Schuitemaker en ARA ontwikkelen autonoom voerdoseersysteem.
Sinds kort legt Schuitemaker, bekend als fabrikant van vooral degelijke landbouwmachines, de focus op precisielandbouw en big data. Helemaal in de geest van Smart Industry. Nieuwste innovatie van het Rijssense familiebedrijf is de Innovado, een automatisch voerdoseersysteem dat autonoom op het erf en in de stal kan navigeren. Niet arbeidsbesparing, maar hogere voederefficiency is het belangrijkste verkoopargument. Apparatenfabriek ARA ontwikkelde er de software voor.
Met zijn landbouwmachines dekt Schuitemaker de mineralenkringloop op de boerderij af rond het voeren van de koeien, de ruwvoederwinning en de mesttoediening. Van groot belang voor boeren, nu 
het melkquotum is afgeschaft en zij waarschijnlijk worden afgerekend op de hoeveelheid mest die hun koeien produceren. Het familiebedrijf (180 medewerkers), van oudsher bekend als degelijk, zet sinds enkele jaren vol op innovatie in, vertelt Herman Wilmink, manager R&D. ‘We hebben nu dertig man op r&d. Van afwachtend zijn we vooruitstrevend geworden. Voordat de markt erom vroeg, hebben we al een systeem ontwikkeld voor precisiebemesting, het plaatsspecifiek uitrijden van mest. Concurrenten volgen ons nu. Voor de voederwinning komen we met een systeem voor het plaatsspecifiek meten van de voedergewasopbrengst. Onze focus ligt nu op precisielandbouw en big data. Boeren willen registreren wat ze aan mineralen in de mest op het land brengen en wat ze er met het voer weer afhalen.’
Intern heeft Schuitemaker – in de geest van Smart Industry – ook een moderniseringsslag ingezet. Zo 
is de productie vergaand geautomatiseerd en werd onlangs de grootste lasrobotinstallatie van Nederland geïnstalleerd. Voor plaatwerk worden slimme verbindingstechnieken gehanteerd, om constructies snel en met minimale inzet van mallen in elkaar te zetten voor het lassen. Met een configurator kunnen de dealers klantspecifiek machines bestellen en verkopen; momenteel wordt voor een efficiënte productie-aansturing de complete productrange tot op stuklijstniveau modulair opgebouwd. De engineering wordt volledig op 3D-modellen geënt. Wilmink: ‘In 2019 viert Schuitemaker het 100-jarig bestaan, dan hebben we onze engineering en productie helemaal naar de modernste maatstaven ingericht.’
Autonoom voertuig
De nieuwste ontwikkeling is de Innovado, een automatisch voerdoseersysteem. Die rijdt op het erf 
zelfstandig naar de voederkuilen, snijdt en mengt het voer (maïs, gras, bijproducten), rijdt naar de stal en doseert het voer voor de koeien – alles autonoom, zonder chauffeur. Wilmink: ‘De veehouder hoeft alleen maar te programmeren welk rantsoen met product x, y en z de koeien moeten krijgen.’ Toch telt de arbeidsbesparing niet het zwaarst, stelt Wilmink. ‘Met ons systeem kunnen de koeien meerdere keren per dag vers voer uit de kuil krijgen, een boer zal zelf maar één keer per dag voeren. Verder kan de Innovado nauwkeuriger doseren dan een semiautomatisch systeem. En het gras wordt niet gefreesd maar alleen gesneden, wat kwaliteitsverlies voorkomt. Het belangrijkste voordeel is daarom een hogere voederefficiency. Vergeleken met conventioneel voeren kun je tot wel vijftien procent winnen.’
Voor de ontwikkeling van de software van de Innovado schakelde Schuitemaker Apparatenfabriek ARA uit Aalten in. ‘Wij zijn ingehuurd als system integrator voor de software en elektronica’, vertelt Erik Wildenbeest, manager R&D bij ARA. ‘ARA was bereid en in staat om een complete systeemarchitectuur te ontwerpen en realiseren, en kon meegroeien met de behoefte bij Schuitemaker aan extra resources, om binnen de gestelde tijd de Innovado operationeel te krijgen. Er stond al een machine; daarvoor hebben wij de communicatie- en de processoftware opgepakt. Nu zijn we bezig met de tweede generatie. We hebben een heel nieuw besturingssysteem ontwikkeld en zijn daarvoor met webbased programmeren en databasemanagement een voor ons onbekend traject ingegaan. We hebben het zo universeel mogelijk opgezet, zodat de besturing gemakkelijk is te porten naar andere systemen.’ Hetzelfde concept voor autonoom opereren kan namelijk worden toegepast in andere machines van Schuitemaker. Of van andere ARA-klanten, zoals WAVE Weed Control, waarvoor de besturing van een machine voor onkruidbestrijding werd gerealiseerd. Wildenbeest: ‘Daar heb je dezelfde problematiek, op kleinere schaal. De kunst is om dezelfde systeemarchitectuur voor grote en kleine systemen toe te passen, zodat je voor de hele range het besturingsprobleem in één keer goed oplost.’
