隨著全自主移動(dòng)機(jī)器人(AMR)熱潮的崛起,機(jī)器人開(kāi)發(fā)商將市場(chǎng)逐漸打向了工業(yè)以外的場(chǎng)景。他們將觸角伸到了一個(gè)價(jià)值5萬(wàn)億美元規(guī)模的市場(chǎng)——自動(dòng)化農(nóng)業(yè)。為了滿足自動(dòng)化農(nóng)業(yè)的需求,種植者需要關(guān)于整個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)作物生長(zhǎng)和健康的準(zhǔn)確信息,并以更高的效率來(lái)完成播種、灌溉、收割等。以往來(lái)看,一些自動(dòng)化農(nóng)場(chǎng)采用無(wú)人機(jī)檢測(cè)數(shù)據(jù),但是這樣就無(wú)法捕獲地面以下的信息。而對(duì)于地面檢測(cè)來(lái)說(shuō),又需要額外的基礎(chǔ)設(shè)施,例如電纜或無(wú)線電信標(biāo),進(jìn)而大幅受限。
然而對(duì)于自動(dòng)化農(nóng)場(chǎng)來(lái)說(shuō),AMR的出現(xiàn)無(wú)疑改變了整個(gè)局面。首先,AMR擁有自主移動(dòng)能力,可以在規(guī)定區(qū)域內(nèi),以任務(wù)為驅(qū)動(dòng)移動(dòng)到作業(yè)區(qū)域。這種機(jī)動(dòng)力上的優(yōu)勢(shì),取代了以往用固定設(shè)備覆蓋區(qū)域所產(chǎn)生的規(guī)劃問(wèn)題。其次,AMR也是一個(gè)百寶箱,一臺(tái)AMR就可以執(zhí)行多種任務(wù),不再需要過(guò)去那樣,只能依靠不同設(shè)備進(jìn)行協(xié)同,大幅減少了自動(dòng)化鏈條的復(fù)雜程度。
2018年時(shí),有關(guān)農(nóng)業(yè)的AMR層出不窮,不過(guò)大多數(shù)都處于實(shí)驗(yàn)室階段。比如劍橋咨詢公司的農(nóng)業(yè)AMR Mamut,它可以探索農(nóng)田,在單個(gè)植物的水平上大規(guī)模捕獲有關(guān)健康和產(chǎn)量的數(shù)據(jù)。通過(guò)自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集,為種植者提供定期、精確和可操作的作物信息,使他們能夠預(yù)測(cè)和優(yōu)化產(chǎn)量。
2020年前,這個(gè)領(lǐng)域最知名的創(chuàng)業(yè)公司名為FarmWise,這是一個(gè)除草機(jī)器人,它可以在運(yùn)行過(guò)程中利用計(jì)算機(jī)視覺(jué)判斷雜草和農(nóng)作物,并通過(guò)位于機(jī)器人底盤(pán)處的除草手臂來(lái)對(duì)雜草進(jìn)行剔除。
FarmWise除草機(jī)器人(來(lái)源FarmWise)
這個(gè)項(xiàng)目在2019年9月拿到了1450萬(wàn)美元的A輪融資。而FarmWise所設(shè)計(jì)的除草機(jī)器人,也一度被認(rèn)為是農(nóng)業(yè)AMR的標(biāo)準(zhǔn)造型——未來(lái)的灌溉、種植、采摘機(jī)器人都被認(rèn)為應(yīng)按照此造型去設(shè)計(jì):一方面是機(jī)器人整體容量足夠大,可以安放更多的工具,另一方面則是車(chē)蓋可以保證阻擋陽(yáng)光,讓內(nèi)部計(jì)算機(jī)以低溫進(jìn)行運(yùn)作。
不過(guò)進(jìn)入2020年后,幾乎所有農(nóng)業(yè)機(jī)器人創(chuàng)業(yè)公司,都采用了將拖拉機(jī)改造成為農(nóng)業(yè)AMR的設(shè)計(jì)思路。比如才剛剛被約翰迪爾收購(gòu)的Bear Flag,以及2021年完成2000萬(wàn)美元A輪融資的Moarch Tractor。尤其是進(jìn)入2021年后,甚至沒(méi)有任何一家公司像FarmWise和劍橋咨詢那樣,自己設(shè)計(jì)農(nóng)業(yè)AMR。
先有生意,后有技術(shù)
上文提到,起初農(nóng)業(yè)AMR大多數(shù)為原創(chuàng)設(shè)計(jì),直至2020年,市場(chǎng)不再出現(xiàn)各色的原創(chuàng)農(nóng)業(yè)機(jī)器人,取而代之的是改造拖拉機(jī)。歸根結(jié)底是資本發(fā)現(xiàn)了這樣的事實(shí):比起“機(jī)器人”這三個(gè)字,“拖拉機(jī)”這三個(gè)字才更適合農(nóng)業(yè)。
