Euroopan unioni Vipuvoimaa EU:lta

Euroopan aluekehitysrahaston (EAKR) rahoittaman hankkeen kuvaus

1 Hanke

Hankekoodi: A77791

Hankkeen nimi: SatoBotti

Toimintalinja: 8. REACT-EU:n EAKR-toimenpiteet

Erityistavoite: 12.2. Tutkimus- ja innovaatiotoiminnan kehittäminen erityisesti digitalisaation edistämisen ja yhteiskunnan hiilineutraalisuustavoitteen toteutumisen näkökulmasta

Suunnitelman mukainen toteutusaika: Alkaa 1.8.2021 ja päättyy 31.8.2023

Toiminnan tila: Toiminta päättynyt

Vastuuviranomainen: Uudenmaan liitto

2 Hakijan perustiedot

Hakijan virallinen nimi: Hämeen ammattikorkeakoulu Oy

Organisaatiotyyppi: Ammattikorkeakoulu

Y-tunnus: 2617489-3

Jakeluosoite: PL 230

Puhelinnumero: (03) 6461

Postinumero: 13101

Postitoimipaikka: Hämeenlinna

WWW-osoite: http://www.hamk.fi

Hankkeen yhteyshenkilön nimi: Kalle Lintinen

Yhteyshenkilön asema hakijaorganisaatiossa: HAMK Tech - Tutkija

Yhteyshenkilön sähköpostisoite: kalle.lintinen(at)hamk.fi

Yhteyshenkilön puhelinnumero: +358505734498

Hakijoiden lukumäärä tai tuen siirto -menettely:

3 Suunnitelman mukainen tiivistelmä toteutuksesta

Tämän projektin tavoitteena on tarjota marja- ja maatiloille sekä kasvihuoneille robotisoituja ratkaisuja, joilla voidaan tehostaa tuotantoa, vähentää riippuvuutta kausityövoimasta, nostaa tuotteiden hygieniatasoa sekä parantaa työergonomiaa. Kausityövoiman riippuvuuden vähentäminen hyödyttää esim. pandemiakriisien, kuten Covid-19 aikana, jolloin työvoiman liikkuvuutta voidaan rajoittaa. Lisäksi robotisaation avulla voidaan toteuttaa tehtäviä niin että lisätään hygieniatasoa vihannesten, hedelmien ja marjojen sadonkorjuussa. Monet, erityisesti sadonkorjuuseen liittyvät tehtävät sisältävät raskaita, toistuvia ja epäergonomisessa asennossa toteutettavia tehtäviä. Näitä tehtäviä voidaan siirtää roboteille.
Sadonkorjuun automatisaatioasteen nostamisella ja siihen liittyvillä digitaalisilla keinoilla saadaan tehostettua sadonkorjuuta ja tasattua sadonkorjuukapasiteettiä suurissa työvoiman tarjonta- ja satovaihteluissa.
Kohti parempaa tulevaisuutta! -raportissa (Linturi, 2020) korostetaan että juuri edellä mainittua sadonkorjuutyötä tulee automatisoida jotta vältytään työvoiman puutteesta johtuvilta ongelmilta.

Tämän hankkeen toimenpiteet ovat:
1- Rakennetaan asiantuntijayhteisö, joka kokoaa yhteen luonnonvara-alan ja robotiikan asiantuntijoita
2- Kehitetään robottitoiminen prototyyppi, joka oppii tekoälyn avulla esim. sadonkorjuussa tarvittavia toimia.
3- Testataan em. prototyypin toiminta kahdessa haastavassa ja täysin erilaisessa olosuhteessa: a) tomaattien korjaaminen kasvihuoneissa, b) vadelmien poiminta marjojen kasvupaikoilla

