Teknik Manajemen Operasional Lapangan

Pemanfaatan data pertanian vertikal: yang harus dilakukan sebelum membeli sensor baru

Daftar artikel untuk manajer operasional lapangan

Vendor mengusulkan, “Mari kita mulai dengan menambah sensor dan mengumpulkan data,” dan Anda tidak yakin itu pilihan yang tepat. Atau Anda sudah mencatat dengan teliti setiap hari, namun catatan itu tidak pernah terhubung ke satu pun keputusan manajemen. Apakah keraguan seperti itulah yang selama ini Anda rasakan?

Ketika orang mendengar “pemanfaatan data,” mereka cenderung berpikir bahwa langkah pertamanya adalah membeli sistem IoT atau AI baru. Padahal titik awal yang sesungguhnya jauh lebih dekat dari yang Anda kira.

Catatan menumpuk, tapi tidak ada yang melihat sampai ada masalah

Bayangkan laporan harian Anda. Banyak di antara Anda yang mencatat suhu, kelembapan, dan volume panen di kertas atau spreadsheet, dan sudah melakukannya dalam waktu lama. Masalahnya ada di apa yang terjadi setelah Anda menulisnya. Apakah ada yang benar-benar melihatnya? Itu soal lain. Ketika panen turun, baru saat itulah Anda membuka kembali catatan dan menyadari belakangan, “waktu itu angkanya memang sudah aneh.” Apakah itu terasa familiar? Tagihan listrik pun dicatat setiap bulan, tapi hanya ditatap sebentar lalu berhenti di “mahal ya.” Data sudah banyak di tangan Anda, namun Anda selalu melihatnya hanya setelah sesuatu terjadi. Yang kurang bukan sensor baru. Siapa yang melihat apa yang sudah ada, dan kapan: itulah yang belum ada.

Ada dua cara melihat data. Yang pertama adalah “menelusuri mundur”, melacak ke belakang setelah kejadian. Yang kedua adalah “pengecekan rutin”, melihat di titik tetap saat kondisi normal, sebelum ada masalah. Menelusuri mundur berakhir di “waktu itu angkanya memang salah.” Sudah terlambat, jadi yang bisa dilakukan hanya mengonfirmasi penyebab setelah kejadian.

Jadi sebelum membeli sistem baru, satu hal yang perlu diputuskan adalah siapa yang melihat, dan kapan. Satu praktik yang sudah saya jalankan di lantai produksi pertanian vertikal sayuran daun adalah ini: lima belas menit setiap pagi, satu orang membacakan laporan harian kemarin dengan suara keras. Suhu, kelembapan, volume panen, setiap pagi, bahkan saat tidak ada yang salah. Dengan begitu, “ini lebih tinggi dari biasanya” tertangkap sebagai ketidakwajaran kecil sebelum menjadi masalah besar. Tagihan listrik pun, cukup dilihat sekilas setiap minggu alih-alih sebulan sekali, dan “minggu ini angkanya aneh tinggi” akan terlihat sebagai kontrol iklim yang bekerja terlalu keras atau pintu yang lupa ditutup. Di pertanian vertikal yang merupakan lingkungan tertutup dengan pencahayaan dan kontrol iklim yang terus berjalan, di lapangan saya ini adalah hal yang paling cepat terlihat.

Angka yang sama hanya jadi catatan kalau dilihat setelah kejadian, tapi menjadi tolok ukur untuk mengukur “selisih dari biasanya” kalau dilihat setiap hari saat kondisi normal. Pemanfaatan data melangkah jauh ke depan hanya dengan perubahan itu. Menambah sensor baru cukup dilakukan setelah ada sesuatu yang tidak bisa ditangkap bahkan dengan tolok ukur itu.

Di dunia penelitian pun, kecenderungan yang sama sudah disoroti. Menurut tinjauan besar-besaran terhadap literatur pertanian cerdas, banyak laporan tentang teknologi yang berfungsi, namun hampir tidak ada penelitian yang menganalisis seberapa besar perubahan hasil panen atau tingkat pengembalian investasi setelah teknologi dipasang (lihat 1). Tinjauan yang sama juga menunjukkan bahwa teknologi yang paling banyak digunakan adalah sensor. Wajar kalau pembicaraan condong ke “beli dulu,” namun efek yang sebenarnya penting ternyata nyaris tidak pernah diukur.

