Assistenzsystem zur Unterstützung von Fach- und Saisonpersonal im Obstbau

FORSCHUNGSPROJEKT

Projekt MIRO

Herausforderung

  • naturgemäß schwankende Produkteigenschaften
  • Fachkräftemangel und geriger Erfahrungsaustausch
  • Zielkonflikte zwischen Umwelt-/Klimaschutz und Produktivität
  • fehlende Vernetzung innerhalb der Wertschöpfungskette

Forschungsergebnis

  • Erfassung der Rahmenbedingungen für den Einsatz von Assistenzsystemen im Obstbau
  • Analyse der Arbeitsaufgaben des Personals
  • Erstellung einer Wissensdatenbank
  • Entwicklung einer anforderungsspezifischen Assistenzlösung

Nutzen

  • zeit- und ressourcenschonende Einarbeitung von Personal
  • Arbeitserleichterung und Wertschätzung des eingesetzten Personals
  • Gewährleistung von Produktqualität und -sicherheit
  • Erhöhung der Prozesseffizienz
  • Gewährleistung der Versorgungssicherheit

 

Logo des Projekts Mitteldeutsche Innovationsregion Obstbau. der Schriftzug MIRO ist in Kleinbuchstaben dargestellt, das "O" in gGestalt eines grünen Apfels in Pixeln. Darunter steht der HInweis auf die Webseite obstbau-digital.de
Zwei Arbeiter während der Obsternte. Im Vordergund stehen Kisten mit geernteten Äpfeln. Die Arbeiter schauen auf ein Klemmbrett mit Informationen.
© iStock.com / aleksandar-georiev
Logo des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft und der Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung

Zukunftssicherheit der gesamten Wertschöpfungskette Obstbau

 

Der Klimawandel, die schwindende Akzeptanz für einige Anbaumethoden, der Fachkräftemangel und eine angespannte Wettbewerbssituation stellen insbesondere den Obstbau vor große Herausforderungen. Das Projekt Mitteldeutsche Innovationsregion Obstbau (MIRO) demonstriert anhand von sieben „Use Cases“ praxisorientierte Digitalisierungslösungen entlang der gesamten Wertschöpfungskette, die für diese Herausforderungen Gestaltungsoptionen bieten und dazu beitragen, den Obstbau zukunftssicher aufzustellen.

 

Digitale Assistenz in der Obstverarbeitung

 

Digitale Assistenzsysteme können das Bedienpersonal in obstverarbeitenden Betrieben bei der Einarbeitung und souveränen Erledigung seiner Arbeitsaufgaben unterstützen. Das Fraunhofer IVV demonstriert im Rahmen des Projekts MIRO den Nutzen des Einsatzes einer solchen digitalen Assistenzlösung bei einem Obstverarbeiter in Mitteldeutschland.

Die naturgemäß schwankenden biogenen Produkteigenschaften von Obst können im Verarbeitungsprozess oftmals nicht oder nur unzureichend gemessen werden. Um die Schwankungen und fehlenden Produktinformationen durch eine optimale Einstellung der Maschinenparameter ausgleichen zu können, ist daher sehr viel Erfahrungswissen erforderlich. Verstärkt durch den Fachkräftemangel und generell hohen Anteil an Saisonkräften in der Branche, kommt es daher häufig zu Fehlern in Verarbeitungsprozessen, in Folge zu Stillständen und damit verbunden zu ökonomischen Verlusten.

Um eine nachhaltige Problembehebung zu ermöglichen, stellt das Assistenzsystem dem Personal bedarfsgerecht nutzergeneriertes Erfahrungswissen in Form von Handlungsanweisungen zur Verfügung.

Das ermöglicht den Erwerb eines tiefgreifenden Prozessverständnisses der Belegschaft und eine Erhöhung der Prozesseffizienz. Zusätzlich wird der Anlernprozess von neuem Personal durch das Assistenzsystems signifikant verkürzt.

 

Farm-Management-Informationssystem für den Obstbau

 

Gleichzeitig wirkt das Fraunhofer IVV an der Entwicklung eines elektronischen Infrastruktursystems speziell für den Obstbau mit. Das System vernetzt verschiedene mobile Kommunikationsmodule und ermöglicht eine Interaktion mit smarten Endgeräten. Relevante Daten des Obstanbaus und der -verarbeitung können damit erfasst, aggregiert und bedarfsgerecht visualisiert über eine zentrale Bedienoberfläche zur Verfügung gestellt werden.

Das Informationssystem unterstützt die effiziente Entscheidungsfindung im betrieblichen Alltag, indem es eine Gesamtheit organisatorischer, technischer, ökonomischer, agronomischer und nachhaltigkeitsrelevanter Indikatoren mit Hilfe dieser Datengrundlage bereitstellt. So können beispielsweise Ernteprozesse optimiert werden, indem die verantwortlichen Personen anhand der in Echtzeit bereitgestellten Datenbedarfsgerecht entscheiden können, ob z. B. zusätzliche Fahrzeuge für den Abtransport der Ernte benötigt werden.

Der Einsatz des Systems ermöglicht die Optimierung der betrieblichen Prozesse und damit die Einsparungen von Kosten, Treibstoff und weiteren Ressourcen, was zusätzlich zu einer geringeren Umweltbelastung beiträgt.

 

Digitale Obsterzeugung: Datenbasierte Vernetzung

 

Für eine agile und robuste Wertschöpfung des Obstbaus in Mitteldeutschland sind die regionalen obstproduzierenden Betriebe von zentraler Bedeutung. Um im internationalen Wettbewerb bestehen zu können ist es notwendig, dass alle Akteure der Wertschöpfungskette Obst verstärkt zusammenarbeiten. Um diese Zusammenarbeit zu gewährleisten, bringen die Projektpartner ihre umfangreichen Vorerfahrung im Wissenstransfer ein.

Die sieben Usecases des Projektes MIRO setzen an unterschiedlichen Stellen der Wertschöpfung („Datenverarbeitung“, „Züchtung und Anbau“, „Produktverarbeitung und Logistik“ und „Vermarktung“) an. Neben Lösungen für die jeweilige Stelle bieten sie vor allem eine Vernetzungsmöglichkeit für die Akteure. Diese werden im Projekt befähigt, datenbasierte Wertschöpfungspotentiale zu erkennen und technologische Chancen zu verstehen. Gleichzeitig werden Räume geschaffen, in denen die zukünftige Entwicklungspfade der Region weitergedacht werden..

 

Projektinformationen MIRO

 

Die Förderung des Vorhabens MIRO erfolgt aus Mitteln des Bundesministeriums für ErnährungundLandwirtschaft (BMEL) aufgrund eines Beschlusses des deutschen Bundestages. Die Projektträgerschaft erfolgt über die Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE) im Rahmen der Bekanntmachung über die Förderung der Einrichtung von Experimentierfeldern als Zukunftsbetriebe und Zukunftsregionen der Digitalisierung in der Landwirtschaft sowie in vor-und nachgelagerten Wertschöpfungskettenmit dem Förderkennzeichen 2822ZR002.

 

Projektlaufzeit: 02/2023 bis 12/2025
Förderkennzeichen: 2822ZR002
Projektpartner: IMMS Institut für Mikroelektronik- und Mechatronik-Systeme gemeinnützige GmbH, Universität Leipzig (Institut für Wirtschaftsinformatik IWI), Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH, TU Dresden (Institut für Naturstofftechnik – Professur Agrarsystemtechnik AST), Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV, Fraunhofer-Zentrum für Internationales Management und Wissensökonomie IMW

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