twee jaar kunnen we je de technologie leveren om autonoom te kunnen telen’, kan het zomaar gebeuren dat beide partijen daar een ander beeld bij hebben.
Ontevredenheid
De tuinder kan denken dat zo’n robot al het werk zelfstandig kan doen terwijl de robotontwikkelaar een systeem voor ogen heeft dat een deel zelf kan uitvoeren, maar dat er altijd nog een medewerker aanwezig moet zijn om een deel van de taken uit te voeren. Voor je het in de gaten hebt is er ontevredenheid bij beide partijen. De tuinder wil na twee jaar nog niet kopen omdat het systeem nog niet echt autonoom werkt en de ontwikkelaar zal nog veel langer moeten door ontwikkelen voordat hij echt kan gaan verkopen.
Een belangrijk deel van de oplossing ligt in het samen ‘agile’ ontwikkelen door robotbouwer en tuinder samen. Bepaal waar de waarde zit in het ontwikkeltraject, ontwikkel, test en stel de ontwikkeling bij op basis van wat je samen hebt geleerd. In verschillende trajecten rond de AgriTech vouchers zien we precies dat gebeuren. Een camera blijkt net niet precies genoeg te kunnen waarnemen, het systeem is niet handig als je er een hele dag mee in de kas moet werken of de grootste waarde van een product zit toch net op een andere plek in het teeltproces.
Gezamenlijke taal
Maar goed, dan werk je op deze manier samen, nog steeds is die gezamenlijke taal erg belangrijk. Je hebt immers met meerdere stakeholders te maken. Als tuinder heb je te maken met leveranciers van technologie, de overheid, je medewerkers maar ook bijvoorbeeld de verzekeringsmaatschappij. In gesprekken met al deze verschillende partijen is belangrijk om het over hetzelfde te hebben als je praat over autonoom telen.
Om een start te maken met die gezamenlijk taal hebben Priva en TU Delft AgTech Institute een team van studenten gevraagd om een framework te ontwikkelen voor de classificatie van autonoom telen in de glastuinbouw. Het is uitdrukkelijk niet de bedoeling van de beide partijen om eenzijdig standaarden te bepalen, ze willen de gehele sector helpen met het in kaart brengen en verder stimuleren van de ontwikkelingen rond autonoom telen.
Niveaus van autonomie
Als basis voor het framework is gekeken naar het framework rond autonoom rijden. De meest recente versie van het framework voor autonoom rijden is SAE J3016_202104. Net als bij dit framework voor autonoom rijden op de weg zijn er binnen het framework voor autonoom telen ook 6 niveaus van autonomie gedefinieerd:
0 -Geen automatisering: de tuinder en zijn medewerkers doen alle taken
1 – Ondersteuning van de tuinder: het systeem ondersteunt de mens.
2 – Gedeeltelijke automatisering: de mens controleert (“Hands Off”).
3 -Conditionele automatisering: mens is de backup (“Eyes Off”).
4 – Hoge mate van automatiering: mens stelt doelen in (“Brains Off”).
5 – Totale automatisering: alle operationele onderdelen op niveau 4 en geïntegreerd.
Waar er bij het autonoom rijden verschil kan worden gemaakt tussen rijden op de snelweg, een afgesloten terrein of parkeren, is er in het framework voor autonoom telen ook verschil gemaakt tussen verschillende (hoofd)taken. Hiervoor is het werk verdeeld in vier dimensies:
1 – Logistiek: het verplaatsen van producten, sorteren op basis van kwaliteit en maat en het verpakken.
2 -Teelthandelingen: fysieke acties in het gewas; bijvoorbeeld : oogsten, snoeien en indraaien
3 – Klimaatregeling: instellen van de klimaatsetpoints en het realiseren van het gewenste klimaat in de kas om tot de gewenste groei te komen.
4 – Strategie: Hoog niveau managementbeslissingen.
Met deze zes niveaus en vier dimensies kan de mate van autonomie van een glastuinbouwbedrijf worden beschreven. Als voorbeeld de proef met autonoom telen van veredelaar Rijk Zwaan en Blue-Radix. Hierbij gaat het over het onderdeel ‘klimaatregeling’.
Autonome kas
In de proef stelde de teler bij de ‘autonome’ kas één keer per week de setpoints in. Daarna zorgde de Crop Controller van Blue-Radix ervoor dat de gewenste waarden werden gerealiseerd. Normaal een proces waarbij de teler toch meerdere malen per dag zelf de waarden controleert en bijstelt. Voor dit proces is een teler nodig met de nodige kennis op het gebied van de teelt, zijn kas en klimaatparameters.
Nu zorgde het algoritme er op basis van historische data, metingen uit de kas en het weerbericht voor dat de juiste waarden werden gerealiseerd. In dit geval gaat het over automatisering op niveau 4, de mens is back-up en zal onder normale omstandigheden niet om hoeven te kijken naar de regeling van het klimaat.
Verantwoordelijkheid
Door het opstellen van het framework is er een belangrijke stap gemaakt in de verdere ontwikkeling van het autonoom telen in bedekte teelten. Door een beter beeld te hebben van hoe autonomie kan worden geclassificeerd, kan er ook een beter gesprek worden gevoerd over wat er technisch nog moeten worden ontwikkeld. Daarnaast kan het een bijdrage leveren aan onderzoek naar de impact buiten de technische ontwikkeling. Denk hierbij aan wie is verantwoordelijk als het fout gaat? Wat voor taken blijven er nog over voor de mens in een autonome kas. Daarover meer in een volgende column.
Zoals beschreven willen Priva en TU Delft AgTech Institute met het ontwikkelde framework een aanzet geven tot het ontwikkelen en verbeteren van een industrie breed toegepaste ‘taal’ rond autonoom telen. Over het gebruik als standaard en het verder ontwikkelen van het framework wordt momenteel gesproken met een aantal industriepartijen. Het framework kan hier worden gedownload.
Foto: Autonoom landbouwvoertuig
Over deze column:
In een wekelijkse column, afwisselend geschreven door Eveline van Zeeland, Eugene Franken, Katleen Gabriels, PG Kroeger, Carina Weijma, Bernd Maier-Leppla, Willemijn Brouwer en Colinda de Beer probeert Innovation Origins te achterhalen hoe de toekomst eruit zal zien. Deze columnisten, soms aangevuld met gastbloggers, werken allemaal op hun eigen manier aan oplossingen voor de problemen van deze tijd. Morgen zal het dus goed zijn. Hier zijn alle voorgaande afleveringen.
