Euroopan unioni Vipuvoimaa EU:lta

Euroopan aluekehitysrahaston (EAKR) rahoittaman hankkeen kuvaus

1 Hanke

Hankekoodi: A77873

Hankkeen nimi: Biotalouskampuksen Älymaatila -kehittämishanke

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 1.9.2021 ja päättyy 31.8.2023

Toiminnan tila: Toiminta päättynyt

Vastuuviranomainen: Pirkanmaan liitto

2 Hakijan perustiedot

Hakijan virallinen nimi: Jyväskylän Ammattikorkeakoulu Oy

Organisaatiotyyppi: Ammattikorkeakoulu

Y-tunnus: 1006550-2

Jakeluosoite: Rajakatu 35

Puhelinnumero: 0207438100

Postinumero: 40100

Postitoimipaikka: Jyväskylä

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

Hankkeen yhteyshenkilön nimi: Hannu Haapala

Yhteyshenkilön asema hakijaorganisaatiossa: Johtava tutkija

Yhteyshenkilön sähköpostisoite: hannu.haapala(at)jamk.fi

Yhteyshenkilön puhelinnumero: 0505977845

Hakijoiden lukumäärä tai tuen siirto -menettely:

Osatoteuttajat

3 Suunnitelman mukainen tiivistelmä toteutuksesta

Tämä kehittämishanke on rinnakkainen "Biotalouskampuksen Älymaatila -investointihankkeen" kanssa.

Biotalouskampuksen Älymaatila -hankkeessa (jatkossa Älymaatila-hanke) rakennetaan ainutlaatuinen maatilatalouden älytekniikan konsepti. Älymaatila-konsepti koostuu osaamiskeskittymästä, jonka kehittämisessä hyödynnetään laajalti hankkeessa mukana olevien toimijoiden ja sidosryhmäverkostojen osaamista, sekä konkreettisesta maatilasta, jossa älyteknologioita jatkossa kokeillaan ja arvioidaan.

Älymaatila sijaitsee Biotalouskampuksella, Saarijärven Tarvaalassa Keski- Suomessa, ja se toimii yhdessä yhteistyötilojensa ja muiden kumppaniensa kanssa edistääkseen alueen maatilayrittäjien digitalisaatiota ja kestävää kasvua.

Älymaatila-konseptin kohteina tulevat olemaan uusimmat maaseudulla hyödynnettävissä olevat älyteknologiat, joita kokeillaan ja arvioidaan soveltavan tutkimuksen menetelmillä. Älymaatila tulee myös aktiivisesti ennakoimaan toimintaympäristön muutoksia edistäen maatilayritysten mahdollisuuksia kasvaa ja kehittyä sosiaalisesti, taloudellisesti ja ekologisesti kestävällä tavalla.

Älymaatilan tuleva toiminta keskittyy siihen, miten älyteknologiat voitaisiin ottaa laajasti ja nopeasti käyttöön maatiloilla. Älyteknologioita ei tällä hetkellä systemaattisesti testata aidossa maatilaympäristössä ja teknologioiden käyttöönotto on edennyt hitaasti, johtuen käyttöönottoon liittyvistä riskeistä. Tutkimusten mukaan riskeistä tärkeimpiä ovat investointien kannattavuus sekä teknologian toimintavarmuus ja käytettävyys. Hankkeen tavoitteena on poistaa näitä esteitä ja nopeuttaa alan innovaatiotoimintaa siten, että siitä saadaan merkittävää taloudellista hyötyä erityisesti Keski- Suomen alueen elinkeinoelämälle ja laajemminkin maassamme.

Hankkeen päättymisen jälkeen Älymaatila ja saavutetut tulokset ovat avoinna myös valtakunnallisella tasolla hyödynnettäväksi. Hankkeen tuloksia tullaan levittämään tehokkaasti myös kansainvälisille verkostoille ja sidosryhmille. Verkostoja tullaan rakentamaan aktiivisesti hankkeen aikana tavoitteena jatkaa Älymaatilan TKI- toimintaa myös kansainvälisellä tasolla esim. ERIAFF-, SmartAgriHubs- ja BioBord-verkostoja hyödyntäen.
Tavoitteena on saada Horisontti EU -rahoitusta alan verkojen kautta. Hankkeen pitkän tähtäimen visiona on Älymaatila-konseptin kehittäminen kansainvälisesti tunnistetuksi ja tunnustetuksi TKI- ympäristöksi.

