Samen met studenten, docent-onderzoekers, ondernemers en aangesloten kennisinstellingen nam het Lectoraat Robotica van Hogeschool Inholland Alkmaar aanwezigen mee in de meest recente ontwikkelingen in de techniek, in het werkveld en de voortgang van de verschillende Smart Farming projecten. “Er gebeurt ontzettend veel binnen het lectoraat,” vertelt lector Robotica Cock Heemskerk. “Smart Farming is naast Smart Health en Smart Industry slechts één van de drie programmalijnen van ons lectoraat, maar bij Smart Farming bruist het echt van alle nieuwe ontwikkelingen! En daarover gaan we vandaag meer horen.”
Transitie binnen een transitie
“De omgeving waarin we werken verandert”, schetst associate lector Smart Farming Jeroen Wildenbeest het uitgangspunt. Er is een transitie gaande binnen een transitie. Robotisering en arbeidsmigratie zijn nieuwe speerpunten. De arbeidsmarkt is krap, de agrifood sector is in hoge mate afhankelijk van arbeidsmigranten. Zo waren er in 2022 413.000 arbeidsmigranten aan de slag binnen de sector. “Waar robotisering in veel gevallen wordt gezien als oplossing voor de krapte in de arbeidsmarkt leidt dit niet per se tot minder werk. De productiviteit neemt juist toe door robotisering.”
Het werk verplaatst zich, nieuwe technologie leidt tot nieuwe rollen en kennis. Daarnaast is verduurzaming noodzakelijk, maar ook dit vergroot weer de vraag naar arbeidskrachten. Onderwijs en onderzoek zijn essentieel in deze transitie. Met diverse Smart Farming projecten werkt het lectoraat aan bruikbare en betaalbare oplossingen voor het werkveld. Van het automatisch snoeien van peren en selectief oogsten van broccoli, tot het verduurzamen van de tulpensector en onderzoeken van de haalbaarheid van veldbonenteelt in Nederland. Op dit moment werken er meer dan 70 studenten van diverse opleidingen en domeinen aan Smart Farming vraagstukken.
AI modellen worden steeds slimmer
Dr Lucas Ramos van het lectoraat Computer Vision en Data Science van NHL Stenden Hogeschool gaf een inkijk in de ontwikkelingen op het gebied van Artificial Intelligence (AI). Binnen het lectoraat in Leeuwarden wordt gewerkt aan diverse AI-projecten. Zoals het herkennen van witte vliegjes in kassen en detecteren van ziekten in aardappelen. Aanwezigen werden meegenomen in de ontwikkeling van foundation models. Deze AI-modellen zijn getraind om te werken met een grote hoeveelheid en verscheidenheid aan data. Het voordeel is dat deze modellen losse items kunnen segmenteren. Waar deze modellen ophouden, gaat Grounded SAM verder. Dit model kan losse items niet alleen segmenteren maar ook bundelen. Heb je een foto van een perenboom, dan kun je alle peren met dit model eenvoudig segmenteren en bundelen. Dit bespaart tijd én mankracht. Toch kunnen AI-modellen het menselijk oog (nog) niet volledig vervangen, weet Lucas: “De resultaten zijn nog niet foutloos.”
Van AI-modellen naar de praktijk
Eén van de partnerbedrijven die continu bezig zijn met het innoveren en automatiseren van hun processen, is Verdonk Broccoli uit Wervershoof. Sabine van den Berg vertelt bevlogen over de verschillende processen binnen de broccoliteelt, van kiem tot klein plantje tot volgroeide broccoli. Een proces dat nu nog uit veel handwerk bestaat, met het snijden van de broccoli op het land als meest arbeidsintensieve onderdeek. Binnen de broccoliteelt is een grote wens om dit oogst proces te automatiseren. De telers kampen met toenemende schaarste aan arbeidskrachten. Het werk is fysiek zwaar en door te automatiseren ben je minder gebonden aan reguliere werktijden.
