Gli agricoltori si affidano alle mietitrebbie per raccogliere i raccolti al momento del raccolto, in particolare per le aziende agricole industriali di grandi dimensioni con colture di cereali come grano, mais, soia e riso. Storicamente, questo è stato un compito abbastanza manuale e meccanico. Tuttavia, con l’avanzare della tecnologia e con il recente boom nell’applicazione dell’intelligenza artificiale (AI), si è registrato uno slancio crescente verso l’agricoltura e la raccolta intelligenti.
Le nuove applicazioni tecnologiche, se applicate in modo appropriato, hanno il potenziale per migliorare la velocità di raccolta, massimizzare la resa, minimizzare gli sprechi e ridurre lo sforzo manuale e il personale. Questo articolo esamina alcuni dei principali sviluppi e tendenze innovativi che vengono ora applicati alla raccolta e alle mietitrebbie.
Sommario
La crescita dell’agricoltura intelligente
Emozionanti applicazioni tecnologiche nelle mietitrebbie
Panoramica delle tendenze e degli sviluppi attuali
Conclusioni
La crescita dell’agricoltura intelligente
L'agricoltura intelligente, o agricoltura intelligente, è un termine che descrive l'uso delle tecnologie più recenti per rendere l'agricoltura più semplice, più intelligente, più efficiente ed economicamente vantaggiosa.
Nel 2022, il mercato globale dell’agricoltura intelligente era valutato a 18.5 miliardi di dollari. Si prevede che aumenterà a un tasso di crescita annuale composto (CAGR) di circa il 12% nel periodo dal 2023 al 2032.
Emozionanti applicazioni tecnologiche nelle mietitrebbie
Le mietitrebbie svolgono i molteplici compiti della raccolta, integrando più lavori in un unico passaggio della macchina. Il nome "mietitrebbia" deriva dalla combinazione di questi compiti. La raccolta prevede la mietitura (taglio dell'erba del grano), trebbiatura (separazione della paglia dal grano), pulizia (rimozione di fango e pietre) e quindi vagliatura (separazione della pula grossolana dai semi al suo interno).
Costo ed efficienza sono sempre in cima all'agenda dell'agricoltore. Gli agricoltori vogliono ridurre al minimo i costi della manodopera, aumentando al tempo stesso le ore di lavoro produttive. L’efficienza nella raccolta delle colture è sempre più importante, per massimizzare la resa e ridurre al minimo gli sprechi.
I semplici processi meccanici di raccolta lasciano molte opportunità di perdita di grano e rese di scarsa qualità, quindi con la tecnologia che si sta facendo strada in tutti gli aspetti della raccolta, le cose stanno migliorando per l’agricoltore.
Esistono numerose tendenze tecnologiche entusiasmanti e innovative che possono migliorare enormemente la vita dell'agricoltore e molte di queste vengono ora applicate alla raccolta. Questi includono l’Internet delle cose (IoT), i sensori, l’elaborazione delle immagini in tempo reale, la robotica, l’agricoltura autonoma e ora l’intelligenza artificiale.
Alcuni dei modi in cui la tecnologia viene applicata includono:
- Mappatura del campo e della resa, tracciamento del raccolto per la raccolta
- Utilizzo di GNSS e GPS per fornire spostamenti ottimali sul campo
- Guida robotica e autonoma per ridurre la necessità di intervento umano e consentire orari di lavoro più lunghi
- Connettività IoT per fornire dati in tempo reale sulla raccolta a più sistemi
- Sensori e telecamere, insieme all'elaborazione delle immagini AI, per monitorare e ridurre gli sprechi e massimizzare la resa
- Movimento intelligente della testata e regolazione dell'angolazione per garantire un taglio ravvicinato anche su terreni in pendenza e irregolari
- Manutenzione predittiva per ottimizzare l'utilizzo della macchina e ridurre i tempi di fermo e
Panoramica delle tendenze e degli sviluppi attuali
Mappatura dei campi, GNSS e GPS e raccolta autonoma
I più recenti software agricoli sono in grado di mappare il campo coltivato da raccogliere e la mappatura può essere eseguita in diversi modi. Un modo per produrre una mappa del campo è manualmente, utilizzando un software di mappatura con un'immagine satellitare per ingrandire e contrassegnare i confini. La maggior parte dei principali produttori fornisce software di mappatura del campo.