Älymaatila-konseptin kehittämiseksi Älymaatila-hanke tarvitsee testidataa, jota saadaan hankkeessa analysoitavista esimerkkitapauksista (3 kpl). Esimerkit on valittu siten, että niistä saadaan erityyppisiä datoja, joita Älymaatilalla jatkossa, toiminnan käynnistyessä käsitellään. Esimerkkitapaukset ovat: “Peltoviljelyn älykäs tiedonkeruu”, “Pellon vesitalous” ja “5G-verkkojen käytettävyys metsäpalstan näkökulmasta”. Esimerkkitapauksista kerätään kattavasti kuhunkin tapaukseen liittyvää dataa järjestelmään, jota jatkossa viljelijät voivat käyttää päätöksenteon tueksi ja toteuttaa tarvittavat viljelytoimenpiteet. Toimenpiteiden tulokset raportoidaan hankkeessa kehitettävään älymaatilan tietojärjestelmään (FMIS, Farm Management Information System) jatkokäyttöä varten.

Esimerkkitapaukset tuottavat käyttökelpoista tietoa Älymaatilan kehittämistarpeista. Hankkeen jälkeen Älymaatila-konsepti palveluineen on käytettävissä älyteknologisten innovaatioiden soveltavaan tutkimukseen.

Lisärahoituksella täydennetään tiedonkeruuta siten, että päästäisiin määrittämään maaperän tiivistymisriskiä. Tiivistymisriski on keskeinen pellon käytön ympäristövaikutuksiin liittyvä tekijä, jota ei pystytä määrittämään hyväksytyn suunnitelman resursseilla. Suunnitellut investoinnit riittävät, mutta tarvitaan lisää työaikaa riskin määrityksessä tarvittavien mittausten toteuttamiseksi.

4 Hankkeen kohderyhmät

4.1 Varsinaiset kohderyhmät

Keski-Suomen alueen älymaataloutta soveltavat maatilat ja teknologiayritykset ja em. toimialojen palvelutuottajat. Alueen koulutusorganisaatiot ja TKI-hankkeet. Älymaatalouden kotimaiset ja kansainväliset kehittäjäorganisaatiot ja soveltava tutkimus.

MTK ja teknologiayritykset ovat kiinnostuneita erityisesti maatilojen tietoliikenteen onnistumisesta. Koulutusorganisaatiot tarvitsevat opetus- ja tutkimusympäristöä.

4.2 Välilliset kohderyhmät

Meijerit, metsäteollisuus, sahat, kasvituotteiden jalostajat.
Älymaataloutta opiskelevat opiskelijat.
Alueen kunnat ja alaan liittyvä hallinto.

5 Projektin julkinen rahoitus, euroa

Myönnetty EU- ja valtion rahoitus: 319 300

Toteutunut EU- ja valtion rahoitus: 319 300

Suunniteltu julkinen rahoitus yhteensä: 349 126

Toteutunut julkinen rahoitus yhteensä: 359 126

6 Maantieteellinen kohdealue

Maakunnat: Keski-Suomi

Seutukunnat: Joutsan, Jyväskylän, Saarijärven-Viitasaaren, Jämsän, Keuruun, Äänekosken

Kunnat: Pihtipudas, Karstula, Kannonkoski, Saarijärvi, Hankasalmi, Kyyjärvi, Äänekoski, Jyväskylä, Joutsa, Uurainen, Viitasaari, Keuruu, Kinnula, Petäjävesi, Luhanka, Laukaa, Konnevesi, Toivakka, Kivijärvi, Muurame, Multia, Jämsä

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: Ei
Sukupuolineutraali hanke, erillista analyysiä ei ole tehty. Hankkeen toimenpiteet ovat yhtäläiset kaikille.
Sukupuolinäkökulma on huomioitu hankkeen toiminnassa (valtavirtaistaminen): Kyllä
Sukupuolineutraali hanke kaikkien toimintojensa osalta.
Hankkeen päätavoite on sukupuolten tasa-arvon edistäminen: Ei
Hankkeen kehittämistoimnepiteet ja niihin liittyvät investoinnit avaavat uusia mahdollisuuksia kaikille sukupuolille osallistua ja kehittää uutta Älymaatalouteen liittyvää liiketoimintaa.

