Ekscytujące trendy w kombajnach zbożowych na rok 2024

Rolnicy polegają na kombajnach zbożowych, aby zbierać plony w czasie zbiorów, szczególnie w przypadku dużych działek przemysłowych gospodarstw rolnych uprawiających zboża, takie jak pszenica, kukurydza, soja i ryż. Historycznie było to zadanie dość ręczne i mechaniczne. Jednak wraz z rozwojem technologii i ostatnim boomem w stosowaniu sztucznej inteligencji (AI) nastąpił wzrost zainteresowania inteligentnym rolnictwem i inteligentnymi zbiorami.

Nowe aplikacje technologiczne, jeśli zostaną odpowiednio zastosowane, mają potencjał do poprawy szybkości zbiorów, maksymalizacji plonów, minimalizacji strat i zmniejszenia ręcznego wysiłku oraz liczby pracowników. W tym artykule omówiono niektóre z głównych innowacyjnych osiągnięć i trendów, które są obecnie stosowane w zbiorach i kombajnach zbożowych.

Spis treści
Rozwój inteligentnego rolnictwa
Ekscytujące zastosowania technologii w kombajnach zbożowych
Przegląd aktualnych trendów i wydarzeń
Końcowe przemyślenia

Rozwój inteligentnego rolnictwa

Inteligentne rolnictwo to terminy opisujące wykorzystanie najnowszych technologii w celu uczynienia rolnictwa łatwiejszym, inteligentniejszym, wydajniejszym i bardziej opłacalnym.

W 2022 r. globalny rynek inteligentnego rolnictwa został wyceniony na 18.5 mld USD. Przewiduje się, że w latach 12–2023 będzie rósł ze średnioroczną stopą wzrostu (CAGR) wynoszącą około 2032%.

Ekscytujące zastosowania technologii w kombajnach zbożowych

Kombajny zbożowe wykonują wiele zadań związanych ze zbiorem, integrując kilka zadań w jednym przejściu maszyny. Nazwa „kombajn zbożowy” pochodzi od połączenia tych zadań. Zbiór obejmuje żniwa (cięcie trawy zbożowej), młócenie (oddzielanie słomy od ziarna), czyszczenie (usuwanie błota i kamieni), a następnie przesiewanie (oddzielanie grubych plew od nasion).

Koszt i wydajność są zawsze wysoko na liście priorytetów rolnika. Rolnicy chcą zminimalizować koszty pracy, jednocześnie zwiększając produktywne godziny pracy. Wydajność zbioru plonów jest coraz ważniejsza, aby zmaksymalizować plony i zminimalizować straty.

Proste mechaniczne procesy żniwne stwarzają wiele możliwości utraty ziarna i obniżenia jakości plonów. Dlatego też, dzięki rozwojowi technologii obejmującemu wszystkie aspekty żniw, sytuacja rolników zaczyna się poprawiać.

Istnieje wiele ekscytujących i innowacyjnych trendów technologicznych, które mogą ogromnie poprawić życie rolników, a wiele z nich jest obecnie stosowanych w zbiorach. Należą do nich internet rzeczy (IoT), czujniki, przetwarzanie obrazu w czasie rzeczywistym, robotyka, autonomiczne rolnictwo, a teraz także sztuczna inteligencja.

Oto niektóre ze sposobów wykorzystania technologii:

• Mapowanie pól i plonów, wyznaczanie upraw do zbioru
• Wykorzystanie GNSS i GPS w celu zapewnienia optymalnej podróży w terenie
• Robotyzacja i autonomiczne prowadzenie pojazdów w celu zmniejszenia zapotrzebowania na obsługę przez człowieka i wydłużenia godzin pracy
• Łączność IoT umożliwiająca dostarczanie danych w czasie rzeczywistym na temat zbiorów do wielu systemów
• Czujniki i kamery wraz z przetwarzaniem obrazu AI umożliwiają monitorowanie i redukcję strat oraz maksymalizację wydajności
• Inteligentny ruch głowicy i regulacja kąta zapewniają dokładne cięcie nawet na pochyłym i nierównym terenie
• Konserwacja predykcyjna w celu optymalizacji wykorzystania maszyn i skrócenia przestojów

Przegląd aktualnych trendów i wydarzeń

Mapowanie terenu, GNSS i GPS oraz autonomiczne zbiory

Najnowsze oprogramowanie rolnicze jest w stanie zmapować pole uprawne, które ma zostać zebrane, a mapowanie może być wykonane na różne sposoby. Jednym ze sposobów na stworzenie mapy pola jest ręczne użycie oprogramowania do mapowania z obrazem satelitarnym w celu powiększenia i zaznaczenia granic. Większość głównych producentów dostarcza oprogramowanie do mapowania pól.