De eerste stappen om tot een automatische broccoli-oogstmachine te komen heeft Verdonk Broccoli gezet, in samenwerking met de Wageningen University & Research. Dit model is verder ontwikkeld in Amerika en is nu door Verdonk Broccoli weer naar Nederland gehaald om verder te ontwikkelen voor de Nederlandse velden. “Het prototype is nog niet foutloos”, geeft Sabine aan. “Niet elke broccoli groeit even recht en het systeem kan nog geen zieke broccoli herkennen. Die worden op dit moment dus ook geoogst.” Met het oogsten komt af en toe ook een blad mee, dat brengt weer nieuwe inzichten mee. Moeten de bladeren eigenlijk wel van de broccoli af? Doen we dit omdat de consument een broccoli zonder blad verwacht of zijn we dit als telers gewoon gewend? Dit is één van de vraagstukken waar Inholland studenten op dit moment aan werken.
EFRO Fieldlab Bol werkt aan duurzame bollenteelt
“Weidse uitzichten met velden vol tulpen, wie kent ze niet?”, trapt Michel Jansen, programmamanager van Fieldlab Bol en Groene Tulp 0.0, af. Noord-Holland Noord heeft het grootste aaneengesloten bollengebied van Nederland. Binnen Fieldlab Bol wordt gewerkt aan een integrale gewasaanpak voor duurzame bloembollenteelt. Het doel? Bollenteelt met nul impact op omgeving en milieu. Er zijn veel ontwikkelingen binnen de sector en processen worden continu (verder) geautomatiseerd. Denk hierbij aan robots die op het land in real-time ziektes in een vroegtijdig stadium kunnen herkennen of aan de Laserweeder, die onkruid kan detecteren en wieden zonder te spuiten. Binnen Groene Tulp 0.0 wordt ingezet op het herkennen van ziekten zoals botrytis tulipae, tulpenvuur, door middel van data en AI. Op dit moment werken Inholland studenten van diverse minoren aan het vroegtijdig herkennen van deze schimmel.
Mobiele robotica binnen Smart Farming
Smart Farming gaat hand in hand met de inzet van mobiele robotica. Avular is een scale-up uit Eindhoven, die robots en drones ontwikkelt voor een verscheidenheid aan oplossingen en use cases. Samen met Inholland werd eerder in HiPerGreen samengewerkt aan een autonoom vliegende drone die zelfstandig ziektebeelden in orchideeën kan herkennen in de kas. Tess Kolkman, business developer bij Avular: “De ontwikkeling van drones is verder dan de wetgeving. De mogelijkheden voor autonoom vliegen zijn oneindig, op dit moment houdt de wetgeving dit alleen nog tegen.”
Multidisciplinaire aanpak
Smart Farming projecten kenmerken zich door een multidisciplinaire aanpak. Studenten van verschillende scholen en opleidingen werken aan brede vraagstukken. Van studenten Law die zich bezighouden met de wet- en regelgeving rond autonoom vliegende drones tot studenten IT en management die zich bezighouden met het verzamelen van data om botrytis te herkennen. Tijdens de pauze namen diverse studenten aanwezigen mee in hun onderzoek en resultaten.
“Die multidisciplinaire aanpak werkt ook sector overstijgend”, zegt Marcel Hoogstoevenbeld teamleider Engineering binnen Inholland Alkmaar. Hij geeft een kleine inkijk in de toekomst binnen het domein Engineering en vertelt dat ingezet wordt op het herkennen van parallellen en overlappen tussen de verschillende vakdisciplines en sectoren. “AI-technieken die we gebruiken bij het bouwen van een zorgrobot zijn soms ook toepasbaar in agrifood en omgekeerd. Zo kunnen sectoren veel meer van elkaar leren en kennis uitwisselen. Multidisciplinaire samenwerking is hierbij van groot belang. Onder andere door vraagstukken uit het bedrijfsleven te halen, maar ook door uitwisseling tussen de (engineering)opleidingen en sectoren onderling.
Cock Heemskerk: “Wanneer je een zorgstudent of een agrifoodstudent met een econoom en een engineer over de mogelijkheden voor een zorgrobot of oogstmachine laat praten, ontstaat er eerst een grote spraakverwarring. Het blijkt dat er verschillende talen worden gesproken. Maar na enige gewenning ontstaat er een dialoog met vruchtbare kennisuitwisseling.”
Binnen het onderzoeksthema Smart Farming werken we met diverse samenwerkingspartners aan innovatieve projecten die inspelen op actuele vragen vanuit de sector. Deze projecten worden gestimuleerd door subsidies en financiering van de SIA en het Europees Fonds voor Regionale Ontwikkeling. Greenport Noord-Holland Noord is partner binnen de Smart Farming projecten.