Navigatie
De uitdaging lag bij de ontwikkeling vooral in het autonome karakter van de Innovado. Dat vraagt om een hogere betrouwbaarheid en nauwkeurigheid, gedegen risicoanalyses en een andere manier van informatie vergaren en verwerken. Wildenbeest: ‘Als de boer op de trekker iets ziet, bedient hij meteen de nodige knoppen. Een autonoom systeem moet op een heel ander niveau met de omgeving communiceren.’ Autonome voertuigen zijn al langer bekend, maar bijzonder aan de Innovado is dat hij zowel binnen, in de stal, als buiten, op het erf, moet kunnen navigeren. Daarvoor worden verschillende systemen gebruikt, zoals responders (rfid-systemen) en gps, die onder alle (weers)omstandigheden goed moeten functioneren. Complicerende factor is dat er nog geen up-to-date regelgeving is, zegt Wilmink. ‘Wij moeten daarin zelf het voortouw nemen en zijn bijvoorbeeld al in gesprek met een Duitse instantie.’ Vision ligt voor de hand, maar de huidige technieken zijn nog niet toereikend om de veiligheid te kunnen garanderen. Schuitemaker werkt daarom samen met de Universiteit Twente (UT), de groep van roboticaprofessor Stefano Stramigioli, om de toekomst van het navigeren te verkennen. ‘Over drie jaar, als we de volgende generatie Innovado in de markt zetten, zal die meer met vision werken en minder aanpassingen in de omgeving (zoals de responders, red.) vergen.’ In de samenwerking met de UT ligt ook een belang voor ARA, sluit Wildenbeest aan. ‘Wij willen meeliften op de ontwikkelingen in de markt, met name in de automotive. Er spelen nog veel discussies rondom autonoom rijdende voertuigen; denk aan veiligheid, aansprakelijkheid, data-security , et cetera. Grote organisaties nemen hierin het voortouw, daarom wil ARA voeling houden met de ontwikkelingen. Via contacten met kennisinstituten en participaties in ontwikkeltrajecten zoals voor de Innovado houden we onze kennis op niveau.’
De eerste Innovado’s worden nu getest bij enkele veehouders; marktintroductie is volgend jaar voorzien, meldt Wilmink. ‘Eerst in Nederland, om de service te kunnen managen, daarna de rest van de wereld. Een extra dimensie die de Innovado met zich meebrengt en vaak wordt onderschat, is de service die 24/7 paraat dient te staan.’
ARA richting softwarebedrijf
De Innovado markeert de geleidelijke ontwikkeling van ARA richting softwarebedrijf, zegt Erik Wildenbeest tot slot: ‘Wij zijn goed in het uitwerken van de ideeën van klanten en die productierijp maken. Voor hardware is dat makkelijk uit te leggen: je moet reproduceerbaar producten gaan maken met behoud van kwaliteit. Voor software geldt in feite hetzelfde; die moet je ontwikkelen volgens bepaalde kwaliteitsnormen, zodat het reproduceerbaar wordt. Dat levert ons in het voortraject wel veel extra werk op, maar als het dadelijk wordt uitgerold hopen we daar de vruchten van te plukken. De software voor de Innovado is modulair opgebouwd, met blokken die afzonderlijk onderhoudbaar zijn.’ De rol van ARA zal bij Schuitemaker wel geleidelijk veranderen, van softwareontwikkelaar naar kennispartner voor besturingen op systeemniveau. Met software en dataregistratie als kerncompetenties is het logisch dat het Rijssense bedrijf zelf meer aan softwareontwikkeling gaat doen. Herman Wilmink: ‘Met de UT zetten wij daar de eerste stappen in, maar we zullen blijven samenwerken met partners als ARA.’ Intussen kan die ‘apparatenfabriek’ ook autonoom richting nieuwe besturingstechnologie navigeren.
