Efficiënter werken door
de inzet van robots
Industrial robots
• WAT HOUDT HET IN?
Agrarische sector
De groei van de wereldbevolking, de toenemende personeelsbehoefte (onder meer bij seizoenswerk), toenemende druk op het arsenaal aan (landbouw)grond, toenemende kosten (waaronder personeelskosten) en de noodzaak van duurzame voedselproductie leiden tot de ontwikkeling van nieuwe en aangepaste technologieën. Hierbij vervangen machines of robots de handelingen van medewerkers. De opbrengsten staan onder druk. Dat betekent dat men constant zoekt naar methoden om efficiënter te werken. Om kansen te grijpen is samenwerking nodig tussen onderwijs, overheid, ondernemers en onderzoekers.
De coronacrisis toont aan dat de beschikbaarheid van arbeid in de voedselproductieketen kwetsbaar is. Tuinders moeten hun arbeidskrachten steeds verder weg zoeken. Er vindt ook meer voedselproductie plaats in het buitenland. Robotisering, bijvoorbeeld een aspergerobot, kan een oplossing bieden voor het arbeidsprobleem. Jules Sanders van LTO Noord vertelt daarover: “In Nederland is arbeid relatief duur. Om te kunnen blijven concurreren op de internationale markt, kan dat dus betekenen dat je op een gegeven moment wel gedwongen bent om te automatiseren. Dat kan betekenen dat je vooral kijkt naar werkzaamheden waarbij veel arbeid nodig is en die daardoor relatief duur zijn, bijvoorbeeld aardbeien plukken of asperges steken. Daar maakt de arbeid misschien wel 60 procent van de kosten uit en dan ga je kijken hoe je kunt automatiseren.”
Er is veel ontwikkeling in Vision, het door een robot monitoren van gewassen. In de toekomst zal een verdere automatisering en beheersing van de teelt door het monitoren van gewassen en individuele planten plaatsvinden. Robotisering maakt de teelt onafhankelijker van menselijke arbeid. (Pekkeriet & Splinter, 2020)
Een andere robottechnologie die in deze categorie past, is het gebruik van drones. Er zijn diverse drones op de markt die speciaal voor de landbouw zijn ontwikkeld. Ze houden gewassen en veestapels in de gaten. Onderdelen van het land kunnen zo veel beter in kaart worden gebracht. Die gebruikt men o.a. bij precisielandbouw om de landproductiviteit en voedselkwaliteit te optimaliseren. De drones zijn uitgerust met sensoren die gegevens verzamelen. Die gegevens kun je analyseren voor een efficiënter gebruik van chemische input (pesticiden en meststoffen) en water (druppelirrigatie). De bijdrage aan voedselveiligheid en gewasproductie is hoog, doordat je de landbouwopbrengsten verbetert. (European Parliament’s Committee on Agriculture and Rural Development, 2019)
Een andere trend die de efficiëntie en winstgevendheid van de sector een boost geeft, is Controlled Traffic Farming (CTF). Een breed begrip, maar het gaat in feite over het in controle hebben van je transport, voertuigen en werktuigen. Het gaat al zover dat tractoren zelf kunnen rijden en kunnen sturen op basis van allerlei gps-tools, computerkaarten en digitale gegevens. Deze technologie bestaat al jaren en steeds meer agrariërs maken er gebruik van. Dit brengt enorme voordelen met zich mee. De tractoren kunnen bijvoorbeeld veel nauwkeuriger kunstmest strooien. Zo voorkom je over- en onderbemesting. Daarnaast springt de agrariër veel efficiënter met brandstof om, want hij rijdt minder op hetzelfde veld. Belangrijker nog: agrariërs hebben nu veel meer tijd om het proces dat achter de tractor plaatsvindt, te monitoren. Bekijk hier een filmpje van een geautomatiseerde tractor. Op conventionele tractoren keken agrariërs altijd naar voren, omdat ze de tractor aan het besturen waren. Van de tractoren die vandaag de fabriek uitrollen, kan ongeveer 30 procent zelfstandig sturen. (Middelweerd, 2016)
De GridMap-technologie maakt automatisch transport tussen kas en schuur mogelijk, zonder enige infrastructuur; je kunt een intelligente oogstwagen overal neerzetten. Met behulp van verschillende sensoren vindt hij zijn weg in de kas. De kwekers geven in het systeem aan waar in de kas ze oogsten, waarna de wagens automatisch heen en weer rijden tussen de oogstplek en het verzamelpunt voor de geoogste tomaten. De wagens ‘onthouden’ waar zij vandaan komen en schuiven mee met de oogsters. (Pekkeriet & Splinter, 2020)
Er zijn gemeenten die met gps-systemen alle bomen in de buurt hebben ingetekend. Zo kunnen ze elke boom nauwkeurig lokaliseren en bepalen of die last heeft van de eikenprocessierups en zo ja, wat ze eraan moeten doen.