Gagasan menjadikan tagihan listrik sebagai tolok ukur di kondisi normal pun cukup masuk akal secara penelitian. Dalam kasus pertanian berbasis sinar matahari, ada laporan bahwa penggunaan listrik bulanan per satuan luas dapat dijadikan indikator manajemen energi (lihat 2). Itu adalah kasus rumah kaca, di mana sebagian besar daya disalurkan melalui pompa panas yang terhubung dengan suhu luar dan mencerminkan musim; sementara pertanian vertikal didominasi oleh beban pencahayaan, hampir tidak terpengaruh suhu luar, dan konsumsinya rata-rata hampir konstan. Jadi yang perlu dipetik bukan isi “mencerminkan suhu luar dan musim,” melainkan gagasan “jadikan daya per satuan luas sebagai salah satu tolok ukur.” Jika tolok ukur itu diterapkan di pertanian vertikal, yang terlihat bukan musim, melainkan penyimpangan operasional seperti kontrol iklim yang bekerja terlalu keras atau pintu yang lupa ditutup. Saya rasa begitulah cara membacanya, dengan substitusi.

Lalu apa catatan minimum yang perlu disiapkan? Jika disusun berdasarkan kemampuannya menjadi dasar keputusan manajemen, ada tiga: produksi (volume panen harian, dan jika bisa, tingkat keberhasilan), biaya (tagihan listrik dan cara penggunaan tenaga kerja serta bahan), kualitas (kelas pengiriman dan seberapa banyak yang tidak memenuhi standar). Catatan-catatan ini kemungkinan tersebar di berbagai buku dan kuitansi yang terpisah. Bukan memulai mengukur hal baru, melainkan menyatukan yang sudah ada di satu tempat: dari situlah membangun set minimum dimulai. Jika Anda bingung dari nol tentang item apa yang perlu disusun dan bagaimana caranya, format pencatatan yang saya gunakan di lapangan sudah tersedia sebagai 13 template manajemen operasional lapangan, apa adanya. Alih-alih diterapkan seluruhnya sekaligus, saya rasa lebih baik melihatnya sebagai daftar periksa yang menerangi apa yang kurang dan apa yang berlebihan di lapangan Anda sendiri.

Gunakan rentang normal sebagai tolok ukur, jangan bebankan keputusan pada satu orang

Terus jalankan pembacaan lima belas menit setiap pagi, dan setelah beberapa waktu pembacaan itu menjadi ritual. Terbiasa, lalu mengalir begitu saja tanpa perhatian. Dari pengalaman saya, ini hampir selalu terjadi. Jadi ada dua pengaman yang diperlukan.

Yang pertama adalah cara membangun tolok ukur awal. Pada awalnya, tidak ada yang tahu apa yang dianggap “berbeda dari biasanya.” Jadi terima saja bahwa di awal Anda tidak akan menilai, dan cukup susun angka-angkanya. Susun suhu di waktu dan tempat yang sama setiap pagi, dan rentang “milik kita biasanya sekitar sini” akan terlihat dengan sendirinya. Tuliskan rentang itu dalam satu baris di kertas. Misalnya, “suhu pagi hari sekitar sini,” menggunakan nilai aktual dari lapangan Anda sendiri. Setelah rentang normal sudah dituangkan dalam kata-kata seperti ini, tolok ukur tidak lagi bergantung pada perasaan satu orang dan bisa dibaca sama oleh siapa pun. Kuncinya adalah tidak mencoba menetapkan standar yang benar sejak awal.

Yang kedua adalah ketika hanya satu orang yang melihat, bacaannya bisa melenceng. Satu orang boleh bertugas membaca, tapi jangan biarkan satu orang yang memutuskan. Pembaca bisa tetap sama setiap hari. Hanya ketika mereka merasa “ini terasa berbeda dari biasanya,” barulah mereka bertanya ke satu orang lain di tempat itu juga, “menurut kamu ini bagaimana?” Ini pula yang sebenarnya mencegah Anda terlena setelah terbiasa. Konsentrasi penuh setiap hari adalah hal yang mustahil, jadi jadikan aturan bahwa hanya ketika ada yang mengganjal barulah Anda mengatakannya dan melibatkan orang kedua. Idenya adalah bahwa meski hanya dibaca sekilas, sudah cukup jika sistemnya memungkinkan Anda berhenti begitu ada satu hal yang mengganjal.

