Is Agrorobotica de redding voor de vergrijzende boer in Japan?

Japanse agrorobotica op het wereldtoneel: het land heeft de ambitie om de kleinschalige landbouwsector te moderniseren en wereldleider te worden in agro-robotica, ICT en AI. Gedurende de landbouw ministeriële G20 in Niigata, werden AI-technologie en innovatie in de landbouw als voorwaarde gezien om een duurzame (kringloop)landbouw te realiseren. Maar wat doet Japan zelf aan SMART-agriculture?

Stimulans voor de jeugd

De Japanse landbouw kampt met vergrijzing. Agrorobotica wordt daarom als stimulans gebruikt om de interesse van de jeugd in de landbouw te vergroten.

“Local farmers in Japan have concerns that may be quite different compared to other countries. Often, there are too many small fields they have to tend, and they can’t always remember how much fertilizer was used on each field,” said Hirotomo Nagai, founder and CEO of water-cell inc. (Japan Times, May 26 2019)[1]

Zoals in bovenstaande quote duidelijk wordt, kampt de landbouw in Japan met andere problemen dan de rest van de wereld. Wereldwijd ontstaat er een steeds grotere druk op voedselzekerheid door een groeiende bevolking[2]. Japan kampt juist met een afnemende bevolking en hoge vergrijzing. In 2018 was meer dan twee derde van de Japanse boeren 65 jaar of ouder[3]. Door de leegstroom van het platteland stijgen arbeidsintensiviteit verlagende robotica in populariteit. Onbemande tractoren, zelf-monitorende drones en groente pluk robots zijn een paar voorbeelden van agrorobotica, die gedurende de G20 te zien waren.

Satelliet data voor de rijstboer

In de Japanse rijstproductie wordt reeds veel gebruik gemaakt van climate-smart technologie, zo ook van satellietdata komend van het Japan Aerospace Exploration Agency[1]. Verschillende bedrijven bieden met behulp van drones commerciële apps die aan de hand van satellietdata en sensoren op de grond precisie rijstproductie mogelijk maakt. De boer kan zo beter inspelen op toekomstige weersverwachtingen en schade aan gewassen door overstromingen, droogte en tyfoons voorkomen. Ook wordt het steeds makkelijker om van meerdere kleine stukken land data te verzamelen en te laten verwerken door tablets en smartphones, waardoor voor boeren een groot arsenaal aan agro data beschikbaar is. Naast satellietdata gebruik, steken er allerlei rijstproductie gerelateerde innovaties de kop op. Machines voor het verplanten van rijst zijn van arbeidsintensieve apparaten naar zelfrijdende machines gegaan. Het handmatig verplanten is inmiddels vrijwel verdwenen uit het Japanse landschap[2].

Drones voor organische teelt

Drones die zijn uitgerust met hoge resolutie camera’s kunnen onkruid en plantenziektes detecteren. Rond 70% van de rijstteelt in Japan wordt inmiddels gemanaged aan de hand van drones[1]. Dit gebeurt ook op kleine rijstboerderijen, waar sprake is van kleine rijstvelden en weinig arbeidsinzet. Door gebruik te maken van drones die uitgerust zijn met een technologie die specifiek en doelgericht kan sprayen, kan het gebruik van pesticiden en andere chemicaliën met maar liefst 95% worden gereduceerd[2]. Dit speelt in op de groeiende markt voor organische producten in Japan. De Japanse overheid schatte de markt voor organische producten in 2017 op ¥185 miljard (€1.6 miljard) en verwacht dat deze naar ¥196 miljard (€1.7 miljard) in 2022 zal groeien.

Cijfers en projecties

In mei 2018 publiceerde Fuji Keizei een rapport over Japanse markt van smart agriculture. Dit rapport ging over drones, robots, climate control apparatuur, en verkoop en logistiek management. De marktgrootte was in 2017 ¥4.6 miljard (€39 miljoen) en zal naar verwachting ¥12.3 miljard (€104 miljoen) zijn in 2025[1]. Onderstaande tabel laat een schematische verdeling zien van de inrichting van smart agriculture projecties van Fuji Keizei. Het deel van landbouwdrones en robotica zal naar verhouding en absoluut toenemen zoals te zien in de tabel.

Steun voor de bejaarde boer: de Power Assist Suit

Maandelijks komt er een nieuwe technologie op de markt. De assist suit is hier een uitstekend voorbeeld van. Robotische pakken (“Exoskeleton Suit”) kunnen vernieuwde mobiliteit geven aan mensen die dit zijn verloren. Japanse universiteiten en bedrijven (zoals Panasonic) werken aan de ontwikkeling van een zogenoemd power-assist suite, een soort pak uitgerust met elektrische motoren dat minder mobiele boeren ondersteunt. De power suite kan worden gebruikt om meer te tillen en ander zwaar werk makkelijker te maken[1].  Kubota heeft twee types power-assist pakken ontwikkeld, een om te helpen met fruitteelt (druivenplukken), en de ander om boeren te helpen met het tillen van zware dingen[2]. Fruitplukken wordt zo veel makkelijker omdat de plukker niet meer de armen boven het hoofd hoeft te tillen om bij het fruit te kunnen[3]. Andere voorbeelden van nieuwe Japanse technologieën zijn een robot gebaseerd op een eend die gebruikt wordt om onkruid tegen te gaan in rijstvelden [4] en zelfrijdende tractoren die automatisch rijstplanten kan planten.  

