Drones integration in viticulture business: Process changes and economic impact

Abstract

Nowadays, due to climate change, the wine sector suffers constant limitations on grape production. As a result, precision technologies have emerged to assist operations in vineyards. Unmanned aerial vehicles have been one of the most recent technologies to prove their efficiency in viticultural practices, however, there is still not much literature on their economic potential in viticulture. Therefore, the main objective of this research is to provide a study that analyzes their economic impact when used in viticultural practices such as disease detection and control, and irrigation monitoring. To develop this quantitative study, interviews were conducted to understand the processes and how to redesign them using the Business Process Management (BPM) method. Next, an analysis and accounting of the costs inherent to the process activities was carried out using the Action Based Costing (ABC) System, for which the cost values were provided by winegrowers' responses to a questionnaire. As a result of the study, we arrived at the cost of each treatment per hectare and the cost of each field visit per hectare for each production activity. These values were then compared with the market values of services provided by drones. We concluded from this research that drones are economically profitable in some activities but not in others. Although the services provided by drones may initially be more expensive than some traditional practices, their ability to reduce production losses and improve operational efficiency makes them economically promising in the Portuguese wine sector.

Atualmente, devido às alterações climáticas, o setor vitivinícola sofre limitações constantes na produção de uvas. Como resultado, surgiram tecnologias de precisão para auxiliar as operações nas vinhas. Os veículos aéreos não tripulados têm sido uma das tecnologias mais recentes a comprovar a sua eficiência nas práticas vitícolas; no entanto, ainda não há muita literatura sobre o seu potencial económico na viticultura. Assim, o principal objetivo desta investigação é fornecer um estudo que analise o seu impacto económico, quando utilizados em práticas vitícolas, tais como deteção e controlo de doenças e monitorização da rega. No desenvolvimento deste estudo quantitativo, foram realizadas entrevistas para compreender os processos e como redesenhá-los, utilizando o método Business Process Management (BPM). Em seguida, foi realizada uma análise e contabilização dos custos inerentes às atividades dos processos, utilizando o Action Based Costing (ABC) System, para o qual, os valores dos custos foram fornecidos pelas respostas de viticultores a um questionário. Como resultado do estudo, chegámos ao custo de cada tratamento por hectare e ao custo de cada visita de campo por hectare, para as atividades de cada produção. Estes valores foram então comparados com os valores de mercado dos serviços prestados por drones. Concluímos a partir desta investigação que os drones são economicamente rentáveis em algumas atividades, mas não noutras. Embora os serviços prestados pelos drones possam inicialmente ser mais caros do que algumas práticas tradicionais, a sua capacidade de reduzir as perdas de produção e melhorar a eficiência operacional torna-os economicamente promissores no setor vitivinícola português.