Za všetko môže blato
Spoločnosť John Deere má za sebou veľmi dlhú a úspešnú cestu v oblasti inovácií. Od samého začiatku zamestnanci tejto spoločnosti vytvárajú produkty, ktoré prinášajú revolučné zmeny do poľnohospodárstva. Zakladateľ spoločnosti mal jednu zásadu, ktorej sa jej zamestnanci držia dodnes – to, čo funguje na jednom mieste sveta, nemusí nevyhnutne fungovať všade. John zistil, že liatinový pluh, ktorý bol zvyknutý používať, nebol dobrý pre hlinitú a lepivú pôdu na stredozápade USA, kam sa presťahoval. Musel zastavovať každých pár metrov a oškrabávať blato.
Keďže bol aj kováčom, uvedomil si, že používanie pluhu s viac lešteným povrchom by mohlo viesť k orbe bez prerušenia. Poľnohospodári z celého okolia sa na neho obracali, aby vytvoril samočistiaci pluh, ako ho sám nazval, a tak odštartoval históriu svojej firmy. Za 184 rokov svojej existencie sa spoločnosť prispôsobovala neustále sa meniacim potrebám svojich zákazníkov z technologického hľadiska aj z hľadiska nových obchodných príležitostí.
Viac a s menším počtom vstupov
Problémy, ktorým v súčasnosti čelia poľnohospodári na celom svete, nie sú vôbec jednoduché. Neustále rastie dopyt po potravinách a obilí. Dôvodom je neustály rast celosvetovej populácie a v mnohých častiach sveta aj zvyšujúca sa kúpyschopnosť obyvateľstva. Poľnohospodári navyše neustále hľadajú spôsoby, ako robiť veci inak a navyše tak, aby boli trvalo udržateľné do budúcnosti. „Nezabudnem, keď som približne pred desiatimi rokmi navštívil jedného nášho zákazníka na farme. Prišli sme tesne pred obedom, pozvali nás k stolu a fantasticky sme sa najedli – všetko čerstvé, domáce výrobky. S dotyčným farmárom sme sa veľmi zaujímavo porozprávali, bol veľmi múdry, absolvoval univerzitu MIT, bol taký vynálezca a zlepšovateľ a mal veľa skvelých nápadov, ako zlepšiť prevádzku svojho poľnohospodárskeho podnikania.
Na jednu jeho myšlienku si obzvlášť spomínam – problémy, ktoré sú v poľnohospodárstve, sa v zásade nelíšia od tých, ktoré máme vo výrobnom sektore. ,Aj my chceme dosahovať viac s menším počtom vstupov, chceme eliminovať odpad, chceme mať vstupné suroviny tam, kde ich práve potrebujeme a kedy ich potrebujeme a v správnom množstve. Keď pozbierame úrodu, potrebujeme fungujúce distribučné kanály, aby sa naše výrobky dostali na pult.‘ Porovnal to s lean výrobou a jeho myšlienka bola, že ak by sme sa zamerali na jeho výrobný systém a zefektívnili ho tak, ako je to len možné, a urobili ho maximálne inteligentným, mohol by byť ešte úspešnejším poľnohospodárom. Nasledujúce leto naša spoločnosť ohlásila úplne nové smerovanie, ktoré sme nazvali inteligentný priemysel,“ spomína G. Finch.
Údaje a umelá inteligencia poháňajú inovácie
Základom tejto stratégie sa stali údaje a umelá inteligencia, ktoré zabezpečujú neustále napredovanie produktov John Deere v technologickej oblasti. Pomocou týchto technológií si spoločnosť dala za cieľ vyriešiť niekoľko veľkých výziev a zároveň reálnych problémov, s ktorými sa poľnohospodári v súčasnosti stretávajú. V rámci stratégie inteligentného priemyslu boli definované tri kľúčové oblasti. Prvou z nich sú výrobné systémy, ktoré zákazníkom pomáhajú zvyšovať efektivitu ich činností v každom kroku, znižovať náklady a zvyšovať produktivitu.
Druhou oblasťou sú riešenia pre celý životný cyklus – produkty spoločnosti sú známe svojou legendárnou životnosťou a podporou, ktorú dostávajú cez sieť autorizovaných zástupcov. Treťou oblasťou je tzv. technologický zásobník združujúci rôzne technológie, ktoré robia produkty John Deere inteligentnejšie, presnejšie a produktívnejšie. Ide o komponenty inštalované priamo na jednotlivých zariadeniach alebo mimo nich. „Tisícky snímačov, systémov spracovania obrazu a navigácie, bezdrôtových technológií, cloudových systémov a systémov na ukladanie údajov – to všetko umožňuje zhromažďovať, ukladať a analyzovať všetky údaje,“ konštatuje J. Sankey.