Terbiasa adalah hal yang pasti terjadi. Bangun sistemnya agar tetap bisa menangkap sesuatu meski sudah terbiasa. Cara kerja yang mengandalkan konsentrasi penuh tidak akan bertahan lama.

Memutuskan dari awal untuk memisahkan siapa yang melihat dari siapa yang memutuskan terkesan sederhana, tapi di situlah efeknya. Dalam penelitian, usulan bahwa platform informasi yang menghubungkan data sensor dan kontrol dapat meningkatkan manajemen budidaya dan pengambilan keputusan ke tingkat yang lebih tinggi muncul berulang kali dalam upaya-upaya berbasis UECS (lihat 3, 4, 5, 6). Namun apa yang diusulkan di sana pada dasarnya adalah cerita implementasi bahwa sistem seperti itu bisa dibangun; sebagian besar tidak menyentuh pertanyaan operasional tentang siapa yang melihat layar itu, dan kapan, untuk memutuskan langkah selanjutnya. Itulah tepatnya mengapa memutuskan siapa yang melihat dan siapa yang memutuskan, sejak awal, tetap menjadi poin yang harus Anda bangun sendiri pada akhirnya, baik sebelum maupun setelah memasang sistem.

Tambahkan pengukuran hanya setelah menabrak tembok isolasi penyebab

Begitu Anda berdiri di sisi manajemen, gambarannya berubah lagi. Vendor datang dengan proposal, “pasang ini dan hasil panen naik,” dan rapat direksi minggu depan memutuskan apakah akan mengadopsinya. Pernahkah Anda berada dalam situasi seperti itu? Pada saat itu, bagaimana “pertama putuskan siapa yang melihat, dan kapan” bisa selaras dengan keputusan investasi?

Yang penting di sini bukan apakah menambah atau tidak, melainkan pandangan “dengan tolok ukur yang sudah ada, apakah selisih itu bisa ditelusuri sampai ke penyebabnya?” Begitu pembacaan pagi dan tagihan listrik mingguan sudah bisa menangkap “berbeda dari biasanya,” tembok berikutnya pasti datang. Selisihnya terlihat, tapi catatan yang ada tidak bisa memisahkan penyebabnya. Misalnya panen turun dan tagihan listrik juga naik. Tapi suhu di laporan harian masih dalam rentang normal. Di sini Anda tidak bisa memastikan “apakah ini soal kontrol iklim, air, atau sesuatu yang lain sama sekali?” Dengan catatan yang ada, isolasi penyebab berhenti. Itulah sinyal pertama untuk “menambah pengukuran.” Sebaliknya, tambahkan sensor sebelum menabrak tembok itu dan, tanpa kebiasaan melihat, Anda hanya akan mengintipnya sebentar lalu berhenti. Urutannya terbalik.

Urutan ini bekerja bersih di lingkungan tertutup seperti pertanian vertikal sayuran daun. Variabelnya relatif sedikit, dan laporan harian serta tagihan listrik sudah menangkap banyak hal. Sebaliknya, di greenhouse yang terguncang oleh udara luar dan sinar matahari, atau dengan tanaman buah dan banyak variabelnya, ada situasi di mana Anda tidak bisa berbuat banyak tanpa beberapa pengukuran sejak awal. Anggaplah apa yang saya ceritakan ini sebagai cerita lingkungan tertutup.

Jadi ketika proposal vendor datang di rapat direksi, hal pertama yang ingin saya pastikan bukan “hasil panen naik.” Melainkan apakah ada “selisih yang tidak bisa kita jelaskan dan sedang menjadi masalah” terlebih dahulu. Jika alurnya adalah masalah datang dulu dan pengukuran ini diperlukan untuk mengisolasinya, itu sepadan dengan biayanya. Jika masalahnya belum terbentuk dalam kata-kata dan proposalnya datang hanya dengan “pasang ini dan naik,” tidak ada yang akan melihat setelah dipasang, jadi biasanya saya melewatkan adopsinya.

