يتم حتى الآن فرز الفواكه يدويًا في معظم الأحيان بالطريقة التقليدية، وهو ما يتطلب أعدادًا كبيرة من العمال يقومون بمهام متكررة يومًا بعد يوم. إن الناس لا يحافظون على درجة ثابتة من الجودة عند التصنيف لأن كل شخص يرى الأمور بشكل مختلف. في بعض الأحيان يتم التخلص من الفواكه الجيدة، بينما تمر الفواكه التالفة دون اكتشافها. كلنا شهدنا ذلك بأنفسنا في الأسواق، حيث تبدو بعض التفاحات مثالية من الخارج لكنها سيئة المذاق من الداخل. تشير تقارير منظمة الأغذية والزراعة (الفاو) إلى أمر مذهل حقًا، وهو أن ما يقارب 20% من إجمالي الفواكه في العالم تضيع بعد الحصاد، ويرجع السبب في الغالب إلى أن البشر ليسوا جيدين في فرزها بشكل صحيح. هذه الأرقام توضح لنا سبب الحاجة الملحة إلى أنظمة أفضل لاستبدال الطرق التي أثبتت فشلها.
لقد غيرت عملية الانتقال إلى الفرز الآلي طريقة فرز الفواكه لأنها واجهت جميع المشاكل التي تظهر عند الاعتماد على البشر في إنجاز المهمة. في أواخر القرن العشرين، عندما بدأت عمليات الأتمتة بالظهور، كانت هناك تطورات تكنولوجية كبيرة تحدث في نفس الوقت. تخيل أن خطوط النقل وآلات الفرز المختلفة أصبحت مشاهد شائعة. هذه التغيرات قللت من المصروفات التي تتحملها الشركات على العمال، كما أنها جعلت فرز الفواكه أكثر دقة مقارنة بالماضي، وبالتالي لم تعد أخطاء البشر تمثل مشكلة كبيرة كما كان يحدث من قبل. إذا نظرنا إلى الإحصائيات الزراعية، سنجد أن هناك زيادة في عدد المزارع التي تتبني هذه الأنظمة الآلية كل عام وفقاً للتحليلات السوقية الحديثة. ولماذا لا تتبناها؟ تعمل الآلات بشكل أسرع وتصدر أخطاءً أقل مقارنة بالفرز اليدوي. الشيء المثير للاهتمام حقاً هو أن هذا التحول لم يعد فقط متعلقاً بتحسين فرز الفواكه، بل يشير إلى شيء أكبر يحدث عبر العديد من الصناعات حيث تلتقي الطرق التقليدية بحلول التكنولوجيا الحديثة.
لقد تغيرت أعمال فرز الفواكه بشكل كبير بفضل تقنيات الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي، والتي توفر مستوىً جديداً تماماً من الدقة في كيفية تصنيف المنتجات. بشكل أساسي، تستخدم هذه الأنظمة البيانات السابقة لإنشاء خوارزميات ذكية تحدد جودة الفواكه بناءً على عوامل مثل الحجم، وتغيرات اللون، والملمس عند اللمس. على سبيل المثال لا الحصر، تقود شركتا TOMRA وCompac هذا المجال بأنظمة فرز مدعومة بالذكاء الاصطناعي تقلل الهدر وتحسن سرعة اتخاذ القرارات أكثر مما يستطيع العامل البشري تحقيقه. وبحسب تحليلات السوق الأخيرة من MarketsandMarkets بعنوان "الذكاء الاصطناعي في سوق الزراعة - التوقعات حتى عام 2026"، فإن هناك زيادة في اعتماد المزارعين لهذه التقنيات كل عام، مع إدراكهم لكم الأموال التي يمكن توفيرها وكم التحسن في الكفاءة الذي يمكن تحقيقه. والأمر المثير للاهتمام هنا هو أن الشركات تكتشف تحسناً في نتائجها المالية أيضاً، مما يفسر سبب تسارع العديد من الشركات في الانضمام إلى هذه الثورة التكنولوجية في الزراعة.
أصبحت أنظمة الرؤية ضرورية لتحديد خصائص الفواكه مثل الحجم واللون والجودة العامة بدقة ملحوظة. وعندما تُستخدم مع تقنيات التحليل الطيفي، تساعد هذه الأنظمة في تقييم ما يجري داخل الفواكه من خلال دراسة تركيبها الكيميائي. ما يُعطي قيمة كبيرة لهذا الأسلوب هو أنه يُرضي العملاء نظرًا لانخفاض احتمال حصولهم على منتجات فاسدة، كما أنه يقلل من هدر الطعام بشكل عام. على سبيل المثال، قام باحثون من مجلة جودة الأغذية بدراسة استخدام التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء القريبة وحققوا نتائج واعدة. تُظهر أعمالهم أن اختيار الأطوال الموجية المناسبة يسمح بتوقعات دقيقة إلى حدٍ ما حول جودة التفاح، مما يعني نتائج أفضل لكل من المزارعين والمستهلكين على المدى الطويل وفقًا لشركة أفانتس (2025).