Po ukończeniu mapy pola granice mogą zostać dokładnie oznaczone, a powierzchnia obliczona. Następnie mapa może zostać wykorzystana do mapowania plonów, oceny produktywności upraw w celu przewidywania plonów. Można dodawać plany pracy i łatwo przeglądać historyczne dane z pola. Po zmapowaniu pola zaawansowane systemy śledzenia mogą planować i pomagać w optymalizacji zbiorów upraw.

Innym sposobem mapowania pola jest użycie Global Navigation Satellite Systems (GNSS) wraz z GPS i zintegrowanymi możliwościami bezprzewodowymi i internetowymi, aby zapewnić bardzo dokładne pozycjonowanie. Można wykorzystać dane zebrane z poprzednich działań rolniczych, które można było zapisać z poprzedniej uprawy, sadzenia lub zbioru. Zarejestrowane dane można szybko i dokładnie przekazać do lokalnych i zdalnych urządzeń. 

W połączeniu z najnowszymi czujnikami i kamerami, a także innymi inteligentnymi funkcjami gromadzenia danych, operatorzy i kierownicy gospodarstw rolnych mogą gromadzić szczegółowe analizy dotyczące wydajności, efektywności i bezpieczeństwa.

Te dokładne systemy pozycjonowania umożliwiają również autonomiczną, robotyczną lub zdalną obsługę maszyn, zwiększoną dokładność i bezpieczeństwo, unikanie kolizji i zdalne śledzenie. 

Na przykład John Deere zapewnia skomputeryzowane Centrum Operacyjne z narzędziami do mapowania pól, a ich oprogramowanie AutoTrac™ integruje się z Centrum Operacyjnym, aby wykreślać i kontrolować ścieżki zbiorów, które zmniejszają luki i nakładki, aby zoptymalizować zbiory plonów. Ich systemy mogą być również uruchamiane jako w pełni autonomiczne i bezkierowcowe operacje.

Firma Kubota oferuje podobne funkcje w ramach swojego systemu FMIS (Farm Management Information System), który umożliwia tworzenie warstwowej mapy pola, którą można zintegrować z czujnikami i analizami, a także rozwiązaniami z zakresu zautomatyzowanej jazdy.

Łączenie czujników i kamer w celu maksymalizacji plonów

Producenci kombajnów od wielu lat zmagają się z wyzwaniem zrównoważenia prędkości kombajnu z utratą ziarna podczas młócenia. Stwierdzono, że zwiększenie prędkości kombajnu w oczekiwaniu na lepszą wydajność powoduje blokady i zwiększa utratę ziarna, albo w wyniku spadania, albo podczas wyładowywania z pyłem, plewami i słomą.

Firma Yanmar od ponad 10 lat stosuje czujniki w połączeniu z mapami pól, aby znaleźć rozwiązania pozwalające na wykrywanie strat ziarna w czasie rzeczywistym i szybką analizę, czy wynikają one z młócenia, czy wstrząsania. Dzięki temu podajniki, sita i zawory wyładowcze można regulować zależnie od potrzeb.

Rozwój systemów sztucznej inteligencji sprawił, że przetwarzanie obrazu z kamery w czasie rzeczywistym stało się szybkie i dokładne. Pozwala to na integrację z innymi systemami czujników w celu identyfikacji punktów o różnym plonie na polu oraz obszarów o większej lub mniejszej gęstości upraw. Zastosowanie tych połączonych technologii umożliwia następnie odpowiednią regulację prędkości zbioru, aby utrzymać stałą przepustowość upraw. Ta szybka regulacja w czasie rzeczywistym służy maksymalizacji plonu i minimalizacji strat, a także maksymalizacji wydajności silnika.

Na przykład technologia IntelliSense firmy New Holland może obliczyć ilość materiału na wirnikach i sitach oraz zmierzyć utratę ziarna, używając czujników na czyszczącym elemencie wraz z kamerami monitorującymi ziarno. Następnie system może wybrać odpowiednie działanie i ustawienia dla młócenia, wentylatora i sit.

Modele New Holland, takie jak TC5.30 i modele Yanmar wyposażone w system SMARTASSIST, integrują kilka inteligentnych systemów w celu optymalizacji przepustowości, zwiększenia plonów, pomiaru poziomu wilgotności ziarna i poprawy ogólnej jakości ziarna.

Czujniki naziemne i kamery dostosowujące się do wysokości upraw i terenu

W przypadku mniej inteligentnych kombajnów wysokość koszenia roślin jest zazwyczaj ustawiana przed rozpoczęciem zbiorów, podobnie jak większość innych ustawień. Regulacje listwy tnącej są wykonywane ręcznie w kombajnie, gdy jest on nieruchomy, i ustawiane dla rodzaju zbieranego plonu.

