Priva en MTA: Samen werken aan robotisering in de tuinbouw

Arbeid is al decennia een probleem in de tuinbouw. Weinig Nederlanders willen daar het laagbetaalde werk doen en arbeidsmigratie brengt problemen met zich mee. Dus klopten vooraanstaande tomatentelers al rond 2000 bij Priva aan voor robotisering. Samen met een technologiepartner kwamen ze tot een proof of concept voor een bladsnijrobot. Vervolgens benaderde Priva ontwikkel- en industrialisatiepartner MTA om samen dit concept te vertalen in een product dat in volume maakbaar is tegen de juiste kosten en kwaliteit.

Priva in De Lier legt zich toe op klimaatbeheersing, energiebesparing en waterhergebruik in kassen, utiliteitsgebouwen en indoor growing. In de tuinbouw is naast energie en water ook arbeid een grote kostenpost. Niet vreemd dus, dat het hightechbedrijf zich ook op robotisering heeft geworpen. De telers wilden een platform voor verschillende gewashandelingen; voor een eerste toepassing viel de keuze op het bladsnijden in de tomatenteelt, verklaart Ronald Zeelen, manager innovation & research. ‘De tomatenplant groeit heel snel en wordt heel hoog. Blad aan de onderkant moet worden verwijderd om de rijping van trossen te bevorderen en rotten te voorkomen.’ Bovendien kan er bij het bladsnijden niet zoveel misgaan, was de gedachte van de telers. De tomaat, het eindproduct, hoeft immers niet te worden aangeraakt. Priva ging samen met de telers en een technologie-ontwikkelaar aan de slag en dat resulteerde in een succesvolle proof of concept: het bladsnijden kon worden gerobotiseerd. Daarna werd het belangrijk om te komen tot een industrieel produceerbaar systeem tegen een acceptabele prijs.

Vertrouwen

Dus ging Priva drie jaar geleden op zoek naar een industrialisatiepartner en kwam het bij MTA terecht. Het bedrijf uit Helmond verzorgt de ontwikkeling en serieproductie van complexe mechatronische modules en systemen. Zeelen: ‘Ze hadden er de technologisch competenties en we kregen al snel het gevoel dat we dezelfde cultuur van een mensgericht bedrijf hebben, waar we bij elkaar blijven, ook als het in een project soms lastig wordt.’

‘Als je transparant bent en dingen sneller uitspreekt, kun je ook sneller problemen oplossen’

Patrick Geerts

Patrick Geerts, cco en medeoprichter van MTA, herkent zich hierin. ‘Samen uit, samen thuis. We hadden het vertrouwen dat we konden leveren wat Priva vroeg en geloofden in deze businesscase. Wij hebben daar de kennis en competenties voor. De wereld van de tomaten was nieuw voor ons, maar we richtten ons al wel meer op de agri-industrie. Met onze kennis van mechatronica en produceerbaarheid kunnen we ook daar kwaliteit leveren. Voor Cerescon (ontwikkelaar van een aspergeoogstmachine, red.) hebben we al ervaring opgedaan.’

Dubbele V voor volume

Bij zijn keuze waardeerde Priva met name MTA’s methodiek om te komen tot een product ‘dat in volume maakbaar is tegen de juiste kosten en kwaliteit’, zoals businessmanager Edgar Langen van MTA het omschrijft. Het bedrijf heeft er zijn V2-model voor ontwikkeld, gebaseerd op het bekende V-model voor productontwikkeling (van concept en specificatie via ontwerp tot realisatie en validatie). Geerts: ‘In de binnenste V doen we de ‘traditionele’ systeemontwikkeling, de buitenste V dekt de hele manufacturing-kant.’ Zo doet MTA gelijktijdig product- en productieontwikkeling om doorlooptijd, kosten en risico’s te verminderen. Zeelen: ‘Deze aanpak van systems engineering, waarbij je een integraal beeld hebt van het ontwerp en de produceerbaarheid ervan, was voor ons een belangrijke voorwaarde. In de samenwerking brengen wij onze kennis in van twee werelden: de mechatronica en de tuinbouw met zijn eigen eisen. Daardoor kunnen wij makkelijk afstemmen met de MTA-engineers en samen tot creatieve en praktische oplossingen komen.’