في عالم الزراعة الحديث، أصبحت الروبوتات التي تتعامل مع الفواكه وفرزها من العناصر المهمة للغاية في العمليات الزراعية، وخاصة من حيث أتمتة عملية فرز الفواكه بالكامل. هذه الآلات مصممة لتتعامل بفعالية وبلا أخطاء مع مختلف أنواع الفواكه، مما يساعد في تقليل التلف أثناء عملية الفرز. على سبيل المثال لا الحصر، شركة Cambridge Consultants، فقد طورت حلولاً روبوتية مبتكرة، حيث يمكن لهذه الأجهزة القابلة للبرمجة التعرف على نوع الفاكهة التي تتعامل معها، ثم تقوم بتعديل قبضتها لتجنب إحداث أي كدمات. نحن نبدأ الآن في رؤية هذه الأنظمة قيد التشغيل في مصانع تعبئة الفواكه الكبيرة، مما يظهر مدى سرعة ودقة الفرز بواسطة الروبوتات مقارنة بالعمل اليدوي. ومع تصاعد متطلبات المستهلكين بشأن جودة المنتجات الزراعية باستمرار، فإن هذا النوع من التكنولوجيا منطقي تمامًا، لأنه يسمح للمزارع بمواكبة الطلب دون التفريط في معايير الجودة.
التحكُّم الآلي يساعد حقًا في تقليل الأخطاء البشرية وتلك الخسائر المحبطة بعد الحصاد عند فرز الفواكه. الفرز اليدوي لا يُعتبر موثوقًا بنفس القدر لأن العمال يتعبون أو يفوتهم شيء أحيانًا، لكن الأنظمة الآلية تعتمد على أجهزة استشعار متطورة لفحص كل قطعة فاكهة بدقة. هذه الآلات تضمن التخلص فقط من ما لا يطابق معايير الجودة فعليًا. الاختلاف كبير جدًا من حيث تقليل الهدر واستخلاص قيمة أكبر من المحاصيل. انظر إلى ما توصلت إليه المزارع الفعلية - فعند العديد منها انخفضت الخسائر بشكل كبير بعد التحول إلى الفرز الآلي. وتحدث البعض حتى عن زيادة إنتاجهم بنسبة تصل إلى 30٪، وهو رقم مثير للإعجاب. الشركات التي اعتمدت الفرز الآلي لاحظت بالفعل هدرًا أقل يذهب إلى مكبات النفايات. هناك أمر آخر يستحق الذكر أيضًا: هذه الأنظمة تراقب كل شيء باستمرار في الوقت الفعلي. فهي تكتشف الأدوات الفاسدة تقريبًا فورًا، مما يسمح للعمال بتصحيح المشكلات قبل أن تتفاقم لاحقًا.
من حيث الزراعة، فإن الأتمتة تحدث فرقاً كبيراً في كيفية استخدام الموارد. فكّر في الأمر بهذه الطريقة: تعمل المزارع بشكل أكثر سلاسة عندما تحتاج إلى يد عاملة أقل، وتستهلك وقتاً أقل، وتُهدِر مواد أقل. يمكن للآلات التعامل مع كميات من الفاكهة تفوق بكثير ما يمكن لأي فريق من العمال التعامل معها في نفس الفترة الزمنية، مما يعني إنجاز المهام بشكل أسرع على نطاق واسع. وبحسب التقارير الصادرة عن القطاع، فإن الانتقال من جمع المحاصيل يدوياً إلى الحصاد الآلي يوفّر المال، لأن المزارعين لا يحتاجون إلى توظيف عدد كبير من العمال لنفس حجم العمل. ويُشير الخبراء الزراعيون إلى أمر واضح إلى حدٍ ما لكنه مهم، وهو أن القدرة على فرز كميات ضخمة من الفاكهة بسرعة لا تفيد فقط الربحية، بل تمنح المزارعين أيضاً مزيداً من الحرية لتركيز جهودهم على جوانب أخرى في إدارة أعمالهم. كل هذه التحسينات لها أهمية كبيرة في السوق الحالي حيث المنافسة شديدة للغاية، خاصة في ظل استمرار ارتفاع تكاليف العمالة في حين تظل الحاجة إلى المنتجات الطازجة مرتفعة.
تُسهم أنظمة الفرز الآلية في تقليل المسافات التي تحتاجها الأشياء للتنقل وتجعل سلسلة التوريد أكثر سلاسة، مما يساعد على خفض الانبعاثات الكربونية في عمليات الزراعة. عندما تقوم المزارع بفرز محصولها بشكل أسرع وأفضل، يصبح التعبئة والشحن أكثر استدامة، وبالتالي تقل الأثر البيئي الذي يتركه مُنتجو الفواكه. والأرقام تؤكّد ذلك أيضًا - فالأساليب الآلية تميل إلى استخدام طاقة أقل لكل قطعة فاكهة تتم معالجتها، مما يُظهر فوائد حقيقية لاعتماد الحلول الصديقة للبيئة. تشير الأبحاث المتعلقة باستدامة الزراعة إلى أن الأتمتة تمثّل فوزًا للبيئة. إن المزارعين الذين يعتمدون هذه التكنولوجيا يقومون بخطوة عملية فعالة في مواجهة القضايا المناخية بينما يحافظون على خفض مخرجاتهم الكربونية في الوقت نفسه.