Nagłówek, który ścina plon, jest zazwyczaj zamocowany pod kątem poziomym. Jednak stały poziomy nagłówek nie jest idealny dla pól, które nie są całkowicie płaskie, z zagłębieniami, grzbietami lub zboczami. Szczelina pod listwą tnącą oznaczałaby nierówne cięcie, nierówne ściernisko i potencjalnie utratę ziarna. Wiele starszych kombajnów ma nagłówki, które można ręcznie ustawić pod kątem, aby dopasować je do zbocza.

Obecnie panuje trend w kierunku zaawansowanych maszyn, które wykorzystują technologię czujników gruntowych do wykrywania nierówności terenu, a następnie do automatycznej regulacji wysokości listwy tnącej. Niektórzy producenci oferują regulowane „skrzydła” głowicy, aby dostosować się do terenu. Skrzydła te rozciągają się od zespołu głównego na obie strony i mogą być niezależnie regulowane w górę lub w dół, aby dostosować się do różnych nachyleń.

John Deere oferuje zaawansowaną gamę nowych technologicznych kombajnów z elastycznymi głowicami draper, które działają jako niezależne listwy tnące. Te regulowane skrzydła głowicy rozchodzą się od środka i mogą niezależnie regulować się w górę lub w dół, aby dopasować się do nachylenia lub zakrzywionego pola. Za listwami tnącymi pasy draper również regulują się wraz z głowicą, aby utrzymać podawanie ziarna przy minimalnej stracie. Producent twierdzi, że skrzydła mogą się zginać do 10°, co oznacza, że ​​końcówki skrzydeł mają pionowy ruch do 8.5 stopy (2.6 m).

Podobne kombinacje czujników i kamer mogą identyfikować nierówności terenu i odpowiednio dostosowywać prędkość zbioru, aby zwiększyć prędkość zbioru na zboczach wznoszących się i zmniejszyć prędkość na zboczach opadających. Pomaga to utrzymać równomierne młócenie i zapobiega niewystarczającemu i nieefektywnemu przepływowi ziarna lub nadmiernemu przepływowi, marnotrawstwu i zapychaniu się.

John Deere robi to za pomocą kombinacji kamer zamontowanych z przodu wraz z mapowaniem pola. Integracja tych technologii pozwala kombajnowi być przewidywalnym, a nie tylko reagować na zmieniający się teren.

Konserwacja predykcyjna

Chociaż liczne zastosowania technologii czujników pomagają rolnikom maksymalizować plony i wydajność zbiorów, innym ważnym krokiem naprzód w gromadzeniu danych jest wykorzystanie zdalnego monitorowania w celu zapewnienia alertów dotyczących konserwacji predykcyjnej, co zmniejsza przestoje maszyn i koszty konserwacji.

Zastosowanie śledzenia GPS w połączeniu z analizą IoT przy użyciu technologii AI pozwala na skomputeryzowaną system zarządzania konserwacją (CMMS) do śledzenia przejechanych mil (kilometrów) i godzin pracy. Systemy te mogą dostarczać alerty o czasie trwania serwisu i mogą analizować dane, aby dostarczać informacji o tempie pracy i wydajności sprzętu.

Końcowe przemyślenia

Praca w rolnictwie może być wymagająca i nieefektywna, dlatego wszelkie zastosowania technologii ułatwiających zadanie, a co najważniejsze zwiększających jego wydajność i opłacalność, są mile widziane.

Wprowadzenie technologii czujników, w tym kamer z funkcją szybkiego przetwarzania obrazu, w połączeniu ze sztuczną inteligencją, przynosi rolnikom wiele korzyści, a zastosowania tych technologii będą w przyszłości tylko rosły.

Kombajny zbożowe stają się coraz inteligentniejsze, a operator ma teraz dostęp do znacznie większej ilości informacji. Niektóre z tych informacji mogą być przetwarzane niezależnie przez systemy wbudowane, a inne informują operatora w szybki sposób w czasie rzeczywistym.

Rolnicy mogą teraz monitorować całe pole i plony do zbiorów w bardziej inteligentny sposób, zmniejszając nakładanie się ścieżek zbiorów i optymalizując moc i prędkość na obszarach upraw o niskim plonie. Rolnik może zbierać więcej, z lepszą jakością i tracić mniej, co oznacza ogólnie lepsze plony. Oznacza to większą wydajność dla rolnika, mniejsze koszty i większy przychód z inwestycji.

To ekscytujące czasy dla rolnictwa. Aby uzyskać więcej informacji na temat dostępnych kombajnów zbożowych, sprawdź internetowy showroom na stronie Chovm.com.