Die wei§e Revolution -...

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1Thursday, 2008 February, 28

Die weiße RevolutionInformationstechnologien

als Wegbereiter der Internationalisierung der

Landwirtschaft

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Caveat EmptorOhne Gewähr...


Precision AgricultureEine Geschichte von

“Sprüngen”

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1990ʼer Sprünge

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Gegenwärtige Sprünge• ISO-Bus • Dual/Multi-Core

Prozessoren• Ausgereiftes GPS• Neue Satelliten• Web 2.0

•GPS/Navigation/Mapping Infrastruktur

•Räumlich arbeitende Dienste (z.B. Google)

•Plug&Play digitaler Drahtlos-Technologien

•Kompatibilität & Standards (XML)C

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Auswirkungen auf P.A.

• Die Technik ist nun sicher genug für optische Lenkhilfen – Spurführung/Lenksysteme

• Die Landwirtschaft muss nicht mehr ihre eigenen Luft Bilder anfertigen

• Integration von Software / Softwareservice / Datenservice basiert auf der Infrastruktur / den Modellen anderer Industrien

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Daher ...

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Aber sicher doch ...

☺

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Warum haben wir unseren Traum bisher noch nicht

erreicht ?

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Zyklen ...

• Einführungszyklen sind im Agrarbereich langsamer als Innovationszyklen der Technik

• Die Einführung von I.T. in die Landwirtschaft wurde öfters durch konjunkturelle ökonomischen Zwänge verhindert

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Schwierigkeiten

• Wetter

• Biologischen Abläufen

• Wechselwirkungen

• GIS = räumlich , nicht zeitlich

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Der Menschliche FaktorDie Einführung von I.T. in die Landwirtschaft ist

“stückig”: umfangreich in manchen Bereichen, gering in anderen

•Gründe: •Ausbildung / berufsständischer Druck (Händler /

Kooperativen)

•Persönliche Neigungen & ‘führende Landwirte’

•Pflanzenbauliche Passfähigkeit & Technologiebedarf

Quelle: Pete Nowak, Professor Environmental Studies, University Wisconsin

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Strukturelle Veränderungen in der

Landwirtschaft

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Sich erweiternde Rolle

• Nahrung für Überleben & Gesundheit

• Fasern für Kleidung & Mode

• Futter für Fleisch/Milch & Haustiere

• Kraftstoff für Klima & Unabhängigkeit

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Neue Herausforderungen• Wasser: Verfügbarkeit & Qualität• Boden: Erschöpfung & Beeinträchtigung• Arbeit: Verfügbarkeit - Kosten - Qualität• Anforderungen: Verbraucher - Behörden

- Händler • Kleiner Anteil am Bruttoinlandsprodukt

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Die Wertschöpfungskette

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Bisheriges Verständnis

Vorleistungen für Ldw

Verkauf a.d. Ldw.

Ldw. FamilienBetrieb

Verkauf der Rohprodukte

Verarbeitung zu

Lebensmitteln

Verkauf zur Verbraucher

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Probleme • Linear• Unterschiedlich für verschiedene

vertikale Ketten• Lokal - Nicht Global• Multifunktionale Akteure nicht erkannt• Landwirt im Mittelpunkt – NICHT der

Verbraucher

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Heutige Konzepte• Viele neue Konzepte zu Wertschöpfungsketten• Berücksichtung von Technologie und

Globalisierung• Stärkere Berücksichtigung von “Service” als

“Gütern”• “Qualität” statt “Massenware”• Auf Informationen und nicht nur auf Logistik

basiertCop

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Neue Wertschöpfungskette

Umsetzung, Marketing, Verkauf, Distribution

Betriebs Operationen:Machinen, Verträge, Transport ...

Variable Inputs:Futter & Arzneimittel,

Saatgut & Biotechnologie, Pflanzenschutz,

Dünger ...

Sachkapitalgüter:Land, Plantagen, Tierställe, Eisen-bahnen, Elevatoren, Terminals, Depots ...

Finanzdienstleistungen: Risikomanagement, Saisonale Kredite, Investitionskapital ...

Informationsdienste: Wetter, Umweltdaten, Lizenzen, Rückverfolgbarkeit, Zertifizierung ...