Satu hal lagi yang saya lihat dalam keputusan investasi adalah apakah “siapa yang membaca pengukuran yang ditambahkan, dan kapan” bisa masuk dalam alur operasional. Pengukuran yang cukup kecil untuk menambahkan satu baris ke slot lima belas menit pagi hari akan bertahan. Apa pun yang setiap hari hanya bisa dilihat dengan membuka layar tersendiri, betapapun canggihnya, pada akhirnya tidak akan ada yang melihat. Ini pun sudah saya saksikan berkali-kali di lapangan. Keputusan menambah pengukuran dan pekerjaan membangun kebiasaan melihatnya adalah satu hal yang berkelanjutan. Pengukuran baru pun hanya hidup setelah masuk dalam kerangka “siapa yang melihat, dan kapan.”

Masalah datang dulu, lalu menambah pengukuran bekerja. Ada contoh dengan angka yang jelas untuk ini. Dalam irigasi, ada laporan uji coba di pertanian komersial untuk tanaman buah yang beralih dari penyiraman dengan timer tetap ke penyiraman hanya ketika sensor pembacaan kelembapan substrat menunjukkan dibutuhkan. Ini adalah kasus Korea: hidroponik substrat cocopeat di greenhouse komersial, menanam tomat dan stroberi. Untuk tomat, penggunaan air dipotong menjadi sekitar sepertiga hingga seperenam dari metode timer dengan hampir tidak ada perubahan pada hasil panen (lihat 8). Untuk stroberi pengurangannya tidak sebesar itu, dipotong menjadi sekitar enam puluh persen dari metode timer (lihat 7). Biaya pupuk dipotong sekitar empat puluh hingga enam puluh persen untuk keduanya. Tanaman dan fasilitasnya berbeda dari pertanian vertikal Anda, tapi yang perlu dipetik pelajarannya bukan angkanya sendiri melainkan urutannya: “berhasil karena mereka menambahkan satu titik pengukuran untuk masalah kelebihan air yang tidak terlihat.” Urutan itu tidak berubah untuk sayuran daun.

Sampaikan rasa janggal dari lapangan ke manajemen, dan ganti item yang dibaca

Meski begitu, sebelum pertanyaan apakah menambah pengukuran, “masalah” yang menjadi dasar keputusan itu biasanya dimulai dari rasa janggal kecil di lantai produksi. Namun sesuatu yang terasa “ini agak aneh” di lapangan, sebelum bisa menjadi bahan keputusan manajemen, sudah menghilang di dalam lapangan sebagai “ya, pantau saja dulu.” Dari pengalaman saya, di sinilah paling banyak yang terlewat. Jadi bangun satu mekanisme saja agar rasa janggal itu tidak menghilang. Ketika ada yang mengganjal, Anda tidak perlu langsung menarik kesimpulan; cukup tinggalkan satu baris di pinggir laporan harian: “ini mengganggu saya.” Jangan menilai, cukup tinggalkan tanda. Rasa janggal itu menghilang karena Anda mencoba memutuskan pagi itu juga apakah ini perlu dipantau atau sudah jadi masalah. Tinggalkan tanpa keputusan, dan ketika Anda melihat tagihan listrik mingguan, “kalau dipikir-pikir, minggu ini sudah beberapa kali mengganjal” mengubah titik-titik menjadi garis. Sekali cukup dipantau saja. Jika berulang berkali-kali, itu sudah menjadi masalah yang layak disampaikan ke manajemen. Rasa janggal dari lapangan tidak sampai ke rapat direksi apa adanya; itu baru bisa dirumuskan setelah tanda-tanda menumpuk. Anda menempatkan satu penyangga di antaranya.

