美農場長期缺工 正引進AI機器人

人工智慧(AI)收割機、無人機和精準農業系統正迅速進入美國農業的日常運作。這些技術不僅能提高農作效率與持續性,也有助於解決美國農業長期存在的勞工短缺問題。
隨著機器人技術的進步,許多原本需要人力完成的工作可用機器取代。一些開發農業用AI的專家指出,初步數據顯示,美國農場的勞動力需求可能會大幅減少。
美國農業協會聯合會(AFBF)估計,在2024財政年度,美國農業勞動力有17%是申請H-2A簽證引進的臨時移工。此外,據美國農業部的數據顯示,從2020年到2022年,非法移民工人占農場勞動力的42%。
軟體開發和諮詢公司Pynest的技術長里爾科(Roman Rylko)向《大紀元時報》表示,他已經和美國中西部的蔬菜農場合作,引入AI系統。
機器人清除雜草
里爾科說,他們開發的自動除草機可以即時分辨菠菜幼苗和豬草(pigweed,通常指反刺莧和刺莧等雜草),大幅提高了農作效率。現在一台機器8小時就能清理50英畝的地,之前同樣的工作需要十個人花兩天才能完成。
「自動駕駛曳引機不會取代田間勞力,而是把工作從彎腰務農提升到維護機台和管理等更高技術層面。」里爾科表示,透過這些技術,人工除草時間可減少約70%,但仍需聘請技術人員來維護設備和更新模型。
據里爾科最近一次試驗,每天拔除約160萬株雜草,相當於12名工人的工作量,每英畝的總成本降低了32%,而「農戶最驚訝的不是速度,而是穩定性」,在雜草旺盛期,機器人不會請病假。
全自動摘採、包裝草莓
佛羅里達州的莓果種植公司希望農場(Wish Farms)因勞工持續短缺,開始嘗試使用機器人收割機。
希望農場的合作機器人廠商「收割 CROO」(Harvest CROO)公司執行長麥吉(Joe McGee)表示,草莓是最耗費人力採收的商業作物之一,而且三天就需要採收一次,非常適合引入機器人工作。
麥吉指出,透過自動化農業管理系統,可實現從採收到包裝的全流程自動化。他們在今年及2024~2025年佛羅里達採收季,首次完成「全自動草莓採收」商轉。
「我們的收割機、機器人系統和AI已在農田中自動採收草莓,這些草莓已經投入銷售並創造收入。」麥吉說。
這台AI驅動、攝影機導引的機器體積相當於一個貨櫃,它在莓果田間穿梭,機械手臂迅速辨識並採摘脆弱的果實,隨即進行稱重與包裝。這項工作原本需要人力彎腰採收,且根據天氣、氣溫及日照等條件,可能得花上好幾天才能完成。
麥吉說,AI收割機完成相同的採收工作需要16小時,效率相當於25名工人。
這台AI驅動的收割機不僅能採收草莓,還能完成整個作業流程,包括在行列間移動、掃描、識別及採摘成熟果實。採摘後的果實會經過消毒與冷藏,以便立即包裝。
這個流程對農民來說非常關鍵。如果草莓採收、稱重和包裝後未達零售標準,會被退貨,造成農民的鉅額損失。根據美國農業部的數據,僅包裝就可能損失3%的作物,而零售分銷又可能造成18%的損失。
麥吉表示,季節性工人往往以採收量獲取報酬,因此會盡力採收最多的果實,但他們對品質的判斷不一定符合零售銷售標準;在這方面,AI收割機可以根據程式設定做出無風險的判斷。
AI收割機在完成初步外觀檢測後,會把草莓送到上層平台進行重量檢測,如果果實未達零售標準的重量就不會被包裝。
麥吉說,「人工採摘的錯誤率約為10%,但有了AI,我們可以將其降至零。」
目前,北卡羅萊納州、喬治亞州和愛荷華州的多所大學正在進行AI機器人的研究與測試,嘗試將AI技術應用於農作物的產量監測、除草、害蟲防治及採收。這些農業工作目前都需要大量人力。
大廠加入AI農業競賽
與此同時,重型農機設備製造商強鹿(John Deere)也加入了AI農業競賽,推出能夠不需人力自主犁田和播種的全自動曳引機。
除了採收與包裝之外,2023年發表於《AI與社會》(AI & Society)的一項研究也支持這一觀點,即AI有助於解決長期存在的農業勞動力短缺問題。去年,美國估計有約240萬個農業職缺,並有56%的農民表示勞力不足。
美國農業部門長期缺工
美國農業長期依賴移工,特別是透過H-2A簽證引進的外籍臨時農業工人。但隨著更多農場使用AI來解決勞力問題,季節性工人在未來的角色變得不確定。
貝克公共政策研究所(Baker Institute for Public Policy)的報告指出,外籍勞工,包括合法與非法勞工,在確保美國家庭穩定食品供應方面扮演了「不成比例的重要角色」。
凱撒家庭基金會(Kaiser Family Foundation)近期分析發現,美國農業勞工中有47%為未持有合法工作許可的非法移民,而18%為持有合法工作身份的非公民。根據美國農業部資料,每年約有40萬名持證H-2A工人抵達美國。
麥吉發現,即使是合法工人,對生產者來說也可能成本高昂、手續繁複且不可靠。農民需支付數千美元引進季節性工人,並負責他們的交通和住宿,但許多人往往在工作合約開始前或接近結束時便「逃逸」,「問題在於如何取得勞工、勞工成本,及能否確保他們能完成整個採收季的工作。」
新興技術面臨資金障礙
儘管如此,要滿足美國農場的需求,無論是依靠AI機器人還是人工勞力,都需要時間與大量投資。AI農業設備初期成本很高,可能讓小型農場卻步。全自動曳引機基本價格約50萬美元(約新台幣1,524萬元),還不包括維護和電力費用。
麥吉表示,他們公司今年已驗證了AI收割機的可行性,但進入下一階段時將面臨資金障礙,因為這項新興技術仍屬「尚未成熟的市場」。
他說:「目前我們只有一台收割機,但其他農場的需求高達1,500台。我們在佛羅里達就有一位農戶下訂了165台。」
根據市場研究機構大視野研究(Grand View Research)的資料,2023年AI農業市場的投資規模略低於20億美元,預計到2030年前將以每年超過25%的複合年成長率快速成長。◇