• WAT VERANDERT ER?
Agrarische sector
De robotisering heeft de agrarische sector een enorme boost gegeven. Denk hierbij aan veld-, melk- en voerrobots en aanverwante hard- en software om data-analyses uit te voeren. Nederlandse fabrikanten hebben hierin een marktaandeel van ruim 11 procent, vooral dankzij de zeer sterke positie in melk- en voerrobots. De inzet van robots betekent een productiviteitsverbetering en veelal ook efficiency voor agrariërs. Melkveehouders maken nu vaak de afweging of ze iemand in dienst nemen die melkt of investeren in een melkrobot. Alleen de technologie van die melkrobots is heel ingewikkeld. Het is op dit moment moeilijk om mensen te vinden die melkrobots kunnen onderhouden.
Robots kunnen in de toekomst kortcyclische handelingen overnemen, maar de verwachting is dat het nog zeker vijftien tot dertig jaar duurt voordat de sector volledig is gemechaniseerd.
“Over vijf à tien jaar heeft het merendeel van de agrariërs met robotica te maken.”
– Steve Fok, LTO Nederland
Robottechnologie en smartdata maken zelfs telen op afstand mogelijk. Dan heb je een kas waarin geen mensen meer werken. De werkprocessen zijn dusdanig geautomatiseerd en georganiseerd dat met machines en zonder menselijke inbreng een plant op afstand te voeden is. Zonder dat dat veel afval veroorzaakt, omdat dat allemaal wordt opgemaakt. De rol van de medewerker verandert hierdoor. Hij krijgt alle data binnen en gaat daarmee aan de slag. Het volledig robotiseren van een kas is op dit moment niet rendabel, maar wel mogelijk.
De op een na grootste categorie veldrobots betreft de multifunctionele robot. Door diverse sensoren en modules kan een en dezelfde robot bijvoorbeeld zaaien, onkruid schoffelen, oogsten en het gewas inspecteren. Zowel de Nederlandse als Europese wetgeving werpt echter, vooral voor het gebruik van veldrobots, beperkingen op. Wanneer een veldrobot in open teelten actief is, is het doorgaans vereist dat je er continu toezicht op houdt. Dat doet het voordeel van een robot voor bedrijven in de akkerbouw of veehouderij teniet. De toenemende en wijzigende regelgeving vraagt van ondernemers in deze sectoren dit op de voet te (blijven) volgen. (Koerhuis et al., 2020)
Routinematige taken met weinig variabelen zijn het gemakkelijkst te automatiseren. Het behandelen van kleine verpakkingen, dozen en pallets met robots gaat prima. Die kunnen ook het werk van productiemedewerkers in de glastuinbouw verlichten, zodat zij minder vaak met bijvoorbeeld kisten tomaten hoeven te sjouwen of komkommers in te pakken. Rollerbanen, transportbanen en kistenontstapelaars zorgen ervoor dat de medewerkers nauwelijks nog zware dozen hoeven te tillen. Het risico is echter dat de werkzaamheden die overblijven monotoner zijn voor de beroepsbeoefenaren. Of dat er zelfs sprake is van overbelasting door het verschuiven naar een deel van de (rest)arbeid. Die restarbeid zou zodanig moeten zijn dat de fysieke belasting niet toeneemt door de automatisering. Medewerkers zullen gebruik moeten kunnen maken van ergonomische maatregelen om de productiviteit en het werkplezier te waarborgen. (Pekkeriet & Splinter, 2020)
Albert van der Burg van Stigas geeft een voorbeeld van ‘restarbeid’ die voor de beroepsbeoefenaar monotoner is dan het werk dat hij voorheen deed: “Bijvoorbeeld een orchidee: dat hele proces van het in het potje steken van het plantje, tot aan het uit de rij halen en in een kar zetten om in een vrachtwagen te doen, daar komt geen mensenhand meer aan te pas. Dat is allemaal geautomatiseerd op één handeling na. Als je in de supermarkt een orchidee koopt, zitten daar twee takken aan. Daar zit een stok tussen. Er is een machine ontwikkeld die die stok erin kan steken. Dan moet je de tak nog vastmaken aan de stok. Dat is een handmatige beweging die te complex is om te automatiseren. Het komt voor dat een werknemer deze taak bijna de hele dag door verricht. Je ziet in dit voorbeeld dat aan de ene kant een verschuiving komt naar een deelaspect van de werkzaamheden, dus het stoksteken. Maar men vergeet dat er ook een overbelasting komt voor de restarbeid en er een fysieke belasting kan ontstaan voor die twee vingers die herhaaldelijk dezelfde beweging uitvoeren.”
