Đừng chỉ nhìn vào vài chú "robot hái quả" đơn lẻ
Khi nhắc đến robot nông nghiệp, đa số mọi người chỉ hình dung đến những cỗ máy nhỏ nhắn chạy trên luống dâu tây hoặc robot hái táo, và các báo cáo thống kê trước đây thường ước tính thị trường này chỉ vài tỷ đến vài chục tỷ USD. Nhưng đó là cách nhìn quá hạn hẹp.
Thực chất, Trí tuệ Hiện thân (Embodied AI) trong nông nghiệp không chỉ đơn thuần là việc chế tạo ra một loại robot mới. Bản chất của làn sóng công nghệ này là sự chuyển hóa toàn diện: biến toàn bộ máy móc cơ giới nông nghiệp truyền thống thành các cỗ máy tự hành thông minh, đồng thời giải phóng triệt để sức lao động chân tay nặng nhọc của con người.
Tương lai khi bước vào một trang trại, một vườn cây hay ngư trường biển, thứ chúng ta thấy hoạt động tự chủ không chỉ có robot hái quả hay robot diệt cỏ bằng tia laser, mà còn là máy kéo tự hành, máy gặt đập không người lái, phi đội drone bảo vệ thực vật, hệ thống vắt sữa bò tự động, robot làm sạch lồng nuôi thủy sản và các xe tự hành AMR vận chuyển nông sản xuyên suốt chuỗi giá trị.
Theo tính toán chi tiết của Viện Tư vấn Chiến lược Vạn Lý Trường Thành (GEI) dựa trên 8 đại kịch bản và 82 phân khúc ngách chuyên sâu: Thị trường Trí tuệ Hiện thân nông nghiệp khi trưởng thành có trần giá trị lên tới 500 – 650 tỷ USD/năm (tương đương 3,6 – 4,7 nghìn tỷ Nhân dân tệ). Đến mốc năm 2030, đây sẽ là ngành công nghiệp trị giá 1,3 nghìn tỷ NDT (180 tỷ USD) trên toàn cầu và vượt 300 tỷ NDT (khoảng 43 tỷ USD) riêng tại thị trường Trung Quốc.
Dịch chuyển cơ cấu tài chính: Từ máy móc thụ động sang máy tự hành, từ tiền công lao động sang phí dịch vụ RaaS
Để hiểu được vì sao thị trường này có thể đạt tới quy mô nghìn tỷ, chúng ta không thể chỉ đếm số lượng robot bán ra ngoài thị trường, mà phải phân tích xem Trí tuệ Hiện thân đang thay thế những khoản chi tiêu tài chính nào trong bức tranh kinh tế nông nghiệp toàn cầu. Cụ thể, có hai dòng tiền khổng lồ đang bị chuyển hướng:
Dòng chi phí thứ nhất: Nâng cấp và thay thế trang thiết bị cơ giới truyền thống. Máy kéo, máy gặt đập liên hợp, máy cấy lúa, bình phun thuốc, dàn thiết bị nhà kính, máy phân loại trái cây... vốn là tài sản cố định bắt buộc của nền nông nghiệp hiện đại. Giờ đây, tất cả các cỗ máy cơ khí cơ bắp này đều đang được lắp thêm "mắt thần" (cảm biến LiDAR, camera 3D), "hệ thần kinh" (mạng nơ-ron điều khiển) và "bộ não AI" (thuật toán tự chủ ra quyết định). Nông dân và chủ trang trại không còn mua máy móc thụ động, mà họ mua các cỗ máy tự hành có khả năng tự làm việc ngày đêm với độ chính xác từng centimet.
Dòng chi phí thứ hai: Chuyển hóa quỹ chi trả nhân công nông nghiệp (Labor Cost). Đây mới chính là mỏ vàng thực sự tạo nên mức tăng trưởng bùng nổ. Những công việc nặng nhọc, độc hại và lặp đi lặp lại như: hái quả trên cao, tỉa cành, thụ phấn thủ công, phun thuốc trừ sâu, xúc dọn chuồng trại, thức đêm vắt sữa bò, lặn xuống biển chà rửa lưới lồng... vốn đang tiêu tốn hàng nghìn tỷ USD tiền công lao động mỗi năm.