Satu hal lagi: baris bertambah dan Anda kembali membaca sekilas tanpa perhatian. Apakah itu terjadi? Perlakukan ini sebagai hal yang tidak terhindarkan. Setiap kali menambah pengukuran, selalu tanyakan apakah Anda bisa menghapus salah satu baris lama. Slot pembacaan tetap lima belas menit, jadi jumlah baris pun tidak bertambah. Membutuhkan angka baru berarti salah satu yang sudah dibaca setiap pagi sudah selesai tugasnya sebagai tolok ukur. Jika suhu yang disusun di awal kini sudah “sekitar sini,” stabil dan lama tidak melenceng, tidak perlu diucapkan keras setiap pagi. Bisa diturunkan menjadi pengecekan mingguan sesekali. Jangan perluas slot; ganti isinya. Kalau tidak begitu, bertambah satu baris demi satu baris dan akhirnya menjadi bacaan panjang yang tidak ada yang mau baca.

Jadi keputusan menambah dan keputusan menghapus datang bersama. Sebesar apa pun pertanyaan apakah suatu pengukuran layak ditambahkan, tanyakan setiap kali apa yang bisa Anda berhenti baca. Justru karena slotnya terbatas, hanya yang benar-benar layak dilihat setiap pagi yang bertahan.

Sampai di sini ceritanya adalah “pengukuran untuk mengisolasi penyebab dilakukan setelah menabrak tembok,” tapi di jalur terpisah, ada pengukuran yang Anda jalankan sejak awal. Kelainan yang sudah terlambat diperbaiki dan tidak bisa dipulihkan saat Anda menyadarinya, seperti kerusakan atau penyakit, tidak akan tertangkap tepat waktu oleh pembacaan saat kondisi normal. Pengukuran yang memantau secara kontinu dan memunculkan peringatan dipasang tanpa menunggu masalah. Dan ada pula kalibrasi tolok ukur itu sendiri. Jika sensor mengembalikan nilai yang melenceng, bahkan rentang normal yang sudah susah payah Anda tuliskan menjadi terdistorsi, dan Anda akhirnya menciptakan sendiri “menelusuri mundur” yang dihindari artikel ini, dari sisi data. Bahwa peralatan menghasilkan nilai yang benar harus dikonfirmasi ulang secara berkala, sebagai prasyarat operasional. Selain itu: perbarui dan serahkan kertas bertuliskan rentang itu setiap kali ada pergantian staf, dan di malam hari atau saat kekurangan tenaga, ketika tidak ada mata manusia yang menjangkau, jangan mencoba mengisi dengan operasi manual melainkan serahkan pada pemantauan kontinu. Dua hal ini juga adalah titik klasik di mana operasi yang bergantung pada satu orang runtuh, jadi lebih mudah jika diputuskan sejak awal.

Sikap memilih apa yang dibaca dan apa yang dihapus sesuai keterbatasan sendiri juga tercermin dalam penelitian tentang pemilihan teknologi. IoT pertanian digunakan secara luas untuk berbagai tujuan, manajemen, pemantauan, kontrol, namun tidak ada satu teknologi atau konfigurasi yang optimal untuk semua situasi. Jadi pengguna tidak punya pilihan selain memilih sesuai keterbatasan mereka sendiri, demikian simpulan tinjauan tersebut (lihat 9). Tidak ada satu set jawaban yang serba pas yang datang dari luar.

Dimulai bukan dari sensor, melainkan dari selembar kertas

“Kami belum memasang sensor atau IoT sama sekali, jadi pemanfaatan data masih lama.” Apakah Anda merasa begitu dan terhenti di pintu masuk? Tapi dimulainya bukan dari sensor, melainkan dari selembar kertas. Jika Anda belum mencatat apa pun, sebelum pergi membeli IoT, pilih satu angka yang sudah Anda pedulikan dan coba tuliskan di waktu yang sama setiap hari. Untuk kebanyakan lapangan, nilai termometer dan volume panen, atau bahkan hanya tagihan listrik yang datang setiap bulan, sudah cukup. Yang paling mudah untuk memulai adalah tagihan listrik. Itu datang sebagai faktur setiap bulan, jadi yang perlu Anda lakukan hanyalah mengubah “tatap sebentar lalu simpan di arsip” menjadi “tulis angka bulan ini di sebelah bulan lalu, disusun di satu tempat.” Itu sudah pemanfaatan data yang sesungguhnya. Pertanyaan “siapa yang melihat, dan kapan” dimulai pada saat Anda memiliki dua angka untuk dibandingkan. Tidak perlu menunggu sistem lengkap terlebih dahulu.

