Автономные сельхозмашины, прецизионные технологии и Controlled Row Farming

AMAZONE на шаг впереди!

BoniRob как основа автономизации в компании AMAZONE

Для AMAZONEN-WERKE тема автономных сельхозмашин находится в фокусе внимания еще с момента запуска проекта BoniRob в 2008 году совместно с Университетом прикладных наук Оснабрюк и компанией Robert Bosch GmbH (при поддержке Федерального министерства пищевой промышленности и сельского хозяйства (BMEL)). Полевой робот BoniRob стал важной вехой в области робототехники и намного опережал свое время. Нужно было прояснить множество технологических и юридических вопросов, и рынок был довольно непредсказуем. Робот BoniRob до сих пор применяется в различных исследовательских проектах Университета прикладных наук Оснабрюк. Среди прочего, также в экспериментальном поле Agro Nordwest от BMEL. 

Успешное сотрудничество с датским стартапом FarmDroid

Робот FarmDroid FD20 был разработан Кристианом и Йенсом Уормингами и в течение нескольких лет стал одним из самых успешных полевых роботов в Европе. Успех обусловлен высокоточным посевом и последующей прополкой между рядами и, прежде всего, в ряду. При органическом выращивании сахарной свеклы и в овощеводстве FarmDroid FD20 дает однозначные экономические преимущества за счет резкого снижения трудовых затрат, обусловленных привлечением большого числа работников для ручной прополки. Целью является сведение в будущем к минимуму использования гербицидов (и инсектицидов) за счет применения высокоавтоматизированных, работающих на солнечной энергии высевающих и пропашных роботов FD20 и специального метода точечного опрыскивания. Первые исследования по этой теме проводятся в данный момент на экспериментальном поле опытной станции Südzucker в Киршгартсхаузене недалеко от Мангейма.

AMAZONE усовершенствовала FarmDroid FD20 до высокоточного орудия для точечного опрыскивания. В рамках опытного проекта, реализуемого совместно с фирмой-партнером Südzucker AG, было установлено, что выращивание сахарной свеклы возможно с 90-процентным сокращением использования гербицидов. Для AMAZONE этот проект стал следующим шагом для модернизации автоматизированных технологий и лучшего определения рыночного потенциала полевых роботов.

Новые прецизионные технологии для традиционного способа возделывания

С учетом нынешних реалий традиционного выращивания сахарной свеклы в ближайшие годы перспективными будут совершенно иные концепции. Проводимое с прополкой ленточное опрыскивание или ступенчатое ленточное опрыскивание с пофорсуночным включением AmaSelect Row. В более крупных структурах прицепной опрыскиватель UX SmartSprayer имеет большие шансы достичь признания на рынке, см. статью AMAZONE UX SmartSprayer.

Партнерство с AgXeed для внедрения автономных технологий

Наряду со специализированными полевыми роботами, такими как BoniRob или FarmDroid FD20, одним из инновационных направлений является автономизация классической тяговой работы на поле. При этом для AMAZONE ключевой темой развития является автономизация навесных орудий и, прежде всего, рабочих процессов на орудиях. Автономная тяговая машина, напротив, попала в надежные руки производителей тракторов или специализированных стартапов. С этого года AMAZONE кооперируется со стартапом AgXeed из Нидерландов. С точки зрения AMAZONE опытная команда разработчиков от AgXeed выбрала правильные технологические и системные подходы. Ключевой темой AgXeed является заинтересованность в открытых, стандартизированных интерфейсах как при механическом соединении машин, так и при коммуникации через ISOBUS, других стандартах, таких как TIM, а также последующих интерфейсах, в особенности, касающихся электрификации и безопасности. В конечном итоге, клиент должен иметь возможность свободного выбора лучшего орудия с лучшим тяговым средством, что сегодня уже происходит и говорит о высочайшем инновационном потенциале.

От автоматизации к автономизации

Для использования орудий без человеческого контроля требуется дальнейшее усовершенствование процессов автоматизации и контроля. AMAZONE уже давно применяет автоматизацию процессов на машинах. Примерами могут послужить система автоматической очистки Comfort-пакет plus на опрыскивателях, система контроля качества распределения ArgusTwin или система AutoPoint для точного включения сеялок на разворотной полосе.

Пока еще окончательно не ясно, какие машины перейдут от автоматизации к автономизации в первую очередь. Наряду с техническими и юридическими сложностями, прежде всего, стоит вопрос, в каком сегменте клиентов экономическое преимущество было бы ощутимым.

Автономизация в системе возделывания Controlled-Row-Farming

В 2020 году AMAZONEN-WERKE совместно с дочерним предприятием SCHMOTZER Hacktechnik и партнером Agravis запустила экспериментальный проект по растениеводству. Этот экспериментальный проект Controlled-Row-Farming (CRF), реализуемый на новой опытной станции AMAZONE Вамберген, в непосредственной близости от головного завода и производственной площадки Хасберген-Гасте, внесет свой вклад в получение важных знаний в сфере новых технологий в растениеводстве. При неизменном междурядье 50 см на всех культурах объёмы использования чувствительных производственных средств, таких как удобрения и СЗР, сокращаются за счет точного внесения. Еще одной целью является увеличение биоразнообразия в агроландшафте и по меньшей мере сохранение на неизменном уровне экономической эффективности хозяйства. Первые результаты подтверждают постоянную урожайность зерновых при двухстрочном посеве с междурядьем 50 см. Результаты Вы можете найти также на www.controlled-row-farming.de.

Экономический анализ системы CRF для взятого в качестве примера хозяйства площадью 300 га четко показывает, что сэкономленные затраты на производственные средства уравниваются с повышенными затратами на выполнение работ. 

Наряду с чисто экономической составляющей, критическим пунктом является также требуемое рабочее время в основной сезон работ: в классическом земледелии требуется 476 часов/год для внесения удобрений и средств защиты растений, по системе CRF – 706 часов/год (+ 48 %). С учетом нехватки квалифицированных сотрудников этот фактор в краткосрочной перспективе рассматривается как критический. В средне- и долгосрочной перспективе автономные сельхозмашины по системе CRF могут выполнять трудоемкие задачи вместо фермера. Четкая структура системы ведения по колее и систем навески в любом случае соответствует роботизированным системам.

Сегодня система CRF функционирует с обычными тракторами, оснащенными технологией RTK, интеллектуальными навесными орудиями и внимательным механизатором. Можно легко представить, что в будущем для этого будут применяться автономные роботы. Каждый этап процесса контролировался бы с максимальной точностью. Можно также предположить возможность работы с меньшей скоростью при меньшей ширине захвата и еще более точного выполнения всех операций. В конечном итоге руководитель хозяйства будет тратить меньше времени на контроль стандартизированных рабочих процессов и сможет концентрироваться на других задачах.