Jedným z pekných príkladov, kde sa snúbia všetky spomínané technológie, je nový kombajn John Deere radu x9, ktorý je najvýkonnejším a najpokročilejším, aký kedy spoločnosť vyrobila. Je určený pre poľnohospodárov s rozsiahlymi plochami, ktoré musia obhospodáriť za krátky čas. Vzájomne prepojené technológie inštalované v tomto kombajne umožnili zvýšiť kapacitu zberu o 45 %, a to pri spotrebe paliva o 20 % nižšej ako pri predchádzajúcej generácii kombajnov John Deere. Tento model využíva technológie umelej inteligencie, počítačové spracovanie obrazu, komunikáciu typu M2M (stroj – stroj), ako aj integrované snímače na prepojenie s inými systémami či schopnosť jazdy bez vodiča.
Ak sa na túto novú generáciu kombajnov pozrieme podrobnejšie, nájdeme okrem iných aj technológie ako Combine Advisor™ a ActiveVision™. Sú to jedny z mnohých presných technológií, ktoré si zákazník môže vybrať spomedzi voliteľných doplnkov. Vďaka zabudovaným kamerám sa spojite snímajú obrazy jednotlivých obilnín až na jednotlivé zrná, ktoré kombajn zbiera a plní do svojho zásobníka. Na zistenie kvality zrna využíva tento kombajn technológie strojového učenia, na základe čoho sa automaticky nastavujú prevádzkové parametre zariadenia. Ak sa objaví akékoľvek poškodenie klasu alebo zrna, kombajn to týmto spôsobom dokáže za chodu detegovať.
K dispozícii sú aj ďalšie kamery, ktoré zase monitorujú nespracovanú časť, ako listy či stonky klasov, ktoré kombajn necháva za sebou. Vďaka tomu možno zabezpečiť, aby sa do odpadu nedostali dobré zrná, čo poľnohospodárom zabezpečuje maximálnu výnosnosť z ich úrody a minimalizáciu odpadu z prevádzky. A keď sa to všetko skombinuje s ďalšími systémom, ako je napr. automatický, veľmi presný sledovací a navádzací systém, dokáže kombajn automaticky a presne prechádzať radmi v poli, pričom Combine Advisor automaticky nastavuje a riadi prevádzkové parametre. Z pohľadu používateľa to opäť nielen minimalizuje straty, ale zároveň maximalizuje výnosy.
Ako sa kombajny a ďalšie zariadenia John Deere stávajú čoraz inteligentnejšími, generujú aj čoraz viac údajov. Vďaka nim možno získať množstvo hodnotných informácií, ktoré umožňujú robiť lepšie obchodné rozhodnutia z pohľadu výrobcu zariadení aj samotných poľnohospodárov. Tak možno prepájať údaje z rôznych systémov v rámci spoločnosti – od predaja cez financie a dodávateľov náhradných dielov až po technické oddelenia.
Cloudová platforma na spracovanie údajov
Nie je jednoduché získať všetky „spiace“ údaje alebo začať nové projekty zamerané na analýzu týchto údajov a získať nejaké nové poznatky a pohľad na celé dianie. Aby sa to podarilo, vytvoril John Deere údajovú platformu využívajúcu cloudové technológie. Platforma je postavená na tzv. dátovom jazere (data lake), čo je v podstate množina zhromaždených údajov vzájomne prepojených spoločnými vlastnosťami. Nad týmito údajmi vytvorila spoločnosť množstvo služieb a možností nápomocných dátovým vedcom a analytikom, ktorí tak majú trvalý prístup k údajom a môžu ich skúmať. Už viac nemusia riešiť otázku, odkiaľ získať potrebné údaje alebo ako ich využiť. Tieto skúsenosti a získané nové pohľady sú spätne prenášané do obchodných a výrobných procesov v rámci spoločnosti John Deere, do ich produktov, smerom k predajcom, ako aj samotným poľnohospodárom.
Pri tvorbe cloudovej platformy sa spoločnosť John Deere musela vyrovnať hneď s niekoľkými výzvami z hľadiska množstva údajov, ktoré mali byť zbierané, ukladané a spracovávané. Doteraz sa údaje prichádzajúce z rôznych strojov a zariadení každoročne zdvoj- až strojnásobovali a do budúcnosti je predpoklad, že to pôjde ešte väčším tempom. Napríklad traktor je zdrojom úžasného množstva údajov. Ak sa zaň zapojí napr. moderný sejací stroj s niekoľkými zásobníkmi semien, vákuovými trubicami, ktoré sťahujú semená dole, a so samotným zariadením na sadenie semien do zeme, vznikne skutočné technologické „monštrum“. Každá zo sadiacich línií má svoje snímače, ktoré merajú napríklad to, koľko semien bolo zasadených, aká bola medzi nimi vzdialenosť či ako hlboko boli zasadené, snímajú tak kvalitatívne ukazovatele.