Số liệu từ Tổ chức Lương Nông Liên hợp quốc (FAO) năm 2023 cho thấy: Toàn thế giới có tới 916 triệu người làm việc trong ngành nông - lâm - thủy sản, chiếm tới 26,1% tổng lực lượng lao động của nhân loại. Trong bối cảnh dân số già hóa, người trẻ rời bỏ làng quê lên thành thị, chi phí thuê nhân công nông nghiệp đang tăng vọt từng năm. Số tiền này trong tương lai gần sẽ được tái cơ cấu: thay vì trả lương cho người làm thuê, chủ trang trại sẽ dùng để mua robot, thuê máy móc hoặc trả phí dịch vụ vận hành tính theo diện tích hecta canh tác hoặc theo kilogram thành phẩm.
Mô hình định lượng 3 bước: Đáy chi phí × Tỷ lệ thay thế × Độ thâm nhập công nghệ.
Để đưa ra được con số dự báo khoa học, nhóm nghiên cứu đã xây dựng mô hình dự báo gồm 3 bước logic:
Bước 1: Xác định trần thị trường dài hạn. Dựa trên tổng chi phí mua sắm máy móc và quỹ lương nhân công hiện tại của 8 lĩnh vực nông nghiệp, nhóm tính toán tỷ lệ tối đa có thể được chuyển giao cho thiết bị tự hành và dịch vụ robot. Trong đó, canh tác cánh đồng mẫu lớn (đại điền) có nền tảng cơ giới hóa cao nhất nên trần doanh thu thiết bị cao nhất; trong khi các ngành vườn quả, chăn nuôi và nhà kính có dư địa thay thế chi phí nhân công thủ công lớn nhất.
Bước 2: Dự phóng tỷ lệ thâm nhập thực tế đến năm 2030. Căn cứ vào tốc độ hoàn thiện của công nghệ và tính kinh tế (thời gian hoàn vốn cho nông dân), nhóm giả định đến năm 2030 các kịch bản sẽ đạt từ 20% đến 45% mức trần dài hạn. Các nhánh công nghệ đã chín muồi như máy cày/máy gặt tự lái, máy bay drone bảo vệ thực vật, hệ thống vắt sữa bò tự động sẽ đạt tỷ lệ thâm nhập cao (35 - 45%). Ngược lại, các công việc thao tác khéo léo như hái quả mềm trong tán lá rậm rạp hay lặn biển sâu vẫn đang ở giai đoạn thương mại hóa ban đầu nên tỷ lệ thâm nhập ước đạt 20 - 25%. Từ đó xác định thị trường toàn cầu năm 2030 rơi vào khoảng 150 – 210 tỷ USD (trung bình 180 tỷ USD, tức 1,3 nghìn tỷ NDT).
Bước 3: Bóc tách thị trường Trung Quốc. Dựa trên quy mô sản lượng khổng lồ của Trung Quốc (đứng đầu thế giới về diện tích nhà màng, nuôi trồng thủy sản, đàn heo và sản lượng rau củ) kết hợp với năng lực sản xuất phần cứng số một thế giới của chuỗi cung ứng drone DJI, robot tự hành và máy cơ giới nội địa, thị trường Trung Quốc năm 2030 dự kiến đạt 260 – 360 tỷ NDT (kịch bản cơ sở là 310 tỷ NDT, tương đương ~43 tỷ USD). Về dài hạn khi toàn bộ hệ thống cơ giới hóa hoàn tất, con số này tại Trung Quốc sẽ cán mốc 1.200 tỷ NDT.
Đại điền không người lái: Thị trường đơn lẻ lớn nhất của Trí tuệ Hiện thân
Trong 8 lĩnh vực, cánh đồng mẫu lớn là thị trường có doanh số bùng nổ sớm nhất và lớn nhất. Lý do rất đơn giản: đại điền đã có sẵn một thị trường máy móc khổng lồ.