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Internationalisierung

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Nichts neues ...Internationalisierung läuft schon bei:

•Rohstoffhandel: > 100 Jahre

•Lebensmittelverarbeitung /-vermarkung: > 45 Jahre

•Agrarzulieferungen: > 35 Jahre

•Frisches Obst & Gemüse: > 25 Jahre

•Frischfisch & Meeresfrüchte: > 15 Jahre

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Global tätige KonzerneFood Companies by Size and Perceived Stategy

(Note: volume figures are estimates)

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ConAgra

SaraLee

Cargill

Unilever

LVMH

Ajinomoto (japan)

Nestle

Kraft/Nabisco

Danone

Cenex

Associated British

United Biscuits

Soufflet

Bimbo

CSM

Kellogs

Pepsi/FritoLay/Quaker Oats

GMP Intermill

CPW

Kamps

Barilla

Weston

Carlsberg

Rank Hovis

Bahlsen

South African Breweries

VK Muehlen

Ajinomoto (ingredients)

National GlobalPerceived Strategy

•All strategies

point to

globalization

•Big/Diverse Cos

focus

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Extreme Beispiele

• Clementinen ... Spanien

• Gewächshaustomaten ... Holland

• Haselnüsse ... Tuerkei

• Pistazien ... Iran

• Tafeltrauben ... Chile

• Hühnchenteile ... USA

• Schweinerippchen ... Dänemark

• Tiefkühlkrabben ... China, Vietnam

• Parmiggiano Reggiano Käse

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Woher kommt unsere Nahrung• Größter Nahrungsmittelhersteller: Nestle,

Schweiz• Größter Bierbrauer: InBev, Belgien• Größte Bäcker: Kanada, Mexiko,

Deutschland• Groß(Größter) in Gemüse: Univeg, Belgien• Größter Exporteur von Gemüse: China

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Knackige Geschichte ...• Türkische Haselnüsse konkurrieren mit US

Mandeln & Pekannüssen, iranischen Pistazien und brasilianische Paranüssen

• Die großen Aufkäufer sind ‚Planterʼsʻ der Fa. Kraft (USA) und Hersheyʼs Schokolade (USA)

• Haselnüsse werden auch in “verarbeiteter” Form von Ferrero (Italien über Canada), Milka-Suchard (Kraft - USA) und Godiva (Belgien, damals USA, heute Türkei) eingeführtCop

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Reis für die Armee...

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P.A. Allenthalben...

• Tokachi Pref. - Hokkaido - Japan: 100% Anwendung

• Grösste Agrarsoftware: ISAGRI France - 45000

Installationen in Europa

• AgroAmigo: Web Informationsdienst fur Getreideanbauer in Chile

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Die größten Käufer...

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I.T. & P.A. Einführung in der US Landwirtschaft.

Überraschungen, oder nicht ?

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Führende Firmen beteiligt

• IBM - Cargill und Monsanto.

• EDS - Del Monte

• HitachiSoft - Nahrungsmittelimporteuren in Japan ...

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DienstleisterEinige Firmen betreiben Teile der

“Hinterzimmer” und agronomische Information von landwirtschaftlichen Dienstleistern:

•ZedX fuer Wilbur Ellis Distributor

•GeoSys fuer Mosaic Duengenproducte

•SST fuer Helena Distributor

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Verschiedenheit der landwirtschaftlichen Betriebe in den USA

Source: American Farm Bureau Federation - www.fb.org - 2002 figures

< 4.000Megabetriebe

mit > $ 10 Mio.:haben 100 % P.A

< 30.000Großbetriebe~ $1.5 Mio.:~ 100 % P.A.

< 110.000Haupterwerb ~ $0.5 Mio.:

Viel P.A.

~ 2 MillionenKleinbetriebe

~ $25.000:Wenig P.A.

$50 Bn $50 Bn

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http://www.fb.org

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Baumwoll-Gürtel

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Weizen-Gürtel

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Obst und Gemüse

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Mais-Gürtel

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• Quelle: Purdue University und CropLife Magazine

• www.croplife.com

• 2006 Daten

P.A. im ʻMais-Gürtelʼ

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http://www.croplife.com

http://www.croplife.com

Haendler & Koop. Gebrauchen P.A

Optische Lenkhilfe

Spurfuhrung Lenksysteme

Satellitenbilder

Karten

Elektromagnetische Karten

GPS fuer Logistik & Transport

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70%

5.6%

10.6%

20.3%

22.1%

20.3%

67.4%

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Händler/Koop. P.A. Angebot

Bieten P.A. an

Var. Rate Dungung

GPS Boden Proben

GIS Karten

Satellitenbilder

0% 20% 40% 60% 80%

28.4%

53.8%

61.4%

62.7%

79.4%

20.8%

46.6%

53.8%

55.5%

75.6%

2006 2008 (F)

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Von P.A. abgedeckte Fläche

Optische LenkhilfeGPS Boden Proben

GIS KartenGPS Erntemonitor

Var. Rate DuengungSpurfuehrung Lenksysteme

SatellitenbilderVar. Rate Pflanzenschutz

0% 10% 20% 30% 40% 50%

14.6%

15.4%

21.0%

28.6%

36.1%

37.6%

38.6%

44.1%

6.9%

6.9%

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17.1%

19.5%

18.9%

22.3%

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2006 2008 (F)

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P.A. Anwender berichten ...