8.2 Kestävä kehitys

VälitönVälillinen
Ekologinen kestävyys
Luonnonvarojen käytön kestävyys 7 8
Älymaatalouden täsmäviljelymenetelmät säästävät resursseja (esim. lannoitteet, vesi) ja parantavat alkutuotannon kokonaisvaltaista ympäristönjalanjälkiä (mukaan lukien hiili- ja vesijalanjälkiä). Kestävä kehitys liittyy olennaisesti hankkeen toimintaan mm. edistämällä YK:n kestävän kehityksen tavoitteita; 8. Ihmisarvoista työtä ja talouskasvua, 9. Kestävää teollisuutta, innovaatioita ja infrastruktuureja, 10. Eriarvoisuuden vähentäminen, 10. Kestävät kaupungit ja yhteisöt, 13. Ilmastotekoja sekä 17. Yhteistyö ja kumppanuus. Hankkeen tavoitteena on myös luoda uusia ratkaisuja ja synnyttää liiketoimintaa, joka edistää luonnonvarojen kestävää käyttöä.
Ilmastonmuutoksen aiheuttamien riskien vähentäminen 6 7
Älymaatila-konsepti edistää ilmastonmuutokseen liittyvien riskien hallintaa soveltavan tutkimuksen ja kerätyn datan pohjalta. Hankkeessa tutkitaan ja otetaan käyttöön älyteknologiaa, joka vähentää ilmastonmuutoksen aiheuttamia riskejä. Älymaatalous on myös ilmastoviisasta: sen käytännöt ja toiminnot vahvistavat maatalousekosysteemien ja alueellisen ruokaturvan ilmasto-resilienssiä, eli sen avulla pystytään toipumaan ilmastonmuutoksen tuomista häiriöistä ja myös sopeutumaan muutokseen pitkällä aikavälillä.
Kasvillisuus, eliöt ja luonnon monimuotoisuus 6 9
Älymaatila-konsepti edistää monimuotoisuuden hallintaan liittyvää osaamista ja uusien monimuotoisuutta turvaavien ratkaisujen syntymistä ja käyttöönottoa.
Pinta- ja pohjavedet, maaperä sekä ilma (ja kasvihuonekaasujen väheneminen) 7 9
Konsepti lisää elinympäristöjen hallintaan liittyvää osaamista ja siihen liittyvien uusien teknologioiden käyttöönottoa. Älyteknologialla hallitut tarkemmat tuotantotavat vähentävät yleistyessään emissioita elinympäristöön (pinta- ja pohjavesi, maaperä ja ilma).
Natura 2000 -ohjelman kohteet 0 0
Hankkeella ei ole suoraa eikä välillistä vaikutusta Natura 2000 –ohjelmaan.
Taloudellinen kestävyys
Materiaalit ja jätteet 6 8
Älymaatilan teknologiat edistävät maatalouden prosessien materiaalitehokkuutta ja vähentävät jätteitä. Niillä voidaan edistää jätteiden lajittelua ja kierrätystä sekä tuottaa uusia ratkaisuja materiaalitehokkuuteen ja jätteettömyyteen.
Uusiutuvien energialähteiden käyttö 4 4
Älymaatila-konsepti luo toimintaympäristön, jossa on mahdollista testata uusiutuvan energian tuotantoon ja käyttöön liittyvien ratkaisujen soveltuvuutta ja käytettävyyttä. Onnistunut testaus parantaa ratkaisujen haluttavuutta ja lisää niiden käyttöönottoa.
Paikallisen elinkeinorakenteen kestävä kehittäminen 7 8
Älymaatila tarjoaa ympäristön, jossa paikalliset yritykset voivat kehittää kestävää liiketoimintaa. Konsepti tukee erilaisten yritysten osallistumista älyteknologian soveltamiseen ja uusien kestävän kehityksen mukaisten ratkaisujen kehittämiseen. Yritysverkostojen syntyminen Älymaatalouden ympärille luo yritysten välille synergiaa ja kasvattaa uutta liiketoimintaa. Tämä tukee alueen elinkeinorakenteen kehittymistä kestävyyden periaatteiden mukaisesti.
Aineettomien tuotteiden ja palvelujen kehittäminen 6 8
Älymaatalous tarvitsee mm. uudenlaista koulutusta, tutkimusta, neuvontaa sekä konsultointia. Näihin tarpeisiin vastaaminen uusien aineettomien tuotteiden ja palveluiden kehittämistä.
Liikkuminen ja logistiikka 8 9
Konseptin avulla voidaan tuottaa uusia älyteknologiaan perustuvia ratkaisuja maaseudun liikkumiseen ja logistiikkaan. Älyteknologian avulla logistiikkaa voidaan optimoida ja vähentää turhaa liikkumista ja kuljetuksia. Tämä vähentää tuotannon negatiivisia ympäristövaikutuksia ja säästää kustannuksia.
Sosiaalinen ja kulttuurinen kestävyys sekä yhdenvertaisuus
Hyvinvoinnin edistäminen 6 7
Hankkeessa tehtävä innovointi edistää maaseudun ja maatalouden elinvoimaa ja dynamiikkaa, kun toiminnan seurauksena uudet innovaatiot otetaan käyttöön ja ne tarjoavat uutta toimeentuloa ja toimeliaisuutta. Älymaatalous edistää uusien työpaikkojen luomista ja monipuolistamista (luo uusia liiketoimintamahdollisuuksia).
Tasa-arvon edistäminen 6 5
Hanke edistää tasa-arvoa synnyttämällä monipuolisia uusia mahdollisuuksia Älymaatalouteen liittyvään elinkeinotoimintaan.
Yhteiskunnallinen ja kulttuurinen yhdenvertaisuus 0 0
Hankkeella ei ole suoraa vaikutusta yhteiskunnallisen ja kulttuuriseen yhdenvertaisuuteen.
Kulttuuriympäristö 3 4
Edistää maatalouden kulttuurimaisemien säilymistä. Tuotannon ohjaaminen taloudellisesti ja ekologisesti soveltuvimmille alueille.
Ympäristöosaaminen 10 8
Älymaatila toimii osaamis- ja oppimisympäristönä, joka edistää kestävän kehityksen mukaisia periaatteita ja siten edistää myös ympäristöosaamista. Osaaminen paranee kerätyn laajemman ympäristödatan ja sen tehokkaamman käyttöönoton myötä.

