拉里·斯塔普的第五代家族奶牛場自他曾祖父於 1910 年在華盛頓州林登建立以來，已經取得了長足的進步。現在，隨著 21 世紀在古老的行業中取得進展，斯塔普和他的家人安裝了一套機器人擠奶系統，該系統允許雙溪乳品廠的 200 頭奶牛選擇何時以及多久進入擠奶室，在那裡，它們可以享用美食並被擠奶——所有這些都不需要人工監督。“技術一直讓我很感興趣，”斯塔普說。“我並不自稱精通計算機，但我意識到你必須不斷發展和變化。”
上個世紀的農業發展故事中有很多自動化機械提高農業生產力並減少對人力的需求的例子。麻省理工學院的經濟學家大衛·奧特表示，1900 年，大約 41% 的美國工人在農業領域工作。到 2000 年，這一數字已降至 2%。如今，越來越多的農業機器人提高了世界各地的農業效率，幫助人類駕駛員在美國玉米田中自動駕駛拖拉機，或取代日本農場中採摘草莓的人工。但是，農業機器人的興起並不一定意味著人類工人很快就會從農場消失。Lux Research 的農業創新情報部門首席分析師薩拉·奧爾森說：“很少有機器人或自動化平臺不能像人類一樣出色地完成任務。”“但另一方面，大多數種植者不會將全部控制權讓給機器人；這就是為什麼我們看到技術增強和輔助而不是取代人力。”
關於支援科學新聞
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱，您將幫助確保關於當今塑造我們世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。
奧爾森說，機器人可以使農場在減少或維持現有工人數量的情況下變得更加高效。他們還可以透過接管繁重的體力勞動和諸如噴灑農藥等工作來保護人類工人的健康。這些優勢幫助推動了全球農業機器人市場的增長，據市場情報公司 Tractica 的一份報告顯示，到 2015 年底，該市場價值約為 30 億美元。預測表明，到 2020 年底，該市場可能會躍升至近 170 億美元，到 2024 年將接近 740 億美元。
但是，機器人的普及並不意味著自動取代人類農業工人。美國勞工統計局估計，美國在 2014 年至 2024 年間將在農業及相關行業損失約 110,500 個工作崗位。換句話說，在 10 年的時間裡，農業在美國所有工作崗位中的份額將從 1.4% 下降到 1.3%。這與二戰後最初 40 年中農業在美國就業中所佔份額每十年下降近 4 個百分點相比，相形見絀。
荷蘭瓦赫寧根大學和研究中心農業科學教授兼農場技術小組負責人埃爾德特·範·亨滕說，過去 100 年裡，大多數發達國家的農業勞動參與率迅速下降。這不僅僅是自動化機械消除人類工作的案例；範·亨滕說，發達國家許多年輕的工人更喜歡避開農場體力勞動的“骯髒、沉重、不體面的工作”。隨著現有農業勞動力的萎縮，人類可能需要機器人來幫助養活不斷增長的世界人口。
但是，許多農場仍然需要人工田間工人。例如，機器人仍然很難進行選擇性收割和高價值作物的精細維護。範·亨滕說，在機器人能力趕上之前，這些任務仍然需要人類的“卓越的手眼協調和智力”。
奧爾森指出，機器人甚至可以幫助一些人類工人再次讓農業變得“性感”。人類可以不做田裡繁重的體力勞動，而是做更輕鬆的監督機器人工人工作。大多數農業機器人系統仍然需要某種形式的人工管理，無論是看著一群機器人以確保一切順利執行，還是在草莓採摘機器人到達一排末端時將其調轉方向。奧爾森說，農業運營有強烈的動機希望人類監督他們的網路工人。如果工廠裡的機器人在生產過程中搞砸了，工廠可以簡單地糾正下一批的錯誤。但是，如果農業機器人在種植或收割過程中出現故障，則可能會抹去整個作物的重要部分，以及農場的季節性收入。
儘管如此，機器人輔助對於許多大型農業運營來說已經具有良好的商業意義。大約 10% 的美國玉米種植者使用 GPS 引導的自動轉向技術來幫助人類駕駛員保持拖拉機和收割機直線行駛，並提高作物行間距的準確性。這種技術的售價約為每臺機器 10,000 美元至 20,000 美元，並且由於提高了工作效率和更高的作物產量而可以獲得回報。根據一份 Lux Research 報告，到 2019 年或 2020 年，自動轉向輔助駕駛與人工手動駕駛的人工成本之間的平均成本差異可能變得可以忽略不計。自動化轉向和碰撞檢測感測器的改進（可能導致自動駕駛拖拉機）最終可能會消除每臺拖拉機或收割機上都需要人類駕駛員的需求。
環境和健康法規也在農業機器人的興起中發揮作用。在歐洲，限制使用農業化學品和人類工人接觸此類化學品的法律已經使除草生菜機器人與人力勞動競爭。除草生菜機器人可以更快地識別並機械切割雜草，而無需使用化學品，而不是人類工人在單個雜草上噴灑除草劑。機器人還可以透過移除多餘的幼苗來完成生菜的疏苗工作，以確保作物有足夠的生長空間。Lux Research 報告預測，到 2028 年，機器人進行額外的疏苗工作將像人類一樣便宜。
儘管許多農業機器人用於大型工業規模的作業，但它們對於日本草莓農場等規模較小的農業企業也具有意義。這是因為日本的農業勞動力既稀缺又昂貴，那裡的平均農業工人年齡超過 70 歲。據 Lux 稱，如此高昂的勞動力成本已經使草莓採摘機器人與人工採摘一樣具有成本效益。
雙溪農場的斯塔普說，類似的勞工問題也可能會鼓勵更多的奶農採用自動擠奶系統。他談到了勞動力成本、來美國的移民工人減少以及下一代美國工人缺乏紮實的工作道德。他還指出，機器人系統工作時不會要求休假或週末，也不會請病假。他認為，用於機器人擠奶系統（稱為 Lely Astronaut）的 75 萬美元的建設和電氣成本是對機器和可靠的未來勞動的投資。“我真正喜歡機器人的是它的連貫性，”斯塔普說。“當我們的奶牛走進擠奶室時，一切都是一樣的，始終如一。”
這種自動擠奶系統於 20 世紀 90 年代在荷蘭起步。此後，它們在西北歐和加拿大等勞動力成本特別高的國家/地區流行起來，但美國奶牛場卻滯後了。斯塔普的雙溪乳品廠是在他需要更換破舊的擠奶設施後採用該系統的。即使自動化設施看起來很吸引人，農場主也常常會在更換舊裝置之前最大限度地利用它們，這在商業上是有意義的。“許多奶農在現有設施中投入了數百萬美元，所以他們不會為了安裝機器人而直接放棄這些，”斯塔普指出。
斯塔普說，自動擠奶系統使雙溪農場每月節省了 5,000 美元的勞動力成本。人類工人不再需要每天多次花費一部分時間將所有奶牛趕到一起擠奶。同樣重要的是，奶牛自從被允許選擇自己的擠奶時間表以來，產奶量增加了 20%。該系統還可以自動監控牛奶的質量，並提醒農民注意個別奶牛的行為變化，這些變化可能預示著健康問題。
機器人輔助還使斯塔普能夠消除一個以前需要一名員工手動連線和移除“擠奶器組”的全職職位，這些擠奶器組將牛奶從每頭奶牛的乳頭中抽出。但是，曾經擔任該職位的人類工人並沒有失業。相反，斯塔普將他調到了雙溪農場加工廠的一個空缺職位。