Näillä hankkeen toimenpiteillä syntyy ekologisia-, taloudellisia- sekä sosiaalisia kestävyysvaikutuksia. Käytännössä Sadonkorjuurobotti mahdollistaa hedelmien ja marjojen keräämisen oikeaan aikaan siten että vielä raa’at hedelmät jätetään kypsymään sekä poimitaan kypsät ajoissa ja näin vältetään myös ylikypsyminen. Tämän tavoitteena on tehostaa hedelmien ja marjojen tuotantoa ja vähentää pilaantumista. Jätteiden väheneminen vähentää myös veden kulutusta. Poiminnan automatisointi vähentää lisäksi ihmisten liikkumista ja niin hiilidioksidipäästöt vähenevät mm. vähentyneinä työmatkoina (ulkomailta tai lähialueilta). Myös robotisointi maataloudessa nopeuttaa uusiutuvien energialähteiden käyttöä, sillä suurin osa robotiikkalaitteista toimii sähköllä.
Sukupuolten tasa-arvon näkökulmasta tarkoituksena on tuoda jokaisen ihmisen ulottuville ohjelmointiperusteiden osaaminen. Enää ei siis ajatella, että robotiikkaohjelmointi olisi ainoastaan ns. insinööritieteitä, vaan ohjelmointi onnistuu jokaiselta, sukupuolesta ja muusta tekijästä riippumatta. Tässä hankkeessa konkretisoituu siis edellä mainittu tavoite, jossa robottien käyttö tuodaan jokaisen maataloudessa toimivan henkilön ulottuville. Tämä antaa erinomaiset mahdollisuudet löytää uusia käytännönläheisiä sovelluksia. Näin robotiikan ja automaation käyttö kasvaa, osaaminen vahvistuu sekä toiminta tehostuu luonnonvaroja säästäen.

Tämän projektin kautta on mahdollista saavuttaa ja toteuttaa alan ensimmäiset tomaattien ja marjojen korjuukokeisiin perustuva pilotointi Kanta-Hämeessä. Sadonkorjuutehtävien robotisointi tarjoaa perustan maataloudessa suoritettavien tehtävien digitalisoinnille ja antaa mahdollisuuden jopa välttää henkilöiden läsnäolo kokonaan kasvihuoneissa. Projektillamme on myös voimakas vaikutus hiilineutraaliuteen, koska robotit toimivat sähköllä eikä niiden tarvitse matkustaa, kun ne on asennettu tiloihin.

* R. Linturi, Kohti parempaa tulevaisuutta!, Eduskunnan tulevaisuusvaliokunnan julkaisu, 5.2020.
https://www.eduskunta.fi/FI/naineduskuntatoimii/julkaisut/Documents/tuvj_5+2020.pdf

4 Hankkeen kohderyhmät

4.1 Varsinaiset kohderyhmät

Hankkeen varsinaisena kohderyhmänä on Kanta-Hämeen marja ja hedelmätilat. Hankevalmistelun aikana sovitut hankkeen yrityskumppanit ovat:
- Kankaisten tila (https://www.kankaistentila.com, Pirkko Kämäri) suostui siihen, että vierailemme heidän tiloissaan kesällä keräämällä tarvittavat tiedot marjojen- ja kypsyyden tunnistamiseksi. Lisäksi he ovat kiinnostuneita näkemään prototyyppimme testejä tiloissaan.
- Padasjoen mansikkaviljelijä (https://www.portaanpera.fi/, Nina Nieminen) antaa tukeaan tähän projektiin testeillä, joita tarvitaan heidän tiloissaan tai laboratoriossa.
- HAMK Lepaan tomaattien viljelylaitos (https://youtu.be/tYPcgKOvcnM), Mika Järvisen kanssa tutkitaan tilat ja asennetaan satobotti kasvihuoneeseen.

Hedelmän- ja Marjanviljelijäin liitto (https://www.hmlry.fi/yhteystiedot/) on otettu yhteyttä (Miika Ilomäki) ja voidaan esitellä tämän hankkeen esimerkiksi heidän seminaaripäivissä niin että robotisointi hyödynnettäisiin laajasti Kanta-Hämeen maatiloihin.

Hankkeen aikana kehitellään viisi robottien kokeita maatiloissa näiden kolmen sovitun lisäksi. Yhteensä ainakin kahdeksan robottien kokeilua maatiloissa tulee toteutettu tämän hankeen aikana.