تأتي ماكينات الفرز الحديثة اليوم مزودة بأنواع مختلفة من الترقيات الموفرة للطاقة، والتي تميزها عن ما كنا نراه في الماضي. تحتوي العديد منها الآن على محركات تستهلك طاقة أقل بكثير، كما تحتوي بعضها حتى على ألواح شمسية أو خيارات أخرى للطاقة النظيفة مدمجة في تصميمها. يخبرنا المزارعون الذين انتقلوا إلى هذه الأنظمة الأحدث أنهم يلاحظون وفورات حقيقية في فواتير الكهرباء، إلى جانب تقليل الانبعاثات الكربونية. إن التوجه نحو استخدام معدات أكثر نظافة يمثل أهمية كبيرة لاستدامة الزراعة، لأنه يعكس خطوة ملموسة يمكن للمزارعين اتخاذها الآن دون الانتظار لحدوث تغييرات كبيرة في السياسات. عندما يستبدل المزارعون المعدات القديمة بهواتف فعالة، فإنهم لا يوفرون فقط في تكاليف الوقود والكهرباء، بل يزيدون أيضًا من الإنتاجية دون استهلاك الكثير من الموارد الطبيعية في العملية.
أدخل إنترنت الأشياء (IoT) في الزراعة قد غيّر طريقة عمل الزراعة الذكية، خاصة من حيث فرز الفواكه تلقائيًا. تراقب هذه الأجهزة الصغيرة المتصلة عوامل مثل رطوبة الهواء ومستويات الحرارة وما يحدث تحت الأرض من محتوى الرطوبة. يقوم المزارعون بتوصيلها مع معدات الفرز لديهم للحصول على معلومات فورية تساعد في اتخاذ قرارات أفضل فيما يتعلق بالحصاد والمعالجة. لقد بدأت بعض البساتين في جميع أنحاء العالم باستخدام هذه الحلول التكنولوجية بالفعل. شهد أحد مزارع التفاح في ولاية واشنطن زيادة في سرعة الفرز بنسبة 30٪ بعد تركيب أجهزة استشعار إنترنت الأشياء في عملياتها، في حين تم تقليل المنتجات التالفة أيضًا. في المستقبل، تتوقع معظم التقارير الصادرة عن القطاع نموًا كبيرًا في تطبيقات إنترنت الأشياء في التكنولوجيا الزراعية خلال السنوات القليلة القادمة. ومع استمرار تأثير التحديات المناخية على محصولات العالم، فمن المرجح أن تصبح هذه الأنظمة المتصلة ممارسة قياسية في العديد من العمليات الزراعية التي تحاول البقاء تنافسية ومستدامة في آنٍ واحد.
التطورات الجديدة في علم الطيف تُغير طريقة فحصنا لجودة الفواكه من الداخل إلى الخارج، مما يمنح المزارعين والمشترين ميزات حقيقية. تتيح هذه الأدوات للمزارعين اختبار عوامل مثل مستويات الحلاوة ونضج التفاح أو العنب فعليًا دون الحاجة إلى تقطيعها، وهو ما يؤثر على ما يتم بيعه وعلى مستوى رضا العملاء في النهاية. تمتلك بعض الشركات بالفعل إصدارات محمولة من هذه الأجهزة تعمل في الموقع خلال موسم الحصاد. يراقب القطاع الزراعي انتشار هذه التكنولوجيا عن كثب لأنها قد تعيد تشكيل سلاسل الإمداد بالكامل. ربما يبدأ المزارعون بفرز محاصيلهم بشكل مختلف بناءً على بيانات فعلية بدلًا من التخمين، في حين من المرجح أن تُخزن محلات السوبر ماركت منتجات أفضل في الطعم نتيجة لذلك.
فرز الفاكهة يدويًا يتطلب جهدًا بدنيًا كبيرًا ويكون عرضة لتقييمات غير متسقة بسبب الاختلافات في الأحكام البشرية، مما يؤدي غالبًا إلى عدم الكفاءة، زيادة الهدر، وخسائر ما بعد الحصاد.
تُعنى التلقائية بمعالجة تحديات الفرز اليدوي من خلال تقليل تكاليف العمالة، وزيادة الدقة، وتقليل الأخطاء البشرية، وتحسين استخدام الموارد، مما يؤدي إلى تقليل الهدر وزيادة الكفاءة.
تشمل التقنيات الرئيسية الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي للتقييم الدقيق، وأنظمة الرؤية المتقدمة والطيفية لتقييم الجودة، وآليات التعامل الروبوتية لفرز كفء.
تقلل أنظمة الفرز الآلي من انبعاثات الكربون واستهلاك الطاقة من خلال اللوجستيات الكفؤة والمachinery الموفرة للطاقة، مما يعزز الاستدامة في الممارسات الزراعية.
حقوق النشر © 2024 شركة تشنغينغ تينغشينغ للماكينات المحدودة، جميع الحقوق محفوظة - سياسة الخصوصية