Systeemarchitectuur en stuklijst

MTA’s aanpak begint al bij de systeemarchitectuur, legt Langen uit. ‘Daar willen wij over meedenken, om een product te kunnen uiteenrafelen in relatief kleine, testbare bouwblokken. Die gaan we parallel seriematig bouwen en testen, waardoor we veel eerder in het productieproces problemen zien en oplossen, nog voordat we deze functies gaan integreren. Dat bespaart in een later stadium veel kosten.’ Anderzijds liggen er ook kansen in de stuklijst, want productietechnisch is MTA onafhankelijk. ‘Wij proberen waar mogelijk bijvoorbeeld freesdelen te vervangen door goedkopere plaatwerkoplossingen. Waarbij we natuurlijk goed kijken of het past binnen de toleranties en aanvullende eisen. Een ander voorbeeld is de aandrijving: in de bladsnijrobot zit nu een direct-drive motor, zonder tandwielkast. Dat is nauwkeuriger, vergt minder componenten en is robuuster en goedkoper in uitvoering.’

Technische uitdagingen waren er natuurlijk voldoende, zoals de vision die de robot moet helpen zich een weg door het tomatenoerwoud te banen. Dat is waar Priva zijn specifieke expertise heeft. Vanuit mechatronisch perspectief was het laatste segment van de robotarm wel de grootste uitdaging, vervolgt Zeelen. ‘Dat beweegt tussen het gewas door en moet daarom heel compact zijn, terwijl we er toch twee krachtige motoren in moesten opnemen voor het knipkunstje. Zo ontstond een oplossing die met recht een huzarenstukje van de mechatronici mag heten.’

Platformgedachte

Vier prototypes worden nu in de kas beproefd. Zeelen verwacht in de eerste helft van 2021 het product commercieel te kunnen introduceren. ‘Gerekend naar het werk dat wereldwijd aan bladsnijden wordt besteed, kunnen wij honderden stuks per jaar verkopen. Voor deze specifieke taak hebben wij geen concurrentie. Intussen kijken we al naar andere handelingen, zoals tomatenplukken. En voor komkommers zien we een switch naar hogedraadteelt, die meer opbrengst geeft, maar ook meer bladsnijwerk vergt dat we kunnen robotiseren.’ Zo werken Priva en MTA samen de platformgedachte van de tomatentelers uit, met een basisarchitectuur voor een robot die kan worden voorzien van applicatiespecifieke software (vision) en hardware (grijpers, knippers, enzovoort). Langen: ‘Als in een kas meerdere robots, misschien ook van andere leveranciers, opereren, is het natuurlijk de uitdaging om die als het ware vreedzaam te laten samenwerken.’

Priva kiest voor een gefaseerde aanpak, verklaart Zeelen. ‘Eerst laten zien dat we met onze robot een handeling kunnen laten uitvoeren die waarde voor de telers creëert.’ De huidige uitvoering is dan ook qua verplaatsing nog semi-autonoom. De robot kan worden geprogrammeerd om volledig zelfstandig de gewaspaden in de kas af te gaan voor z’n taak. Zijn er echter ook mensen of andere robots aan het werk, dan moet iemand bij het wisselen van een pad nog een oogje in het zeil houden.

Samen investeren

Priva gaat de robot als een dienst aanbieden, waarbij de teler robotwerk inkoopt en op termijn ook andere diensten, zoals oogstvoorspellingen op basis van de beelden die de robot maakt. Vanaf het begin van de ontwikkeling heeft de businesscase van de telers centraal gestaan, vervolgt Zeelen. ‘Bladsnijden is een laagwaardige handeling, die mensen ook nog eens heel snel kunnen uitvoeren. De robot kan dus niet te hoog geprijsd worden. Gezien de significante investering die Priva en in de beginfase ook de telers hebben gedaan, weten we dat we er niet rijk van worden. Maar daar doen we het ook niet primair voor. We zien dit vooral als een investering in de markt voor robotisering en als basis voor de automatisering van andere gewashandelingen.’ MTA heeft daar alle begrip voor en investeert daarom zelf ook, zegt Geerts. ‘We willen gezamenlijk een succes maken van de businesscase.’

Dit gezamenlijke ondernemerschap is slechts een van de succesfactoren. Zeelen: ‘Er zijn zeker spannende momenten geweest, maar we zijn elkaar niet kwijtgeraakt. Een discussie mag best pittig zijn, als je die maar met respect voert en iedereen zich veilig kan voelen.’ Geerts, tot slot: ‘Het draait om respect, wederkerigheid en vertrouwen. Als je transparant bent en dingen sneller uitspreekt, kun je ook sneller problemen oplossen en uiteindelijk samen succes vieren. Als meer bedrijven het zo doen, zou dat de bv Nederland een enorme boost geven.’

 

Bron: Link Magazine