4.2 Välilliset kohderyhmät

Välillisinä kohderyhminä ovat HAMKin ja robotiikan yritykset kuten tht robotics (https://www.thtrobotics.com/, Andrija Milojevic). Yhteistyötä tehdään myös Riihimäen robotiikkakampuksen ja Riihimäen start-up hautomon kanssa niin että hankkeen aikana syntyisi robotiikan liiketoiminta Kanta-Hämeessä.

5 Projektin julkinen rahoitus, euroa

Myönnetty EU- ja valtion rahoitus: 171 030

Toteutunut EU- ja valtion rahoitus: 164 314

Suunniteltu julkinen rahoitus yhteensä: 244 329

Toteutunut julkinen rahoitus yhteensä: 234 734

6 Maantieteellinen kohdealue

Maakunnat: Kanta-Häme

Seutukunnat: Riihimäen, Hämeenlinnan

Kunnat: Hämeenlinna, Riihimäki

Toteutuspaikan osoite, jos hanke toteutetaan yhdessä paikassa

Jakeluosoite:

Postinumero:

Postitoimipaikka:

7 Hakemusvaiheessa ilmoitettavat arviot hankekohtaisista seurantiedoista

7.1 Uusien työpaikkojen määrä (kysytään vain erityistavoitteisiin 1.1, 2.1 ja 3.1 kuuluvissa hankkeissa)

Suunniteltu: 0, joihin työllistyvät naiset 0

Toteutunut seurantatietojen mukaan: 0.00, joihin työllistyvät naiset 0.00

7.2 Uusien yritysten määrä (kysytään vain erityistavoitteeseen 1.1 kuuluvissa hankkeissa)

Suunniteltu: 0, joista naisten perustamia 0

Toteutunut seurantatietojen mukaan: 0.00, joista naisten perustamia 0.00

8 Horisontaaliset periaatteet

8.1 Sukupuolten tasa-arvo

Hankkeessa on tehty toimintaympäristön analyysi sukupuolinäkökulmasta: Kyllä
Suvauskone perusteella hanke on sukupuolineutraali. Tulokset: https://player.myzef.com/lapinletka/ajax/?eud=1-e28ekd42&language=fi&s=8bc171150enag2n14u2og0d127&info=%22Note:_This_is_your_personal_link._Sharing_this_link_shares_your_answers_too%22 Hanke edistää miesten ja naisten asioita tasapuolisesti
Sukupuolinäkökulma on huomioitu hankkeen toiminnassa (valtavirtaistaminen): Kyllä
Suvauskone perusteella hanke on sukupuolineutraali. Tulokset: https://player.myzef.com/lapinletka/ajax/?eud=1-e28ekd42&language=fi&s=8bc171150enag2n14u2og0d127&info=%22Note:_This_is_your_personal_link._Sharing_this_link_shares_your_answers_too%22 Hanke edistää miesten ja naisten asioita tasapuolisesti
Hankkeen päätavoite on sukupuolten tasa-arvon edistäminen: Ei
Suvauskone perusteella hanke on sukupuolineutraali. Tulokset: https://player.myzef.com/lapinletka/ajax/?eud=1-e28ekd42&language=fi&s=8bc171150enag2n14u2og0d127&info=%22Note:_This_is_your_personal_link._Sharing_this_link_shares_your_answers_too%22 Hanke edistää miesten ja naisten asioita tasapuolisesti

