ロボットの時代、トラクターの背後にある1兆ドル市場

自動化農業の需要を満たすには、栽培者は栽培シーズンを通して作物の成長と健康に関する正確な情報を入手し、播種、灌漑、収穫などをより効率的に完了する必要があります。過去には、自動化された農場でドローンを使ってデータを検出したこともありましたが、これでは地面の下の情報を取得できませんでした。地上ベースの検出には、ケーブルや無線ビーコンなどの追加のインフラストラクチャが必要であり、これにより機能が大幅に制限されます。

しかし、自動化農場にとって、AMR の出現は間違いなく状況全体を変えました。まず、AMR は自律的に移動する能力があり、タスクによって駆動される指定されたエリア内の作業エリアに移動することができます。この機動性の利点により、これまで固定された機器でエリアをカバーする際に発生していた計画上の問題が解消されます。第二に、AMR は宝箱でもあります。1 つの AMR で複数のタスクを実行できます。従来のように連携するためにさまざまなデバイスに依存する必要がなくなり、自動化チェーンの複雑さが大幅に軽減されます。

2018年には農業におけるAMRに関する報告が多数ありましたが、そのほとんどはまだ研究段階にありました。たとえば、ケンブリッジコンサルタンツの農業用 AMR Mamut は、農場を調査して、個々の植物のレベルに至るまで、健康状態や収穫量に関するデータを大規模に収集できます。データ収集を自動化することで、栽培者には正確で実用的な作物情報が定期的に提供され、収穫量を予測して最適化できるようになります。

2020年以前、この分野で最もよく知られたスタートアップはFarmWiseと呼ばれていた。これは、コンピュータービジョンを使用して作業中に雑草や作物を識別し、ロボットシャーシにある除草アームで雑草を取り除くことができる除草ロボットである。

FarmWise 除草ロボット (出典: FarmWise)

このプロジェクトは2019年9月にシリーズAの資金調達で1,450万米ドルを調達した。 FarmWise が設計した除草ロボットは、かつて農業 AMR の標準的な形状と考えられていました。将来の灌漑、植え付け、収穫ロボットは、この形状に従って設計されると考えられています。一方では、ロボットの全体的な容量が十分に大きく、より多くのツールを収容でき、他方では、フードが日光を遮断できるため、内部のコンピューターが低温で動作できます。

しかし、2020年に入ってからは、ほぼすべての農業ロボットスタートアップがトラクターを農業用AMRに改造するという設計思想を採用しています。たとえば、ジョンディアに買収されたばかりのベア・フラッグや、2021年に2,000万ドルのシリーズA資金調達を完了したモアーク・トラクターなどです。特に2021年に入ってからは、FarmWise社やCambridge Consultants社のように農業用AMRを自ら設計する企業すらなくなっています。

ビジネスが第一、テクノロジーは後から

前述のように、農業用 AMR のほとんどは独自に設計されたものです。2020 年までは、市場にはオリジナルの農業用ロボットはなく、代わりに改造されたトラクターが流通していました。結局、資本は「ロボット」という言葉よりも「トラクター」という言葉の方が農業に適しているという事実を発見した。

2021年、工場向けAMRの販売価格は約3万ドルで、ソフトウェア費用は含まれません。サービスクラスターの形で共同作業が可能なAMRを複数購入する場合、1台あたりの平均販売価格は再び上昇します。当時、ジョンディア 6B-1404-A の価格はわずか 4,000 ドルで、改造されたトラクターから製造された農業用 AMR の価格は 10,000 ドルから 20,000 ドル程度でした。

改造されたトラクターは、FamrWiseとCambridge Consultingが発売したAMRのようなミリメートルレベルの精密な動きを実現することはできませんが、実際には顧客にとってより適しています。これまで、農業用 AMR は電気で駆動されていましたが、トラクターにはよりコスト効率の高いディーゼル駆動装置が搭載されていました。世界的ベストセラーのジョンディア6B-1404-Aは、最大140馬力を発揮し、燃料タンク容量は265リットル。従来の農業用AMRよりも大幅に安価でありながら、航続距離が長い。農作物の栽培では、1エーカーの土地規模を考えると、1mmの誤差や10cmの誤差はほとんど無視できるほどです。自動化農業を本当に必要とするユーザーは、基本的に数十エーカーの土地を所有しているため、オリジナルのロボットや改造されたトラクターの動作エラーを気にしません。

ベアフラッグはトラクターを改造した農業用 AMR です (出典: ジョンディア)

さらに、トラクターは200年以上の歴史があり、車両全体の設計、ブレーキの組み立て、材料の選択は非常に成熟したレベルに達しています。今ではトラクターは10年以上安定して稼働することができます。比較すると、オリジナル設計の AMR が現場で 2 年以上稼働している例はありません。

ロボットメーカーにとって、ロボットは動作中に基本的な燃料やエネルギー以外の消耗品を必要としない耐久性のある機器です。トラクターはこの説明によく当てはまるだけでなく、改造後にさらに多くの新機能が追加されることで付加価値が大幅に高まります。ジョンディアの財務報告によると、トラクターの粗利益率は約33％ですが、ベアフラッグ改造トラクターAMRは50％以上の粗利益率を達成できます。