2021年,一臺(tái)工廠用AMR的銷售價(jià)格約為3萬(wàn)美元,且不包含任何軟件費(fèi)用,若想以服務(wù)集群形式購(gòu)買(mǎi)多臺(tái)可協(xié)作任務(wù)的AMR,均攤下來(lái)每臺(tái)的售價(jià)還會(huì)再次提高。同一時(shí)間,約翰迪爾6B-1404-A,售價(jià)僅為4000美元,一臺(tái)經(jīng)過(guò)改造拖拉機(jī)而生產(chǎn)出來(lái)的農(nóng)業(yè)AMR售價(jià)約為1到2萬(wàn)美元。
雖然改裝拖拉機(jī)并不能做到FamrWise、劍橋咨詢所推出的AMR那樣實(shí)現(xiàn)毫米級(jí)的精準(zhǔn)移動(dòng),但實(shí)際上它卻更適合客戶。以往,農(nóng)業(yè)AMR是電力驅(qū)動(dòng),而拖拉機(jī)擁有性價(jià)比更高的柴油動(dòng)力系統(tǒng)。一輛全球暢銷的約翰迪爾6B-1404-A,最高可以輸出140匹馬力,油箱容量更是達(dá)到了265升,其成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于過(guò)去的農(nóng)業(yè)AMR,但是行駛距離卻更遠(yuǎn)。對(duì)于農(nóng)業(yè)種植來(lái)說(shuō),以一畝地的規(guī)模來(lái)看,1毫米的誤差和10厘米的誤差幾乎可以忽略不計(jì)。真正需要自動(dòng)化農(nóng)業(yè)的用戶,基本都坐擁幾十畝地,他們就更不在意原創(chuàng)機(jī)器人和改裝拖拉機(jī)在移動(dòng)上的誤差了。
Bear Flag通過(guò)拖拉機(jī)改裝的農(nóng)業(yè)AMR(來(lái)源:約翰迪爾)
此外,拖拉機(jī)誕生至今已有超過(guò)200年的歷史,其整車(chē)設(shè)計(jì)、制動(dòng)總成和材料選用都已達(dá)到極為成熟的地步?,F(xiàn)如今,一臺(tái)拖拉機(jī)能穩(wěn)定運(yùn)行超過(guò)10年。相較于此,目前還仍未有一臺(tái)原創(chuàng)設(shè)計(jì)的AMR在田間工作超過(guò)2年。
對(duì)于機(jī)器人廠商來(lái)說(shuō),機(jī)器人屬于耐用型器材,它在運(yùn)行過(guò)程中除去基本的燃料或者能量外沒(méi)有其他耗材。拖拉機(jī)不僅很好的吻合了這一點(diǎn),還由于改裝后帶來(lái)更多新能力,大幅提高了其附加價(jià)值。根據(jù)約翰迪爾的財(cái)報(bào),一臺(tái)拖拉機(jī)的毛利率約為33%,但是Bear Flag改裝后的拖拉機(jī)AMR可以做到超過(guò)50%的毛利率。
當(dāng)然,也有機(jī)器人廠商在這之中采取了全新的商業(yè)模式:RaaS(機(jī)器人即服務(wù))。Blue White Robotics就是這樣一家公司,他們將拖拉機(jī)改裝成機(jī)器人后,可以實(shí)現(xiàn)從噴灑和收割到播種和播種的全自動(dòng)化操作??墒荁lue White Robotics并不向客戶出售機(jī)器人產(chǎn)品,相反客戶將根據(jù)所在地的土壤、氣候以及使用時(shí)長(zhǎng),以時(shí)間為單位購(gòu)買(mǎi)該企業(yè)的農(nóng)業(yè)機(jī)器人服務(wù)。
Blue White Robotics機(jī)器人(來(lái)源:Blue White Robotics)
雖然對(duì)于農(nóng)場(chǎng)主來(lái)說(shuō),買(mǎi)斷制是農(nóng)具默認(rèn)的付費(fèi)方式,但是Blue White Robotics相關(guān)發(fā)言人卻表示,他們的客戶更愿意以服務(wù)的方式付費(fèi)。這是由于機(jī)器人對(duì)于農(nóng)場(chǎng)來(lái)說(shuō)是新鮮事物,即便造型仍是拖拉機(jī),可實(shí)際運(yùn)行起來(lái)仍與傳統(tǒng)拖拉機(jī)相距甚遠(yuǎn)。大多數(shù)農(nóng)場(chǎng)主認(rèn)為,與其花費(fèi)數(shù)十萬(wàn)美元的價(jià)格買(mǎi)多臺(tái)農(nóng)業(yè)AMR到農(nóng)場(chǎng),倒不如每月以幾百至幾千美元的價(jià)格觀察幾個(gè)月,等機(jī)器符合心理預(yù)期后再做長(zhǎng)遠(yuǎn)的打算。
農(nóng)業(yè)AMR的市場(chǎng)前景
截止至2021年,全球84%的種植業(yè)活動(dòng)都是由人工完成的,可是全球農(nóng)耕領(lǐng)域工人每年的成本提高約為10%,一些特定領(lǐng)域中,工人的價(jià)格已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了機(jī)器人。