8.2 Kestävä kehitys

VälitönVälillinen
Ekologinen kestävyys
Luonnonvarojen käytön kestävyys 2 5
Sadonkorjuun robotti mahdollistaa hedelmien ja marjojen keräämisen ajoissa, jotta veden kulutusta voidaan vähentää.
Ilmastonmuutoksen aiheuttamien riskien vähentäminen 5 3
Maatilojen robotisointi mahdollistaa robottien optimaalisen liikkumisen (CO2 0%) tiloilla ja vähentää hiilipäästöjä huomattavasti, koska se vapauttaa työntekijöitä työmatkoista näille työpaikoille (läheltä tai ulkomailta).
Kasvillisuus, eliöt ja luonnon monimuotoisuus 0 3
Robotiikan käyttö voi pienentää tuotantotilojen kokoa ja näin varaa vähemmän tilaan luonnolta.
Pinta- ja pohjavedet, maaperä sekä ilma (ja kasvihuonekaasujen väheneminen) 3 4
Tuotannon tehostuminen ja tuotantotilojen pienentynyt tarve voi vähentää päästöjä.
Natura 2000 -ohjelman kohteet 0 0
Taloudellinen kestävyys
Materiaalit ja jätteet 3 5
Ihmisten vähentynyt osallistuminen maatiloihin vähentää jätteiden ja resurssien kulutusta.
Uusiutuvien energialähteiden käyttö 0 4
Siirtyminen kohti robottihyödykettä voisi nopeuttaa uusiutuvien energialähteiden käyttöönottoa maatalousalalla, koska robotteja ja niihin liittyviä laskentapalveluja on taloudellisesti kannattava käyttää aurinko- ja tuulienergialla.
Paikallisen elinkeinorakenteen kestävä kehittäminen 6 6
Tehostunut tuotanto, parantunut laatu ja paremmat työolosuhteet sekä innovatiivisuuden lisääntyminen luovat edellytyksiä elinkeinorakenteen kestävälle kehitykselle.
Aineettomien tuotteiden ja palvelujen kehittäminen 4 6
Maatalouden robotisointi synnyttää uudenlaisia palveluja: leasing, ohjelmisto-ohjelmointi, vuokraus, yhteistyö
Liikkuminen ja logistiikka 2 5
Uudet kehittyneet, robotiikkaan hyödyntävät tuotantomenetelmät voivat lisätä tuotteen valmistusastetta yhdessä paikassa ja näin vähentävät logistiikkakustannuksia.
Sosiaalinen ja kulttuurinen kestävyys sekä yhdenvertaisuus
Hyvinvoinnin edistäminen 7 6
Yhteistyörobottien käyttöönotto vähentää monotonisesta työstä johtuvaa sairastumisriskiä. Yhteistyörobotti voi toimia ympäri vuorokauden, mikä vapauttaa työntekijän 8-16-työtaakasta. Lisäksi työntekijöiden työssä viihtyminen parantuu monotonisten tehtävien siirtyessä robotille.
Tasa-arvon edistäminen 6 5
Robotin käyttö ja ohjelmointi ovat sukupuolesta riippumattomia (esim. Linda Liukas pedagoginen kirjoja). Sukupuoli hyötyy yhtä lailla manuaalisen vastuun vapauttamisesta.
Yhteiskunnallinen ja kulttuurinen yhdenvertaisuus 5 3
Robotiikka on itsessään neutraalia yhteiskunanallisesti ja kulttuurisesti. Robotiikan hyödyntäminen vapauttaa työvoiman velvollisuuden ihmisiltä, ​​mikä antaa aikaa ja resursseja sosiaaliseen ja kulttuuriseen kehitykseen.
Kulttuuriympäristö 0 0
Ympäristöosaaminen 0 0

9 Loppuraportin tiivistelmä

Satobotti-hankkeessa valmistettiin poimintarobotin prototyyppi, joka kykeni sekä tomaatinpoimintaan, että mansikanpoimintaan. Robotti kykeni tunnistamaan näkökentässään olevien tomaattien mansikoiden kypsyyden konenäön avulla ja pystyi poimimaan molemmat vahingoittamatta vihannesta/marjaa. Koska mansikat voivat olla kypsiä edestä mutta raakoja takaa (näkökentän ulkopuolelta), pitää jatkohankkeissa ottaa tämä huomioon. Hankkeessa tehtiin myös laskelma niistä olosuhteissa, joissa robotisoitu mansikanpoiminta on taloudellisesti kannattavaa (referenssinä mansikoiden tunneliviljelyn kannattavuuslaskelma) ja kattava selvitys kaupallisista roboteista puutarha-alalla. Lopulta tunnistettiin myös uudenlaisia mahdollisuuksia mansikanpoiminnan saralla, jotka voisivat mahdollistaa huomattavasti nykyistä nopeamman mansikanpoiminnan ja samalla korkeamman kannattavuuden. Mahdollisessa jatkohankkeessa robotiikalla toteutettaisiin varsien leikkaaminen yhdistettynä mansikoiden painovoimaiseen keräämiseen mansikoita vahingoittamatta sitä varten kehitetylle verkolle.