Anzahl der Anwender waechst

P.A. Anwender sind ‘anders’

P.A. Anwender werden groesser

P.A. Marktanteil waechst

Anwender sind finanziell staerker

0% 15% 30% 45% 60%

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Agree/Strongly Agree

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Ein Blick in die Zukunft

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Hardware

• Moore’s Law

• Drahtlos und Telemetrie

• “Allgegenwärtiges GPS” mit Orts- und Zeitstempel

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SAAS (Software as a Service) Software als Dienstleistung

• Technische Verfügbarkeit im Agrarbereich gegeben

• “Kulturelle” Herausforderungen der Zielgruppe

• “Virtualisierung”

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Verbesserte Pflanzenschutztechnik

• ABSC • SMPT

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GPS & Navigation• Ursprünglich zum ‚verorten‘ von Daten benutzt

• Nun ein Werkzeug zur Verbesserung von Produktionsaspekten (Lenkhilfen, Lenksysteme)

• genauer

• schnellerer Betrieb

• 22 Stunden-Betrieb

•geringere Abhängigkeit vom Können des Fahrers

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GPS & Pflanzenbau• Reihenweise unterschiedliche Früchte /

Anbau zwischen den Reihen

• Nachtarbeit kann den Pflanzenbau optimieren (Pflanzenschutz oder Ernte wenn es kälter ist.)

• Tröpfchenbewässerung in einjährigen Pflanzen

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12/12/2006 06:58 AMN sensors shine through

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www.agriculture.com

• Return to Story N sensors shine throughReflected light gauges plant health and nitrogen needs

Rich Fee, Crops and Soils Editor and Larry Reichenberger

12/02/2006, 2:46 PM CST

New management approach

GreenSeeker sensor. Photograph: Rich Fee

When nitrogen (N) was relatively cheap and water quality wasn't a big issue,many of us applied high rates of N before planting to make sure the crop neverran short. Ironically, putting a high rate of N on early in the season is animportant part of a new approach to N management. The twist with this newsystem is you will only put a high rate of N on a representative area of eachfield. Then you will use N sensors to compare that N-rich strip to the rest of thefield. The sensors let the crop tell you when it has enough N to meet its yieldpotential and when it doesn't.

Using light reflected off the crop, the sensors compare the color of the crop inthe N-rich strip to the color of the crop in the rest of the field.

Choosing the right N rate before the crop is even planted is more a matter ofluck than science. It's like predicting the weather, with a slew of other factorsthrown in.

N sensors promise a way to gauge crop status midway through the season. Forcorn, that means after spring and early summer N losses, and also after the soilhas had a chance to release N for the crop.

The sensors also provide a means for measuring -- and managing -- thevariability across a field. Oklahoma State University (OSU) researchers did a lotof the development work on the GreenSeeker N sensor, and they have done alot of research on small-scale variability in fields. As an example of that

Sensoren sind im Anmarsch!

• Aktive Online Sensoren für das Stickstoff-Management (Vier Modelle)

• Online Bodensensoren (zwei Modelle)

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R.F.I.D. (Radio Frequency Identification )

• Sicherstellung der Einhaltung von Richtlinien

• Verbesserung von Geschäftsprozessen (Vorratsüberwachung, Frische...)

• Haupteinsatzbereiche bei Obst & Gemüse, Wein, Handelsketten (Walmart, Tesco, Metro)

• “Tanimura & Antle” (10.000 ha Gemüse) managen ihre Ernte mit RFID

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Am Beispiel Salat• Eine Warenlieferung Salat kann bis zu 476 Datenmerkmale

besitzen:

• Zertifikate, Qualitätsprüfung & Richtlinien

• Warenverfolgung (Track & Trace) (Herkunft -aktueller Ort - Bestimmungsort...)

• Sendungs- und Logistikdaten (Spedition – Behälter – Zeit ...)

• Transaktionsdaten (Verkäufer – Käufer – Preis - Konditionen...)