Om oogst- en gewasverzorgingshandelingen in de kas te realiseren, lopen er veel projecten. Maar daarbij zijn weinig robots geïmplementeerd. Bij het oogsten komen veel handelingen kijken en het vergt veel technologie om een robot die te laten doen met een snelheid die die van de mens benadert. Toch komen er doorbraken aan, zoals de Panasonic-tomatenoogstrobot. Maar men verwacht niet dat je zomaar kunt overschakelen van volledig manueel naar volledig autonoom werken. (Pekkeriet & Splinter, 2020)
Werkzaamheden met veelvuldig uitgevoerde, fijnmotorische handelingen kun je ook nog moeilijk automatiseren. Daar zijn op dit moment alleen nog mensen toe in staat. Of werkzaamheden waar een sterk visueel aspect bij komt kijken. Albert van der Burg, werkzaam bij Stigas, geeft als voorbeeld: “Een plantje moet er mooi uitzien als het naar de klant gaat. Een dor blaadje moet je er dan afhalen. Dat kan een robot gewoon nog niet.”
Groene sector
Groene ruimte
Volgens Jeroen Zijlmans van de VHG verandert er qua robotisering weinig voor hoveniers. “Ons werk is lastig te robotiseren. Dat blijft arbeidsintensief. We hebben weleens een sessie gehad over robotisering, maar dat zal beperkt blijven in onze sector.”
In het hogere segment vraagt de klant wel om mooiere, goed aangelegde, dure tuinen met overkappingen, zwembaden, vijvers en verlichting. Dure installaties die compleet geautomatiseerd met een app te bedienen zijn. Daarnaast neemt het gebruik toe van robotgrasmaaiers die op afstand te bedienen zijn. Volgens Arjan Koenis (Clusius) vergt de technologie – het installeren en het goed uitlezen van zo’n robotmaaier – bepaalde specifieke kennis van hoveniers.
Er zijn veel ontwikkelingen in de robottechnologie. Maar voor de fijnmotorische handelingen en processen met een visueel aspect is de mens nog steeds belangrijk.
• WELKE VOORBEELDEN ZIJN ER IN DE PRAKTIJK?
- Een voorbeeld van robotisering is de landbouwrobot Berend. Die is niet de eerste geautomatiseerde boerenwerknemer, maar nieuw is dat deze robot draait op zogenoemde opensourcesoftware: programmatuur die rechtenvrij is en dus voor iedereen toegankelijk. Berend kan zelf water geven, zaaien en onkruid wieden. (Groen Kennisnet, z.d.)
- Sieplo ontwikkelt, produceert en verkoopt slimme voerrobots voor de veehouderij. Door exact te monitoren wat de behoefte van het individuele dier is, geeft de voerrobot precies genoeg voer. De machine voert de dieren meerdere keren per dag, in plaats één keer. (Evmi, 2020)
- Slimme voerbak: met de Smartfeeder van Petnet kunnen baasjes instellen dat huisdieren op gezette tijden een specifieke portie voer voorgeschoteld krijgen. (NU.nl, 2020)
- Drone4Agro maakt drones die geschikt zijn om plaatselijk te bemesten of gewasbeschermingsmiddelen te spuiten. De drone kan zelfstandig het oplaadstation opzoeken en wanneer nodig dag en nacht doorgaan met zijn werk. De agrariër geeft aan waar en volgens wel patroon hij moet vliegen. (Reindsen, 2017)
• WAT IS DE IMPACT VAN INDUSTRIAL ROBOTS OP HET WERKVELD?