Oogst robots

Ook in niet-rijstsectoren wordt er op hoog tempo geïnnoveerd[1]. Het Japanse bedrijf Inaho heeft een asperge-plukrobot ontwikkeld en is van plan deze dit jaar te introduceren[2]. Daarnaast heeft Panasonic, een Japans bedrijf dat zich tot voor kort niet bezighield met de agro-wereld, een oogstrobot voor tomaten ontwikkeld op basis van AI. Inmiddels kan deze robot elke 6 seconden een tomaat plukken[3]. Ook al is dit zeker nog niet zo snel als wat een mens zou kunnen, kan de robot dag en nacht doorwerken waardoor de efficiëntie verhoogd wordt. In het Japanse tuinbouwgebied, prefectuur Kochi, werd vorig jaar een groot 10-jarig onderzoeksproject opgezet met een subsidie van ca. ¥3 miljard (€26 miljoen) van de nationale overheid om het gebruik van IoT, AI, en robotica in de tuinbouwsector te vergroten.

Robots in de veehouderij

Het Japanse “Institute of Agricultural Machinery” (IAM/NARO) werkt met de publieke en private sector samen aan de ontwikkeling van een robot die zelfstandig varkensstallen kan schoonmaken. Deze robot kan het schoonmaakwerk van de varkensboer voor 60-70% overnemen, en komt in 3 uitvoeringen van een low-cost variant tot een hoog functioneel type[1].

Landbouwraad in Japan, Dr. Evert Jan Krajenbrink op verkenningsbezoek aan Hokkaido juni 2017

Kennisuitwisseling tussen Japan en Nederland: De WUR heeft als top landbouwuniversiteit in Nederland een grote aantrekkingskracht op (PhD) studenten terwijl MAFF (NARO) er permanent een scientific liaison heeft gestationeerd. Dit jaar werd de samenwerking tussen NARO-WUR via een MoU met twee jaar verlengd: onder meer op het gebied van IoT, precisietuinbouw en phenotyping.

Automatisering aardappelketen Hokkaido

80% van de Japanse aardappelproductie vindt plaats in Hokkaido. De WUR heeft hier een seed-money project lopen voor automatisering in de aardappelketen, gericht op innovatieve applicaties in de landbouw. De WUR heeft veel ervaring met het automatiseren van de inspectie van planten, fruit en groente. Het project in Hokkaido heeft als doel om meer grip te krijgen op productkwaliteit. Hiervoor worden data van oogstkwaliteit en -stabiliteit, veldcondities, en precisielandbouw applicaties gebruikt.

Samenwerking in het bedrijfsleven

Grote bedrijven als Meiji, Kirin, Takii, Sakata Seeds, Fuji, Kubota hebben reeds vestigingen in Nederland en zijn aangesloten bij open-innovatie initiatieven en de Food Valley. Een Innovation Center Europe van het Japanse bedrijf Kubota zal in 2020 in Nederland gevestigd worden. Dit centrum ontwikkelt robots door gebruik te maken van sensoren en AI, in samenwerking met Wageningen Universiteit.

De toekomst

Japan is duidelijk een weg ingeslagen waar agrorobotica de intensieve arbeid overneemt en precisielandbouw de productie moet verhogen. Al valt hier wel een kanttekening bij te maken. De gemiddelde boer in Japan is ouder dan 65 jaar en werkt erg kleinschalig. In hoeverre zal een kleinschalige boer ondanks ruimhartige MAFF-subsidies willen en kunnen investeren in grote innovaties? Op welke schaal kunnen kosten voor innovaties zo veel mogelijk beperkt blijven? Desondanks de onzekerheid in de vraag, was de robotindustrie in Japan in 2012 ¥860 miljard (€7.3 miljard) waard, projecties stellen dat dit in 2035 ¥9.7 biljoen (€ 82 miljard) zal zijn. In de landbouw-, bosbouw- en visserijsector zal deze groei naar verwachting toenemen tot ¥0.5 biljoen (€4.2 miljard) in 2035 [1] (METI, NEDO Japanse Overheid).


Geschreven door:

LAN-Team Japan (Alya de Bie, Rijkstrainee)
September 2019
Email: TOK-LNV@minbuza.nl
Twitter: @AgriTokio