Ephraim Schwartz, in InfoWorld, Oct 4, 2004

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02/22/2007 02:41 PMAnimal ID payoff

Page 1 of 6http://www.agriculture.com/ag/printableStory.jhtml;jsessionid=USGMTW…storyid=/templatedata/ag/story/data/1171481631669.xml&catref=ag6180

www.agriculture.com

• Return to Story Animal ID payoffSome producers are finding out how much the data

is worth for identified cattle

Gene JohnstonManaging Editor

2/14/2007, 1:19 PM CST

Tracking is coming

South Dakota veterinarian David Barz has launched a calf ID managementprogram to produce source-verified marketable calves that are worth more thangeneric calves. Preconditioned calves get this button tag that transmits the ID

number to a scanner. Photographs: Greg Latza, Mike Boyatt

Like it or not, the national animal identification system is coming. All animalsthat live on or pass through your farm or ranch will be tracked. The big issue foryou is measured in dollars and cents: Will there be a payoff? Will themarketplace pay you extra for animals identified to your farm with birth datesand other critical information?

Some producers, veterinarians, and cattle buyers are trying to answer thatquestion. Here are three examples.

1. No more generics

David Barz calls them generic cattle -- no age, no known health status, noknown farm of origin. Most calves sold in sale barns are generic.

Barz, a veterinarian, is the owner and operator of Northwest Veterinary Supplyin Parkston, South Dakota. He has launched a program called the South DakotaValue-Added Calf Management Program for customers as an alternative togenerics.

R.F.I.D.

• Individuelle Tier-ID

• An dem System in den USA beteiligen sich derzeit 300.000 Landwirte

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Ranch Systems designs wireless technologies and

Internet software specifically for vineyards and

other agribusiness.

05/31/2007 09:00 PMRanchMaster solutions for vineyard wireless solutions for data collection and irrigation control

Page 1 of 2http://www.ranchsystems.com/ssite/products_summary.htm

Ranch Systems designs wireless technologies and

Internet software specifically for vineyards and

other agribusiness.

RanchMaster solutions work with a range of sensors to gather andtransmit field data to a secure website, where customers can view andrespond to information instantly.

Our solutions are modular, like Legos, so customers can createeconomical systems to meet their precise needs. Whatever combinationof measurement, data transmittal, and valve and equipment actuationcomponents customers choose, RanchMaster solutions require zero-programming and no configuration, and are backed by Ranch Systems'satisfaction guarantee.

All solutions send field information to a secure website, where customerscan view charts, set custom alerts and triggers, generate reports, andactivate valves and equipment remotely. Or customers can choose todownload information to a spreadsheet for their own calculations. Havingdata online allows approved users to access and respond to informationin real time from any location, and ensures data protection and backup.

Click on the images above for detailed information on each of ourproduct offerings, or call us directly at 415-408-3133 to speak with oneof our representatives.

RanchMaster products are modular, and prices vary depending on thecombination of features and functionality desired. Prices consist of anequipment fee and a service fee.

Our core RS100 wireless nodes start at about $125 dollars, with aservice fee of $5/month. A core RM100 Base Station starts at about$1000, with a service fee of $35/month.

For a complimentary consultation on your RanchMaster solutionrequirements, please contact one of our Solution Technicians.

• Wein in Kalifornien: Krankheits- und Qualitätsmanagement

• Obst in Washington: Verhinderung von Frostschäden

ZigBee (Funknetz) Sensornetzwerk

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Terahertz Tomographie• ‘Sehen’ chemischer Reste

• ‘Sehen’ von Pilzinfektionen

• ‘Sehen’ verborgener Insektenschäden

• ‘Sehen’ von Indikatoren für Süße

• ‘Sehen’ von Indikatoren für Frische

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Weitere Entwicklungen...

• Melkroboter

• “Gewächshäuser auf dem Wasser” um Gemüse anzubauen

• “FluoRaptor” Laser um Schäden zu bestimmen

• RFID ‘gedruckt’ auf Kunststoffe oder Papier

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P.A. Möglichkeiten• Pflanzenbaumodelle

• Risikomanagement

• Umweltbezogene Abrechenbarkeit

• Einfacher Zugang zu Bildern

• Komplett-Systeme

•Be- & Entwässerung

•Neue Pflanzen

•Neue Anbaugebiete

•Maschine-zu-Maschine Daten

•Neue Ausrüstungskonzepte

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2030... Traum? Prognose?• Sojaanbau in Kanada durch CO2 & Biotechnologie

• Fleisch, Obst & Gemüse: gänzlich rückverfolgbar, regional, stark diversifiziert und ... teuer

• Hauptgetreide landet in integrierten Biomasse-Zentren, die Futter, Treibstoff, Rohwaren & Nahrung(?) produzieren

• GMO Moratorium in Österreich aufgehoben

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2030... Traum? Prognose?