以采摘葡萄為例,Burro農(nóng)業(yè)AMR的功能就是采摘葡萄。該公司一共銷售了90臺(tái)機(jī)器人。這種機(jī)器人采取996的工作制度,每天在葡萄田內(nèi)自動(dòng)行駛100-300英里。機(jī)器人會(huì)在高溫下拉著250磅手推車(chē)在高溫下步行幾英里,而農(nóng)場(chǎng)工人可以站在陰涼處進(jìn)行包裝,可以使工人每天多收獲48%的水果,且這個(gè)數(shù)字還在不斷上升。Burro 首席執(zhí)行官 Charlie Andersen表示,農(nóng)場(chǎng)主只需要兩個(gè)月時(shí)間,就能用Burro帶來(lái)的利潤(rùn)覆蓋掉其成本價(jià)格。
根據(jù)Transparency Market Research的調(diào)查,目前農(nóng)業(yè)機(jī)器人行業(yè)的復(fù)合增長(zhǎng)率為24.1%,預(yù)計(jì)在2024年將突破50億美元市場(chǎng)。其中,亞太地區(qū)將會(huì)成為全球最大的增長(zhǎng)點(diǎn)。
與此同時(shí)卻牽扯出了第二個(gè)問(wèn)題,中國(guó)的農(nóng)耕面積為140萬(wàn)平方公里,主要分布在沿海東部季風(fēng)區(qū),集中在東北、華北、長(zhǎng)江中下游、珠江三角洲等平原、山間盆地以及廣大的丘陵地區(qū)。然而這些地區(qū)的氣候、水含量、溫度變化都是截然不同的。此外還有諸如水稻田、梯田等農(nóng)耕土地是不適用拖拉機(jī)開(kāi)墾的。
根據(jù)中國(guó)農(nóng)業(yè)普查的結(jié)果,共有拖拉機(jī)2690萬(wàn)臺(tái),耕整機(jī)513萬(wàn)臺(tái),旋耕機(jī)825萬(wàn)臺(tái),播種機(jī)652萬(wàn)臺(tái),水稻插秧機(jī)68萬(wàn)臺(tái),聯(lián)合收獲機(jī)114萬(wàn)臺(tái),機(jī)動(dòng)脫粒機(jī)1031萬(wàn)臺(tái)。這說(shuō)明中國(guó)在拖拉機(jī)可以開(kāi)墾的地形里,有足夠龐大的拖拉機(jī)基數(shù)和客戶。
然而另一方面,中國(guó)自走式輪式谷物收割機(jī)共有18532臺(tái),玉米聯(lián)合收割機(jī)共有22367臺(tái),履帶式水稻收割機(jī)共有53969臺(tái),半喂水稻收割機(jī)共有3258臺(tái)。這說(shuō)明中國(guó)目前的自動(dòng)化農(nóng)業(yè)水平較低,農(nóng)業(yè)AMR是否能夠成功在中國(guó)推廣,需要技術(shù)本身夠硬,也需要產(chǎn)品營(yíng)銷和商業(yè)模式。RaaS就是一次很好的嘗試。
此外,農(nóng)業(yè)AMR并不像傳統(tǒng)的自動(dòng)機(jī)器,它雖然技術(shù)含量更高,但是操作反而更為簡(jiǎn)便。以聯(lián)合收割機(jī)為例,在作業(yè)前需要將割臺(tái)和拔禾輪降低至工作位置,再根據(jù)作物長(zhǎng)勢(shì)、成熟程度、潮濕情況來(lái)調(diào)整無(wú)級(jí)變速。拐彎時(shí)還要收起割臺(tái),糧倉(cāng)斜糧時(shí)還不能降低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速等等。對(duì)于農(nóng)業(yè)AMR來(lái)說(shuō),只需要在購(gòu)買(mǎi)時(shí)設(shè)定好工作場(chǎng)地和收獲時(shí)間,機(jī)器便會(huì)自動(dòng)運(yùn)行,從而節(jié)省了客戶大量操作。站在產(chǎn)品的角度思考,越是簡(jiǎn)單的操作就會(huì)有越高的付費(fèi)意愿。
當(dāng)然對(duì)于中國(guó)農(nóng)業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域來(lái)說(shuō),補(bǔ)貼的力度也是極為重要的。2021年7月,財(cái)政部、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部實(shí)施發(fā)布了重點(diǎn)強(qiáng)農(nóng)惠農(nóng)政策,其中明確提到,高端、復(fù)式、智能農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的補(bǔ)貼額測(cè)算比例提高至35%,農(nóng)業(yè)AMR自然位列其中。
中國(guó)也有一些公司在嘗試創(chuàng)造農(nóng)業(yè)用的AMR,比如蘇州博田、工大農(nóng)業(yè)等等,但是技術(shù)和產(chǎn)品仍然處于早期階段。不過(guò),中國(guó)有強(qiáng)大的拖拉機(jī)工業(yè)基礎(chǔ),也有可以和約翰迪爾比肩的中國(guó)一拖集團(tuán),基礎(chǔ)設(shè)施的充足可以孕育出一條屬于中國(guó)的農(nóng)業(yè)AMR賽道。