9 Loppuraportin tiivistelmä

Hanke kesti kaksi kasvukautta vuosina 2022 - 2023. Kohteena olleet peltolohkot (Huipuri ja Maatalo) instrumentoitiin maaperäanturein. Kylvö toteutettiin ISOBUS-yhteensopivalla traktorilla ja kylvölannoittimella. Kasvuston kehitystä seurattiin viikottaisin dronekuvauksin kiinteäsiipisellä dronella, jossa käytettiin kolmea hyötykuormaa, RGB-, lämpö- ja multispektrikameraa. Lisäksi tehtiin manuaalisia kasvustomittauksia. Kasvustomittaukset tehtiin maaperäanturien ympäriltä, jotta saatiin tarkkaa paikkatietoa eri alueiden ominaisuuksista.

Huipurin lohko jaettiin manuaaliseen ja Älymaatalous-tekniikalla toteutettavaan viljelyyn. Kummatkin suunniteltiin koulutilan viljelysuunnitteluohjelmistolla. Perinteinen manuaalinen viljely toteutettiin lannoituksen vakiosäädöllä ja Älymaatalous säädettiin maaperän ominaisuuksien mukaisina käsittelyalueina. Lannoitus jaettiin siten, että kylvön yhteydessä annettiin 2/3 ja pintalevittimen avulla lisälannoituksena 1/3. Lisäksi Maatalo-lohkolle tehtiin lannoitustasotestaus, jossa em. ISOBUS-koneilla toteutettiin erilaiset lannoitustasot.

Puinti tehtiin satomittarilla varustetulla koulutilan puimurilla. Satomittarin kalibrointia varten sato mitattiin myös kuormavaa'an avulla.

Lohkoilla tehtiin vuonna 2022 satoennustemittaus, jossa kuvattiin lyhyitä videopätkiä AI-algoritmin avulla analysoitaviksi.

Työn aikainen traktorin telemetriadata tallennettiin analysoitavaksi.

Viljelijän datavarastosta tehtiin versio, johon tallennettiin ja josta visualisoitiin maaperäanturien ja dronemittausten dataa. Datan luvitusta ja jakoa data-avaruuteen demonstroitiin yhteistyössä yritysten kanssa.

Hankkeen yhteenvetona saatiin Älymaatila-konsepti, jota voidaan käyttää jatkohankkeissa ja opetuksessa kehitys- ja kokeilualustana. Konseptin avulla nopeutetaan tarvittavien Älymaatalouden innovaatioiden käyttöönottoa. Konseptin ydin on fyysinen Älymaatila jatkuvine mittauksineen ja seurantoineen, joiden ansiosta sitä voidaan käyttää monipuolisesti Älymaatalouden teknologioiden ja toimintatapojen kehittämiseen. Älymaatila onkin liittynyt Nordic Testbed Networkiin nimellä Smart Bioeconomy Testbed, joka kuvaa toiminnan luonnetta aitona kokeiluympäritönä. Lisäksi konseptiin liittyy TKI- ja koulutustoiminnan tuki, joka tuodaan jatkossa tarjolle DIH- (Digital Innovation Hub) muodossa.
Hanke loi pohjaa välittömästi hankkeen jälkeen aloitettavalle Finnish Future Farm -hankkeelle, jossa fyysiseen Älymaatilaan liitetään Digitaalinen Kaksonen ja laajat koulutus- ja yrityskiihdyttämöosiot.