Una volta completata la mappa del campo, è possibile contrassegnare accuratamente i confini e calcolare la superficie. La mappa può quindi essere utilizzata per la mappatura della resa, valutando la produttività del raccolto per prevederne la resa. È possibile aggiungere piani di lavoro e rivedere facilmente i dati storici sul campo. Una volta mappato il campo, sistemi di tracciamento avanzati possono pianificare e assistere nell'ottimizzazione della raccolta del raccolto.
Un altro modo per mappare un campo è utilizzare i sistemi GNSS (Global Navigation Satellite Systems) insieme al GPS e funzionalità wireless e Internet integrate, per fornire un posizionamento molto accurato. È possibile utilizzare i dati acquisiti da precedenti attività agricole, che potrebbero essere registrati da precedenti operazioni di lavorazione, semina o raccolta. I dati registrati possono essere comunicati a dispositivi locali e remoti in modo rapido e preciso.
Se combinato con i sensori e le telecamere più recenti, insieme ad altre funzionalità intelligenti di acquisizione dei dati, gli operatori e i gestori delle aziende agricole possono raccogliere analisi dettagliate su prestazioni, efficienza e sicurezza.
Questi sistemi di posizionamento accurati consentono inoltre il funzionamento autonomo, robotico o remoto dei macchinari, una maggiore precisione e maggiore sicurezza, la prevenzione delle collisioni e il tracciamento remoto.
Ad esempio, John Deere fornisce un centro operativo computerizzato con strumenti per la mappatura dei campi e il software AutoTrac™ si integra con il centro operativo per tracciare e controllare i percorsi di raccolta che riducono le lacune e le sovrapposizioni per ottimizzare la raccolta del raccolto. I loro sistemi possono anche essere gestiti come operazioni completamente autonome e senza conducente.
Kubota offre funzionalità simili con il suo FMIS (Farm Management Information System) in grado di fornire una mappa del campo a più livelli che può integrarsi con il rilevamento e l'analisi, nonché con soluzioni di guida automatizzata.
Combinazione di sensori e telecamere per massimizzare la resa della raccolta
Da molti anni i produttori di mietitrici sono alle prese con la sfida di bilanciare la velocità della mietitrice con la perdita di granella durante la trebbiatura. È stato riscontrato che l'aumento della velocità della mietitrice con l'aspettativa di una migliore efficienza causa blocchi e aumenta la perdita di granella, sia per caduta che quando scaricata con polvere, pula e paglia.
Yanmar utilizza sensori insieme a mappe del campo da oltre 10 anni per trovare soluzioni per identificare la perdita di grano in tempo reale e analizzare rapidamente se ciò è dovuto alla trebbiatura o allo scuotimento, in modo che alimentatori, setacci e valvole di scarico possano essere regolati secondo necessità.
L’evoluzione dei sistemi di intelligenza artificiale ha reso l’elaborazione delle immagini delle telecamere in tempo reale veloce e precisa. Ciò consente l'integrazione con altri sistemi di sensori per identificare punti di diversa resa nel campo e aree con maggiore o minore densità di raccolto. L'applicazione di queste tecnologie combinate consente quindi di regolare di conseguenza la velocità di raccolta, per mantenere una produttività del raccolto costante. Questa rapida regolazione in tempo reale serve a massimizzare la resa e ridurre al minimo gli sprechi, oltre a massimizzare l'efficienza del motore.
Ad esempio, la tecnologia IntelliSense di New Holland può calcolare la quantità di materiale sui rotori e sui crivelli e misurare la perdita di granella, utilizzando sensori sul cassone crivellante insieme a telecamere per il monitoraggio della granella. Il sistema può quindi selezionare l'azione e le impostazioni appropriate per trebbiatura, ventola e setacci.
I modelli New Holland come il TC5.30 e i modelli Yanmar dotati di SMARTASSIST integrano diversi sistemi intelligenti per ottimizzare la produttività, migliorare la resa, misurare i livelli di umidità della granella e migliorare la qualità complessiva della granella.
Sensori e telecamere a terra per adattarsi all'altezza e al terreno delle colture
Con le mietitrici meno intelligenti, l'altezza di taglio del raccolto viene generalmente impostata prima di iniziare la raccolta, così come la maggior parte delle altre impostazioni. Le regolazioni della barra di taglio verrebbero effettuate manualmente sulla mietitrice mentre è statica e impostate in base al tipo di raccolto da raccogliere.
