Szántóföldi robotok alkalmazásának hatékonysága és ökonómiája

(Simon Walther, Hochschule Weihenstephan-Triesdorf)

A szántóföldi robotok, különösen az autonóm mezőgazdasági robotok (AFR – Autonomous Farm Robots), egyre nagyobb teret kapnak az európai mezőgazdasági gyakorlatban. A németországi Weihenstephan-Triesdorf Egyetem kutatói, Josef Gamperl és Simon Walther vizsgálataiból készült előadásnak köszönhetően a 2025. évi agri benchmark cash crop konferencia negyedik napján betekintést kaphattunk ezen technológia gyakorlati alkalmazásába, logisztikai kihívásaiba és ökonómiai eredményességébe.

1. Az AFR technológia rövid áttekintése

Az előadás több különböző gyártó robotjának bemutatásával kezdődött, mint például a dán FarmDroid FD20, a francia Naïo Oz, valamint az Agrointelli Robotti és a holland AgXeed AgBot modellek. Ezek között találunk könnyű, elektromos, kapás kultúrákra (pl. cukorrépa) specializált robotokat, illetve nagy teljesítményű, dízel-elektromos hajtású univerzális robotokat is. Az AgBot 5.115 T2 például 7,8 tonna tömegével és 156 lóerős teljesítményével már a nagygazdaságok igényeit is képes kielégíteni.

Forrás: a forgalmazók weboldala

2. Kutatási célok és módszertan

A kutatás célja annak felmérése volt, hogy az AFR használata mennyire hatékony és gazdaságos a hagyományos szántóföldi gépekkel szemben. A vizsgálatok során a munkafolyamatokat, az időráfordításokat és a logisztikai elemeket két helyszínen (Adelschlag-ban 12,98 hektáron és Ainertshofen-ben 7 hektáron, 2,73 és 0,99 hektáron), cukorrépa, illetve kukorica vetése során vizsgálták, AgBot 2.055 W4 robottal, valamint különböző Kverneland vetőgépekkel.

Az adatgyűjtés során három fő időkomponenst elemeztek:

t1 – műveleti idő (munkavégzés, fordulások, beállítások),
t2 – hibából fakadó állásidő,
t3 – nem termelő idő (előkészületek, szállítás, karbantartás).

Ezen felül külön kategóriát vezettek be a robot működési idejére, a kezelő ember munkájára és a logisztikai műveletekhez igénybe vett traktoridőre is. Az időmérést jellemzően manuálisan, stopperórával végezték. A validáláshoz videófelvételeket készítettek.

Az ökonómiai értékeléshez saját modellt fejlesztettek, amelyben a gazdaság alapadatait, a munkagépek adatait és a németországi KTBL cég szántóföldiművelet-kalkulátorából származó paramétereket használták a géphasználatra vonatkozó információk (éves üzemóra, munkaerő-szükséglet stb.) meghatározására és költségelemzésre. Utóbbi esetén a fedezeti pont (nullszaldó) eléréséhez szükséges feltételeket vizsgálták.

3. Eredmények

3.1. Üzemelési hatékonyság

Az AFR gépek előkészítési és fordulási ideje lényegesen hosszabb volt, mint a hagyományos gépeké – előkészítésben 1,61-szeres, fordulásban 1,89-szeres volt az időigényük. A robot kiszállítása a szántóföldre (önállóan nem tud kimenni) átlagosan 0,58 óra többletmunkát jelentett (1. ábra). Emellett, a működés közben előforduló hibák (pl. GPS pontatlanságai, szoftverhibák) további időveszteséget okoztak: ezek az AFR működési idejének 10,94 százalékát tették ki.

ábra: Üzembe helyezési és logisztikai folyamat munkaidő-szükséglete

3.2. Gazdasági elemzés

A kutatók két gazdaságot vizsgáltak esettanulmányként:

1. Kis bajor gazdaság (130 hektár szántó, 2 hektár átlagos táblaméret, változatos vetésszerkezet, AFR-t növényvédelemi munkákra használták, nincs munkaerőhiány a környéken):

Az AFR használata 38,2 euró/hektár költségnövekedést eredményezett (nem érte el a fedezeti pontot).
Az AFR alkalmazásával éves szinten 9 565,87 euró veszteség realizálódott a gazdaságban (mezőgazdasági támogatások nélkül).
Az AFR csak 60,93 százalékban végzett tényleges szántóföldi munkát; a fennmaradó idő logisztikára és előkészítésre ment el. A munkaerőköltségen nyert megtakarítás (–3 550 euró/év) nem tudta kompenzálni a többi veszteséget.
A tevékenység akkor térül meg, az általa kiváltott munkabér legalább 36,73 euró/óra, és a gépbeszerzés értéke nem haladja meg a 135 807 eurót.

2. Nagy kelet-német gazdaság (2000 hektár, 80 hektár átlagos táblaméret, AFR-t nehéz talajművelésre használták, munkaerőhiányos térség, 2 robot helyettesít 1 nagy teljesítményű traktort):

Az AFR használata 4,57 euró/hektár költségnövekedést eredményezett (hatékonyabb alkalmazás nagy méretű gazdaságban).
A két robot használatával realizált éves veszteség 9 145,22 euró, azonban az AFR óránkénti költsége 19,16 százalékkal alacsonyabb volt, mint a hagyományos traktoré.
A tényleges munkavégzés aránya 91,91 százalék, a logisztikai és előkészítő műveletek ideje mindössze 3,5 százalék. Nagy megtakarítási potenciál érhető el a nagy teljesítményű traktorok és a munkaerő helyettesítésével.
A tevékenység akkor térül meg, ha az általa kiváltott munkabér legalább 27,88 euró/óra, és a gépbeszerzés értéke nem haladja meg a 272 629 eurót.

Következtetések

A mezőgazdasági robotok alkalmazása előremutató, de jelenleg a megtérülés csak korlátozott esetekben biztosított. A gyors technológiai fejlődés és az alternatív logisztikai megoldások fejlesztése azonban a közeljövőben segítheti az AFR-ek elterjedését.

További kutatási irányok: