农机自动化如何在美国中西部农场中抵消劳动力成本

一项前所未有的学术分析研究了劳动力率和当前的农业自主解决方案，以激发关于技术支付时间临界点的讨论。

普渡大学的农业经济学家查德·菲克特和博士生乔希·斯特林发表了一篇前所未有的学术分析，研究了劳动力率和当前的农业自动智能化解决方案，以促进关于技术支付临界点的讨论。最近发布的研究看看大规模农机自主耕作设备和中西部一个各种植50-50的玉米、大豆农场。

“我们对这些大型自主机器的潜在回报感到困惑，因为这似乎至少是我们的趋势，”费希特说。“此外，劳动力短缺的观点似乎也是引发讨论的动力。”

经济学家们从60年前在普渡大学开发的一个经济农场规划模型开始，对其进行了更新，并加入了一系列因素:

劳动力比率

生产成本

场地大小

机械/订购费用

设备效率

结论:相比之下，农业设备自动化仍然是农场平均劳动力成本较高的替代选择。根据分析，当劳动力成本超过每小时44美元时，自动化（智能化）会有回报。

费希特说:“目前，在劳动力率水平下，全面的自主解决方案可能不是我们短期内需要的，这取决于我们对自主工作原理和自主生产力的理解。但如果农民找不到劳动力，自主机器将允许这些土地被耕种。”

Feichter说，目前安装在大型机器上的技术平台无法一对一地替代人工操作员，原因有几个。

自主权的盈利能力取决于三件事:

自动化设备采购的成本

机器的现场效率

他们还需要多少人的监督？

合著者斯特林表示，自动化的投资回报率取决于如何实现自动化权的效率。他们的分析包括了广泛的变量，以探索当今技术可能的场景，从而随着效率的提高进行比较。

“目前，与人类相比，自动化的效率并不是优势，”斯特林说。“也许他们会很快达到100%的人类效率，并且有可能超越仅仅由人驾驶拖拉机。然而，现在需要监督时间和道路运输。”

在哪些方面自动化能最迅速获得回报——费克特说，高价值任务、现场效率和劳动力紧迫性是交叉点。

“有一些高价值的任务，在短期内可能会减轻劳动力挑战，”菲克特说。“也许在收获方面，我们确实会看到自动化机器的好处，但在播种时间方面，这可能不那么重要。”

制造商报告无人驾驶拖拉机没有造成人员流离失所

克雷格·鲁普（Craig Rupp）创立了Sabanto，该公司销售安装在中档马力拖拉机上的自动驾驶系统。

鲁普说:“我在使用了50个系统后有了顿悟。我没有解决劳动力问题。农民可能会购买，好像我们在替代劳动力，但他们保留了劳动力，这关系到生活质量。这关系到他们每天不花12到16个小时工作，无论是在周末还是在周末。他们正在利用自主权扩展他们的运营——他们正在占用更多的土地。”

今年早些时候，Sabanto发布了一项案例研究，研究了使用传统4WD高马力装置播种10，000英亩土地与使用三台Sabanto装备的拖拉机进行对比。该公司的分析没有包括人工成本，但评估了投资和运营成本，Sabanto表示，传统装置成本为18.88美元/英亩，而三台Sabato装备的机器成本为6.27美元/英亩。你可以在这里阅读整个报告。

他的公司在过去两年里卖出了200多套系统。

“我们没有让任何人失业，”鲁普说。“当农民们最后的选择是自主劳动时，他们会选择自主劳动。”

约翰迪尔公司的大型拖拉机营销经理迈克尔·波特在感恩节周末分享了一位客户的轶事。

“今年一个很好的例子是，感恩节那天，我们有两台机器在运转，农民们吃感恩节晚餐的时候，它们真的在运转，”波特说。“第二天，当他们回到那里时，他们已经耕种了几百英亩，这样他们就可以继续进行秋天的田间工作了。”

生产商指出，生活质量自主性以及及时田间作业的农艺价值是采用这些系统的好处。

“这是很难量化的东西，周五晚上的足球比赛、与家人共进晚餐，所有这些都是其中的重要部分。那些生活质量的东西，真的很难量化，但人们经历了它们，一旦经历了，他们就不想再回去了，”波特说。

约翰迪尔自动系统套件的成本在4万到4.5万美元之间，再加上经销商的安装费和每年的订阅费，例如无限英亩耕作的订阅费用为1万美元。

迪宁·萨勃拉曼尼亚姆是PTx Trimble公司Outrun的产品发布经理，他带领团队在内布拉斯加州、爱荷华州、伊利诺伊州和乔治亚州部署了自动谷仓系统和耕作系统。

他分享了一个来自内布拉斯加州一位客户的故事，他们是一对父子农业二人组，OutRun谷物车允许父亲运送谷物，而儿子在自动谷物车的支持下收割。这个3500英亩的农场能够在减少20%到25%的时间内完成收割。

萨勃拉曼尼亚姆说:“实际上，这关乎自主系统赋予的劳动力部署的灵活性。比如有一辆运粮卡车而不是一辆运粮车，或者有人可以在耕作时休息五个小时，让自动系统运行。”

AGCO的PTx OutRun耕作解决方案硬件价格为44，000美元，年成本为9，000美元。OutRun的模块化模型还包括自动粮车操作，其他任务还在开发中。综合耕作/粮车设置的硬件成本为55，000美元，年费用为15，000美元。

萨勃拉曼尼亚姆还强调了使用自主系统对秋季田间作业更及时完成的农业效益。

他说:“与其在12月收割时努力让作物出苗，自主性可以帮助减少晚收时的产量损失，减少3%到5%。我们谈论一个理想的收割季节，但现实是总是有天气延误、机械延误等情况。”

及时收割、秋季耕作和秋季施用有涓滴效应。

“从耕作的角度来看，我们还了解到，更好地吸收作物残留物还有其他好处，可以更快地进行耕作，以便作物残留物质能够分解，”他说。

普渡大学的经济学家们一致认为，这是一个值得关注的领域，因为科技的可能性和不断升级的劳动力问题交织在一起。