もちろん、一部のロボットメーカーは、RaaS（Robot as a Service）という新しいビジネスモデルを採用しています。 Blue White Robotics は、トラクターを、農薬散布や収穫から種まきや播種までの作業を完全に自動化できるロボットに改造する企業です。ただし、Blue White Robotics は顧客にロボット製品を販売するのではなく、顧客は地域の土壌、気候、使用期間に基づいて、時間ベースで同社の農業ロボット サービスを購入することになります。

Blue White Robotics ロボット (出典: Blue White Robotics)

農家にとって、農機具の支払い方法は買取がデフォルトだが、ブルー・ホワイト・ロボティクスの広報担当者は、顧客はサービスに対して支払うことを好むと述べた。これは、ロボットが農場ではまだ新しいものであり、ロボットはトラクターのように見えても、実際の操作は従来のトラクターとは程遠いためです。ほとんどの農家は、農場用に複数の農業用 AMR を購入するために数十万ドルを費やすのではなく、月額数百ドルから数千ドルの価格で数か月間機械を観察し、機械が心理的な期待を満たした後に長期的な計画を立てる方が良いと考えています。

農業AMRの市場展望

2021年現在、世界の農業活動の84％は手作業で完了していますが、世界の農業部門の労働者の年間コストは約10％増加しています。特定の分野では、労働者の価格はロボットの価格をはるかに上回っています。

ブドウの収穫を例にとると、Burro Agriculture AMR の機能はブドウの収穫です。同社は合計90台のロボットを販売した。このロボットは996作業システムを採用しており、毎日ブドウ畑で100〜300マイルを自律走行します。ロボットは250ポンドのカートを引いて暑い中数マイル歩き、その間農場労働者は日陰に立って梱包できるため、労働者は1日あたり48％多くの果物を収穫でき、その数字は増加している。バロ社のCEO、チャーリー・アンダーセン氏は、バロからの利益で農家が原価を回収するにはわずか2か月しかかからないと語った。

Transparency Market Researchによると、農業ロボット業界の現在の複合成長率は24.1%で、2024年には50億米ドルの市場を超えると予想されています。その中で、アジア太平洋地域は世界最大の成長地域となるでしょう。

同時に、第二の問題も絡んでいる。中国の耕作地面積は140万平方キロメートルで、主に東部沿岸モンスーン地帯に分布し、東北部、華北、長江中下流、珠江デルタの平野、山地盆地、広大な丘陵地帯に集中している。しかし、これらの地域の気候、水分量、気温の変化はまったく異なります。また、田んぼや棚田などトラクターによる耕作に適さない農地も存在します。

中国の農業センサスの結果によると、トラクターは2,690万台、耕耘機は513万台、ロータリ耕耘機は825万台、種まき機は652万台、田植機は68万台、コンバイン収穫機は114万台、動力脱穀機は1,031万台ある。これは、中国には十分に大きなトラクター基盤があり、トラクターで耕作可能な地形に顧客がいることを示しています。

一方、中国には自走式車輪式穀物収穫機が合計18,532台、トウモロコシコンバイン収穫機が22,367台、クローラー式稲収穫機が53,969台、半給稲収穫機が3,258台ある。これは、中国の現在の農業自動化レベルが比較的低いことを示しています。農業AMRが中国で成功裏に推進されるかどうかは、技術自体が十分に強力であることに加え、製品のマーケティングやビジネスモデルも必要です。 RaaS は良い試みです。

さらに、農業用AMRは従来の自動機械とは異なり、技術的内容は高いものの、操作はより簡単です。コンバインを例にとると、作業前に収穫テーブルとストローホイールを作業位置まで下げ、作物の成長、成熟度、湿度条件に応じて連続可変速度変更を調整する必要があります。旋回時には収穫台を折りたたむ必要があり、穀物貯蔵庫を傾けた状態ではエンジン回転数を落とすことができません。農業用AMRは、購入時に作業場所と収穫時期を設定するだけで、機械が自動的に稼働するため、お客様の操作が大幅に軽減されます。製品の観点から考えると、操作が簡単であればあるほど、支払い意欲は高まります。

もちろん、中国の農業自動化分野にとって、補助金の強度も極めて重要です。 2021年7月、財政部と農業農村部は農業を強化し農民に利益をもたらすための重点政策を実施・公布し、その中でハイエンド、複雑、インテリジェントな農業機械製品に対する補助金算定比率を35％に引き上げることが明記され、農業AMRも当然その中に含まれていた。

中国には蘇州博田、工大農業など、農業用のAMRの開発に取り組んでいる企業もあるが、技術や製品はまだ初期段階にある。しかし、中国には強力なトラクター産業基盤があり、ジョンディアと競争できる中国第一トラクターグループもあります。十分なインフラがあれば、中国独自の農業AMRトラックが誕生する可能性があります。