Na prednej strane traktora je zároveň ďalší sejací stroj, ktorý zaznamenáva ďalšie údaje, ako je jeho výkon, aká je teplota a tlak, aké sú otáčky ventilátora, koľko času bolo zariadenie v činnosti. A takéto balíky údajov sú posielané do cloudu, pričom prichádzajú v 200 milisekundových intervaloch. V rámci spomínaného dátového jazera sa nachádza tzv. skladisko na analýzu údajov. Tu sa zhromažďujú trilióny záznamov v rozsahu niekoľkých petabytov. Poľnohospodárska plocha je rozdelená do množstva úrovní a na základe zbieraných údajov možno analyzovať, čo sa na danom poli dialo. „Tento rok sme sa zamerali na vytváranie prostredia strojového učenia, ktoré spracúva surové údaje zo snímačov a vytvára pridanú hodnotu či prehľady. Takéto výstupy potom ukladá a následne môžu byť použité na trénovanie nových modelov pre systém strojového učenia,“ konštatuje G. Finch.
Vzrušujúca budúcnosť poľnohospodárstva
V tomto trende chce spoločnosť John Deere pokračovať aj v budúcnosti. Existuje veľa dôvodov na ďalší rast spoločnosti, čoraz viac strojov a zariadení bude prepojených. Poľnohospodárska technika sa často pohybuje na vidieckom území, ale vďaka rastúcemu pokrytiu signálom a zlepšujúcim sa technológiám z hľadiska prepojiteľnosť bude možné aj v týchto oblastiach dosahovať nové výsledky. Traktory, kombajny či sejacie stroje budú osadené čoraz väčším počtom snímačov, takže údaje budú prichádzať s vyššou hustotou a menším oneskorením. A zlepšenia prídu aj v systémoch spracovania obrazu, takže do platformy bude prichádzať čoraz viac údajov.
Prioritou je, samozrejme, bezpečnosť údajov. „Pracujeme so všetkými typmi údajov, citlivými, obchodnými aj údajmi od našich zákazníkov týkajúcimi sa prevádzky zariadení. Preto sme vytvorili útvar na centralizovanú správu podnikových údajov s globálnou pôsobnosťou, ktorý sleduje rôznorodé údaje z rôznych zdrojov, technických aj geografických, a to s jediným cieľom – dodržiavať predpisy platné v poľnohospodárskom priemysle a pochopiť jedinečné nuansy v rámci jednotlivých oblastí. Na základe toho potom kreujeme našu údajovú platformu a postupy týkajúce sa analýzy údajov,“ uviedol J. Sankey.
„Tešíme sa, kam nás novo získané údaje a umelá inteligencia v blízkej budúcnosti posunú. Už teraz môžem uviesť príklad produktu, ktorý sme uviedli na trh len nedávno a nazvali sme ho See-n-Spray Select™. Toto zariadenie využíva počítačové spracovanie obrazu, aby presne určilo, kde sa na poli nachádza burina, a zároveň riadi jednotlivé dýzy, aby po prechádzaní poľom presne nasmerovalo postrek, ktorý zničí len burinu, nie plodiny. Podľa našich údajov sa takto podarilo zredukovať až 70 % chemikálií, ktoré sa v minulosti dostávali do pôdy. To je prínos nielen pre poľnohospodárov, ktorí už nemusia objednávať a míňať toľko peňazí na chemikálie, ale aj veľké víťazstvo pre životné prostredie,“ vysvetľuje G. Finch. Je to prvýkrát, čo stroj vníma svoje okolie a podľa reálneho stavu a situácie patrične reaguje. A to stále nie je všetko.
Bude skvelé sledovať ďalší vývoj, keď stroje budú interagovať so svojím okolím, a to nielen kvôli burine, ale aj samotným rastlinám, plodinám a pôde; budú reagovať aj na vývoj počasia, komunikovať s inými zariadeniami, budú vedieť, čo sa na poli dialo v minulosti. „Aj preto vidíme pred sebou množstvo príležitostí, ktoré nám prinášajú údaje a umelá inteligencia. Budúcnosť je určite vzrušujúca!“, uzatvára G. Finch.
Zdroj: Prednáška spoločnosti John Deere na konferencii Manufacturing and Distribution Industry forum. 2021. [online]. Publikované 3. 6. 2021.