Jadi mereka yang terhenti di pintu masuk sebenarnya tidak sedang berada sebelum garis start. Tagihan listrik pasti sudah ada di tangan Anda, dan mungkin ada juga surat pengiriman dan termometer di dinding. Yang perlu dilakukan bukan mendapatkan data, melainkan menyusun apa yang selama ini dibuang dan memutuskan untuk melihatnya di hari yang tetap. Mulai dengan satu angka, satu orang penanggung jawab, satu waktu tetap. Tambahkan angka kedua setelah yang pertama sudah menjadi tolok ukur.

Kemampuan membaca angka yang disusun tumbuh bahkan saat Anda mempersempit itemnya. Misalnya, yang sering saya amati di lantai produksi pertanian vertikal adalah proporsi sampah dari pemangkasan. Kalau berhenti di “hari ini sampahnya banyak” tidak ada yang tersisa; tapi dari angka yang sama Anda bisa membaca beberapa sisi, cara sampah keluar, ketelitian kerja hari itu, kekurangan di suatu titik dalam proses budidaya, apakah tanaman terlalu rapat. Bahkan dengan satu angka, hanya dengan menyandingkannya dengan rentang normal dan bertanya “mengapa hari ini tinggi” sudah mengubah jangkauan langkah yang bisa Anda ambil. Sebelum peralatan yang lebih mahal, cara membaca ini yang lebih efektif.

Terakhir, soal garis batas yang jujur. Apa yang bisa dicakup dengan menjalankan catatan yang ada adalah rentang “menyadari selisihnya dan mengambil tindakan sendiri.” Suhu berbeda dari biasanya, pintu terbuka, pemberian air lupa dimatikan: kasus-kasus di mana penyebabnya ada di dalam operasional harian Anda sendiri dan, begitu selisihnya terlihat, Anda bisa menjangkau dan memperbaikinya. Di situlah metode ini paling efektif, dan itu lebih luas dari yang kebanyakan orang pikirkan.

Ada dua tempat di mana Anda melepaskan kendali. Satu adalah tembok isolasi penyebab. Selisihnya terlihat, tapi catatan yang ada benar-benar tidak bisa memisahkan penyebabnya, dan menebak salah benar-benar menghabiskan uang. Di situlah pertama kali Anda menambah pengukuran, dan jika mungkin, mengundang ahli yang membaca data seperti itu sebagai pekerjaan mereka. Pada tahap itu, pertanyaannya sudah bergeser dari operasional ke teknologi. Yang lain adalah segala hal yang menyangkut keselamatan atau peralatan itu sendiri, kapasitas listrik, kabel, bahan kimia, struktur. Di sana Anda tidak menjalankan eksperimen apa pun dengan tolok ukur sendiri. Serahkan ke ahli, atau alihkan ke keputusan investasi peralatan. Karena harga kegagalan di sana bukan “panen turun” melainkan sesuatu yang tidak bisa dipulihkan. Patokannya begini. Jika membaca angkanya memberi tahu Anda “apa yang harus dilakukan,” pertahankan itu dalam kerangka Anda sendiri. Jika membaca angkanya hanya memberi tahu Anda “dibutuhkan seseorang yang lebih tahu dari saya,” itulah batasnya. Dan menyadari batas itu lebih awal sendiri adalah salah satu hal yang diajarkan oleh kebiasaan melihat setiap hari.

Bahwa Anda tidak perlu langsung membeli sistem yang mahal bukan hanya soal insting lapangan. Sistem pertanian cerdas komersial menghadapi tembok biaya tinggi dalam adopsinya, dan sebagai gantinya, peralatan berbiaya rendah dan sistem buatan sendiri yang dirakit oleh petani sedang dikaji sebagai cara alternatif untuk menyebarluaskannya, demikian menurut satu laporan (lihat 4, 10). Pintu masuknya tidak harus berupa investasi besar, dan itu memang diperlakukan sebagai pilihan nyata.

Untuk kumpulan pengetahuan monetisasi yang lebih mendalam, ada juga 172 kiat meningkatkan profitabilitas pertanian vertikal. Setelah Anda bisa mengubah catatan yang ada menjadi tolok ukur, baca itu sebagai langkah Anda berikutnya.