Trên các cánh đồng bằng phẳng rộng hàng nghìn hecta trồng lúa, ngô, đậu tương hay lúa mì, nông dân từ lâu đã quen sử dụng máy kéo công suất lớn, máy cấy và máy gặt liên hợp. Môi trường đồng ruộng thoáng đãng, bằng phẳng cũng là điều kiện lý tưởng nhất để các hệ thống định vị vệ tinh chính xác cao (Beidou/GPS RTK) phát huy tối đa hiệu quả. Việc trang bị thêm bộ kit tự lái, cảm biến radar sóng milimet và camera thông minh biến một chiếc máy kéo thông thường thành cỗ máy tự vận hành với chi phí chỉ bằng một phần nhỏ giá trị chiếc xe.
Đặc biệt, sự kết hợp giữa cỗ máy mặt đất và "phi đội drone nông nghiệp" trên bầu trời đang tạo nên một quy trình tác nghiệp khép kín hoàn toàn không người lái: Drone bay tuần tra chụp ảnh phổ đa băng tần để phát hiện sâu bệnh và vùng lúa thiếu phân - Trí tuệ nhân tạo phân tích và lập bản đồ bón phân/phun thuốc chính xác - Máy kéo hoặc drone phun thuốc tự động bay tới tọa độ đã định để xử lý đúng điểm nhiễm bệnh mà không cần phun tràn lan cả cánh đồng. Mô hình này giúp tiết kiệm 30% lượng thuốc BVTV, giảm 20% lượng phân bón và cắt giảm 90% nhân công ngoài ruộng.
Khi robot phải học cách nhẹ nhàng như bàn tay người nông dân
Nếu như đại điền là sân chơi của sức mạnh và diện tích, thì vườn cây ăn quả, nhà kính nông nghiệp và trang trại chăn nuôi lại là nơi thử thách giới hạn cao nhất của Trí tuệ Hiện thân. Đây là môi trường phi cấu trúc (Unstructured Environment) đầy biến động, đòi hỏi robot phải có thị giác 3D nhạy bén và xúc giác tinh tế.
Trong vườn cây ăn quả: Cành lá che khuất, quả nằm lẩn khuất ở mọi góc độ, ánh nắng thay đổi theo từng giờ trong ngày. Một robot hái táo hay hái cam không chỉ cần nhìn thấy quả, mà còn phải đánh giá được độ chín qua màu sắc, ước lượng kích thước, tính toán quỹ đạo đưa cánh tay cơ khí luồn qua các nhánh gai mà không làm gãy cành, và điều khiển lực kẹp vừa đủ để không làm bầm dập lớp vỏ nhạy cảm của nông sản xuất khẩu.
Trong nhà kính hiện đại: Những cánh tay robot nhỏ gọn gắn trên xe tự hành AMR di chuyển nhịp nhàng giữa các hàng cà chua, dâu tây hoặc dưa lưới. Robot có thể đảm nhận nhiệm vụ thụ phấn hoa bằng luồng khí rung nhẹ nhàng, cắt tỉa những lá vàng nhiễm bệnh và vận chuyển những giỏ quả vừa hái về thẳng kho mát.
Trong chuồng trại chăn nuôi: Hệ thống robot vắt sữa tự động đã chứng minh hiệu quả vượt trội. Bò sữa tự nguyện bước vào ô vắt khi cảm thấy căng sữa; cánh tay robot sử dụng camera laser 3D quét nhanh vị trí bầu vú, vệ sinh sát khuẩn từng núm vú, lắp chụp hút chân không nhẹ nhàng và theo dõi sản lượng cũng như chất lượng sữa của từng con bò theo thời gian thực. Bên cạnh đó, robot đẩy thức ăn tự hành liên tục xáo trộn và dồn cỏ lại gần miệng bò, kích thích tiêu hóa và giúp tăng sản lượng sữa thêm 5 - 10% mỗi ngày.
Mô hình RaaS - chìa khóa phá vỡ rào cản chi phí cho nhà nông
Một trong những nghi ngại lớn nhất của đại chúng là: "Nông dân lấy đâu ra tiền để mua những cỗ máy thông minh đắt đỏ hàng tỷ đồng?". Câu trả lời nằm ở sự chuyển đổi mô hình kinh doanh mang tên RaaS (Robot-as-a-Service - Dịch vụ Tác nghiệp bằng Robot).