• Betreiber der “Landwirtschaft” stammen aus der vertikalen Wertschöpfungskette

• Die Arbeit auf den Feldern wird von einer Kolonne von Maschinen übernommen, die von einem menschlichen Vorarbeiter überwacht werden

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2030... Traum? Prognose?

• Gewächshäuser sind durch Roboter vollständig automatisiert und benötigen keine Arbeitskräfte mehr

• Der geldwerte Anteil der durch DHL, UPS, TNT und Nippon Express gelieferten Nahrungsmittel ist grösser als die der ‘traditionellen’ Supermärkte

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Was Sie mitnehmen sollen …

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I.T. im Agrarbereich• Verbessert die betriebswirtschaftliche Effizienz

• Verbessert die Aneignung von kumuliertem Wissen und führt zu einer besseren Entscheidungsfindung in der Pflanzenproduktion

• Integration in die Wertschöpfungskette

•Für effizientere Logistik

•UND zur Qualitätskontrolle

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Neue Wertschöpfungskette

Umsetzung, Marketing, Verkauf, Distribution

Betriebs Operationen:Machinen, Verträge, Transport ...

Variable Inputs:Futter & Arzneimittel,

Saatgut & Biotechnologie, Pflanzenschutz,

Dünger ...

Sachkapitalgüter:Land, Plantagen, Tierställe, Eisen-bahnen, Elevatoren, Terminals, Depots ...

Finanzdienstleistungen: Risikomanagement, Saisonale Kredite, Investitionskapital ...

Informationsdienste: Wetter, Umweltdaten, Lizenzen, Rückverfolgbarkeit, Zertifizierung ...

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Auswirkungen• Die Neu-Definition von Rollen und Funktionen

in der Wertschöpfungskette erfordert neue Dienstleistungen durch die I. T.

• Unterschiedliche Landwirte werden verschiedene Aufgabenfelder übernehmen und benötigen verschiedene Dienstleitungen

• Der Kosmos der Lebensmittel ist ein kleiner und integrierter Ort

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Integration• Die Wertschöpfungskette der I.T. Hardware-

Technologien ist großartig integriert

• Das gleiche gilt für die Wertschöpfungskette Nahrungsmittel

• Europa / Japan haben eine Führungsrolle übernommen bei Rückverfolgbarkeit, Qualitätskontrolle und Zertifizierung

• Die USA haben verstanden und werden aufholen

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Datenhandhabung - aber richtig• Die Mehrheit der Software kann Ihnen und den

Landwirten viel Arbeit abnehmen

• Der Datenservice muss an die Fähigkeiten, Gewohnheiten und Befürchtungen der Kunden angepasst werden

• Teamarbeit zwischen Wissenschaft - Landwirt - Ausrüstung- I.T. Spezialist ist erforderlich

• Mach es wie Google: verstecke die Komplexität

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Beitrag der I.T.• I.T. ermöglichte die Integration und die

Globalisierung

• Zu viele Landwirte sind noch weit hinter ihrem technischen Potenzial auf diesem Gebiet:

• Konjunkturelle Gründe: Können sie es sich leisten?

• Soziologische Gründe: Wer bringt es ihnen bei?

• Technische Gründe: Komplexität

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Aufruf zum Handeln: • Große Organisationen nutzen die Vorteile von I.T. im

Agrarbereich, im Gegensatz zu vielen Landwirten

• Dies benachteiligt die Landwirte

• ZWEI Haupthindernisse müssen überwunden werden:

• Weiterbildung der Ausbilder und Lehrer, nicht nur der Technikfreaks

• Entwicklung einfacher Systeme & nicht nur „PC’s“

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Wie in India...• Grosse Firmen wie

Tata Consulting, Reuters Plc und Bharti Airtel

• GSM

• Marktpreis, Wetter, Insektenalarm

• Bilder, kein Text!

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Weiterbildung der Ausbilder• Neue Disziplinen entstehen in zwei bis

drei Jahreszyklen

• Multidisziplinärer Ansatz wird benötigt, um die Belange des wahren Lebens zu lösen (u.a.: Zusammenführung von Nano-Technologie, Biotechnologie, Informationstechnologie und Kognitionswissenschaft (NBIC)

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Weiterbildung der Ausbilder

• Es wird nicht automatisch passieren – Wir müssen aktiv danach streben

• Mischung aus “harter” Wissenschaft (Maschinenbau & Werkstoffen) and “weicher” Wissenschaft (Biologie, Umwelt, Humanwissenschaft)

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Können wir es schaffen?

JA!

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Können wir es rechtzeitig schaffen?

Das wird die Zukunft zeigen

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Vielen Dank

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Die wei§e Revolution -...

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