La testata che taglia il raccolto è solitamente fissata ad angolo orizzontale. Tuttavia, una testata orizzontale fissa non è ideale per i campi che non sono completamente pianeggianti, con avvallamenti, creste o pendii. Uno spazio sotto la barra di taglio significherebbe un taglio irregolare, con conseguente stoppia irregolare e potenziale perdita di granella. Molte mietitrici più vecchie dispongono di testate che possono essere angolate manualmente per adattarsi alla pendenza.
La tendenza è ora verso macchine avanzate che utilizzano la tecnologia dei sensori del terreno per identificare il terreno irregolare e quindi regolare automaticamente l'altezza della barra di taglio. Alcuni produttori offrono "ali" della testata regolabili per adattarsi al terreno. Queste ali si estendono dal gruppo principale su entrambi i lati e possono essere regolate verso l'alto o verso il basso in modo indipendente, per adattarsi a pendenze diverse.
John Deere offre una gamma avanzata di mietitrici di nuova tecnologia con testate flessibili che funzionano come barre falcianti indipendenti. Queste ali della testata regolabili si aprono a ventaglio dal centro e possono essere regolate verso l'alto o verso il basso in modo indipendente per adattarsi a un campo in pendenza o curvo. Dietro le barre falcianti, anche i nastri del tappeto si regolano con la testata per mantenere l'alimentazione dei cereali con perdite minime. Il produttore afferma che le ali possono flettersi fino a 10°, il che significa che le punte delle ali hanno un movimento verticale fino a 8.5 piedi (2.6 m).
Combinazioni simili di sensori e telecamere possono identificare le irregolarità del terreno e regolare di conseguenza la velocità di raccolta, per aumentare la velocità di raccolta in salita e ridurre la velocità in discesa. Ciò aiuta a mantenere una trebbiatura costante ed evita un flusso di granella insufficiente e inefficiente, oppure un flusso eccessivo, con sprechi e conseguenti intasamenti.
John Deere lo fa utilizzando una combinazione di telecamere montate in avanti insieme alla mappatura del campo. L'integrazione di queste tecnologie consente alla mietitrice di essere predittiva piuttosto che semplicemente reattiva ai cambiamenti del terreno.
Manutenzione predittiva
Sebbene le numerose applicazioni della tecnologia dei sensori aiutino l’agricoltore a massimizzare la resa e l’efficienza della raccolta, un’altra importante evoluzione nell’acquisizione dei dati è l’uso del monitoraggio remoto per fornire avvisi di manutenzione predittiva, riducendo i tempi di fermo macchina e i costi di manutenzione.
L’applicazione del tracciamento GPS, insieme all’IoT analizzato con la tecnologia AI, consente una informatizzazione sistema di gestione della manutenzione (CMMS) per tenere traccia delle miglia (chilometri) percorsi e delle ore di funzionamento. Questi sistemi possono fornire avvisi sui tempi di servizio e analizzare i dati per fornire informazioni sulla velocità di funzionamento e sull'efficienza delle apparecchiature.
Conclusioni
L’agricoltura può essere un lavoro impegnativo e inefficiente, quindi qualsiasi applicazione della tecnologia per rendere il compito più semplice e, soprattutto, efficiente ed economico, è benvenuta.
L’introduzione delle tecnologie dei sensori, compreso l’uso di fotocamere con elaborazione rapida delle immagini, il tutto combinato con l’intelligenza artificiale, offre così tanti vantaggi all’agricoltore e queste applicazioni tecnologiche non potranno che aumentare in futuro.
Le mietitrebbie stanno diventando più intelligenti e molte più informazioni sono ora a disposizione dell'operatore. Alcune di queste informazioni possono essere utilizzate in modo indipendente dai sistemi integrati, mentre altre informano l'operatore in modo rapido e in tempo reale.
Gli agricoltori sono ora in grado di monitorare l’intero campo e la resa del raccolto in modi più intelligenti, riducendo le sovrapposizioni del percorso di raccolta e ottimizzando potenza e velocità nelle aree coltivate a bassa resa. L’agricoltore può raccogliere di più, con una qualità migliore, e perdere meno, il che significa rendimenti complessivamente migliori. Ciò significa maggiore efficienza per l’agricoltore, minori costi e maggiori entrate per l’investimento.
Questi sono tempi entusiasmanti per l’agricoltura. Per ulteriori informazioni sulle mietitrebbie disponibili, visita lo showroom online all'indirizzo Chovm.com.