Hãy nhìn vào câu chuyện thành công rực rỡ của drone nông nghiệp tại châu Á trong 5 năm qua: Đại đa số nông dân trồng lúa không hề tự mua drone về lái. Thay vào đó, một nhóm thanh niên trẻ có kiến thức công nghệ tại địa phương đứng ra thành lập "Đội bay dịch vụ nông nghiệp". Khi đến vụ gieo sạ hoặc sâu bệnh, người nông dân chỉ cần nhấc điện thoại đặt lịch, đội bay sẽ đem thiết bị đến phun thuốc hoặc rải phân và thu tiền công theo diện tích. Chi phí này rẻ hơn thuê nhân công người gánh bình xịt, lại nhanh gấp 30 lần và không bị độc hại.
Mô hình RaaS tương tự đang được nhân rộng cho toàn bộ hệ sinh thái Trí tuệ Hiện thân: Các hợp tác xã dịch vụ nông nghiệp hoặc doanh nghiệp chuyên nghiệp sẽ đầu tư dàn máy kéo tự hành, máy thu hoạch thông minh hay robot hái quả. Họ cung cấp trọn gói dịch vụ cày bừa, gieo trồng, chăm sóc và thu hoạch cho hàng trăm hộ nông dân xung quanh. Điều này giúp gạt bỏ hoàn toàn rào cản vốn ban đầu cho nông hộ nhỏ, đồng thời giúp thiết bị hoạt động tối đa công suất để khấu hao nhanh chóng trong vòng 2 - 3 năm.
Trí tuệ nhân tạo bước ra đồng ruộng
Nghiên cứu của Viện Tư vấn Chiến lược Vạn Lý Trường Thành đã chỉ ra một sự thật rõ ràng: Trí tuệ Hiện thân trong nông nghiệp không phải là một trào lưu công nghệ viển vông, mà là một cuộc cách mạng tất yếu của lực lượng sản xuất.
Đối với bạn đọc đại chúng, chúng ta đang chứng kiến sự thay đổi sâu sắc của một trong những nghề cổ xưa nhất của loài người. Người nông dân tương lai sẽ không còn phải "bán mặt cho đất, bán lưng cho trời" với chiếc cuốc hay bình thuốc sâu trên vai, mà họ sẽ trở thành những kỹ sư vận hành điều khiển các cỗ máy thông minh từ màn hình máy tính bảng hoặc cabin điều hòa.
Đối với các quốc gia nông nghiệp như Việt Nam, bài toán già hóa dân số nông thôn, tình trạng thiếu hụt lao động mùa vụ tại các vùng chuyên canh cà phê, sầu riêng, thanh long, hay các rào cản về an toàn sinh học trong chăn nuôi heo, tôm nước lợ cũng đang đòi hỏi những lời giải mang tính đột phá tương tự. Việc chủ động tiếp cận công nghệ tự hành, thúc đẩy mô hình dịch vụ cơ giới hóa thông minh RaaS và chuẩn hóa quy trình canh tác chính là chìa khóa để nền nông nghiệp vươn mình, đạt năng suất vượt trội và phát triển bền vững trong thập kỷ tới.
Góc nhìn thực tiễn đối với nông nghiệp Việt Nam
Tại Việt Nam, với đặc thù canh tác manh mún và tỷ lệ nông hộ nhỏ lẻ còn cao, người nông dân không có điều kiện mua sắm các thiết bị robot đắt tiền. Tuy nhiên, sự bùng nổ của các "Tổ dịch vụ cơ giới hóa" và "Đội bay phun thuốc BVTV bằng Drone" tại Đồng bằng sông Cửu Long và Tây Nguyên trong vài năm qua chính là minh chứng sống động nhất cho tiềm năng của mô hình RaaS (Robot-as-a-Service).
Khi thế hệ nông dân lớn tuổi dần về hưu, việc đưa Trí tuệ Hiện thân vào chuỗi canh tác lúa chất lượng cao (Đề án 1 triệu ha lúa giảm phát thải), vườn cây ăn trái xuất khẩu (sầu riêng, thanh long, bưởi) và các vùng nuôi tôm công nghệ cao sẽ là đòn bẩy chiến lược giúp Việt Nam nâng cao năng suất, tiết kiệm chi phí vật tư và giữ vững vị thế cường quốc xuất khẩu nông sản.
Nguồn tham khảo: Viện Tư vấn Chiến lược Vạn Lý Trường Thành (GEI)