Verandering van werkzaamheden
Cobotisering verlicht het werk van productiemedewerkers. Zij hoeven bijvoorbeeld minder vaak met kisten tomaten te sjouwen. De consequentie van het automatiseren van werkzaamheden is dat op bepaalde productielijnen minder mensen nodig zijn. Doordat werkzaamheden zijn geautomatiseerd, verandert de inhoud van functies in de agrarische sector. Planning en administratieve taken zijn steeds vaker geautomatiseerd. Dat maakt procesoperatie belangrijker.
Een productiemedewerker moet meer kennis hebben van het werken met een machine en een robot. En hij moet weten wat hij moet doen als de robot of de machine defect is. Er komt minder fysiek, handmatig werk en meer mechanisch werk. Meer machineonderhoud, schoonhouden van de werkplek, controle en trainingsfuncties, data-input, analyse en verwerking, lastminutesprints, lokale verwerking van afvalstromen, procesaansturing en logistieke taken. Door de inzet van dergelijke technologieën en toegenomen complexiteit van nieuwe machines neemt het belang van ICT- en technologische vaardigheden toe in de sector. (De Wit & Van den Beukel, 2019; Pekkeriet & Splinter, 2020)
Functies veranderen. Sommige functies zijn juist kansrijk door de robotontwikkelingen. “Medewerkers zaadteelt of plantveredeling, vakbekwaam of zelfstandighedenteelt. Dat zijn functies die wij als kansrijk zien. Maar ook operator, onderhoudsmonteur, meewerkend voorman. Niet alleen in de teelt, maar ook logistiek gezien.”
– Jacqueline Kroon, Glastuinbouw Nederland
Benodigde kennis
De beroepsbeoefenaar moet kennis hebben van de nieuwe technieken. “Hij hoeft nog niet de ins en outs van het systeem te kennen. Een medewerker paardensport en -houderij moet bijvoorbeeld een hartslagmeter kunnen bevestigen. Dat zijn zaken die gewoon bij het opzadelen van paarden behoren.”
– Mieke Theunissen, LTO Nederland
Benodigde vaardigheden
Door de toegenomen complexiteit van nieuwe machines worden technische kennis en vaardigheden steeds belangrijker. Er ontstaan nieuwe functies, omdat die machines onderhouden moeten worden, met verstand van techniek. Zo is er in de glastuinbouw door innovaties en de inzet van nieuwe machines steeds vaker technisch geschoold personeel nodig. Dat moet in staat zijn om de robot aan en bij te sturen als het fout gaat. Daarvoor is opleiding nodig.
Albert van der Burg (Stigas) vertelt: “Werken met robots vraagt in eerste instantie om kennis, en dus om competenties. Het gemiddelde opleidingsniveau gaat wel omhoog. Maar dan heb je het met name over de specialistische functies die niet met cobots willen werken. Als je met een cobot gaat werken, vraagt dat een hoger competentieniveau. Dus dat betekent dat je je medewerker eerst moet trainen om ze te leren hoe ze ermee moeten omgaan.”
Omgaan met robots op de werkvloer
Robots op de werkvloer zorgen ervoor dat een ander type medewerker nodig is op de werkvloer. Het is van belang dat het bedrijfsleven en het onderwijs daarover in gesprek gaan. Niet alleen om de mensen op de juiste manier klaar te stomen voor het werken met robots, maar ook om toekomstige beroepsbeoefenaren de juiste verwachtingen mee te geven tijdens hun opleiding.
Innovaties gaan zo snel dat vaak niet naar het effect ervan op arbeid en veiligheid is gekeken. “Er is bijvoorbeeld een norm ontwikkeld die stelt: een robotarm mag wel een deel van het lichaam raken, maar geen blauwe plek veroorzaken. Dat kan veel beter. Een veiligheidskundige zou zeggen: laten we een robotarm ontwikkelen met een sensor erin. Zodat er een redelijke zekerheid is dat die robotarm het menselijk lichaam niet raakt. Dan schrikken de mensen op de werkplek er ook niet van. Die interactie en disciplinaire aanpak in het ontwerpen van robots mis ik. Bij het ontwerpen van robots kijkt men onvoldoende naar de gebruikersfase. Dus: hoe gaat de gebruiker ermee om? Daar wordt dan gauw even een gebruikshandleiding voor geschreven.” – Albert van der Burg, Stigas