Os agricultores dependem de colheitadeiras para recolher as suas colheitas na época da colheita, especialmente para grandes explorações agrícolas industriais de culturas de cereais, como trigo, milho, soja e arroz. Historicamente, esta tem sido uma tarefa bastante manual e mecânica. No entanto, à medida que a tecnologia avança e com o recente boom na aplicação da inteligência artificial (IA), tem havido um impulso crescente no sentido da agricultura inteligente e da colheita inteligente.
Novas aplicações tecnológicas, se aplicadas adequadamente, têm o potencial de melhorar a velocidade de colheita, maximizar o rendimento, minimizar o desperdício e reduzir o esforço manual e o número de funcionários. Este artigo analisa alguns dos principais desenvolvimentos e tendências inovadoras que estão sendo aplicadas atualmente à colheita e às colheitadeiras.
Conteúdo
O crescimento da agricultura inteligente
Aplicações tecnológicas interessantes em colheitadeiras
Visão geral das tendências e desenvolvimentos atuais
Considerações finais
O crescimento da agricultura inteligente
Agricultura inteligente, ou agricultura inteligente, são termos que descrevem a utilização das tecnologias mais recentes para tornar a agricultura mais fácil, mais inteligente, mais eficiente e rentável.
Em 2022, o mercado global da agricultura inteligente foi avaliado em 18.5 mil milhões de dólares. Prevê-se que este cresça a uma taxa composta de crescimento anual (CAGR) de cerca de 12% durante o período de 2023 a 2032.
Aplicações tecnológicas interessantes em colheitadeiras
As ceifeiras-debulhadoras realizam as múltiplas tarefas de colheita, integrando vários trabalhos numa única passagem da máquina. O nome 'ceifeira-debulhadora' vem da combinação destas tarefas. A colheita envolve colher (cortar o grão), debulhar (separar a palha do grão), limpar (retirar lama e pedras) e depois joeirar (separar a palha grossa das sementes).
Custo e eficiência estão sempre no topo da agenda do agricultor. Os agricultores querem minimizar os custos laborais e, ao mesmo tempo, aumentar as horas de trabalho produtivas. A eficiência da colheita é cada vez mais importante, para maximizar o rendimento e minimizar o desperdício.
Os processos mecânicos simples de colheita deixam muitas oportunidades para perda de grãos e rendimentos de baixa qualidade, por isso, com a tecnologia a fazer o seu caminho em todos os aspectos da colheita, as coisas estão a melhorar para o agricultor.
Há uma série de tendências tecnológicas interessantes e inovadoras que podem melhorar enormemente a vida do agricultor, e muitas delas estão agora a ser aplicadas à colheita. Isso inclui internet das coisas (IoT), sensores, processamento de imagens em tempo real, robótica, agricultura autônoma e agora IA.
Algumas das maneiras pelas quais a tecnologia está sendo aplicada incluem:
- Mapeamento de campo e produtividade, traçando a cultura para colheita
- Uso de GNSS e GPS para fornecer viagens de campo ideais
- Condução robótica e autônoma para reduzir a necessidade de operação humana e permitir horas de trabalho mais longas
- Conectividade IoT para fornecer dados em tempo real sobre a colheita para vários sistemas
- Sensores e câmeras, juntamente com processamento de imagens de IA, para monitorar e reduzir o desperdício e maximizar o rendimento
- Movimento inteligente da plataforma e ajuste do ângulo para proporcionar corte rente mesmo em terrenos inclinados e irregulares
- Manutenção preditiva para otimizar o uso da máquina e reduzir o tempo de inatividade e
Visão geral das tendências e desenvolvimentos atuais
Mapeamento de campo, GNSS e GPS e colheita autônoma
Os softwares agrícolas mais recentes são capazes de mapear o campo de cultivo a ser colhido e o mapeamento pode ser feito de diferentes maneiras. Uma forma de produzir um mapa de campo é manualmente, utilizando um software de mapeamento com uma imagem de satélite para ampliar e marcar limites. A maioria dos principais fabricantes fornece software de mapeamento de campo.
Depois que um mapa de campo estiver concluído, os limites podem ser marcados com precisão e a área cultivada calculada. O mapa pode então ser usado para mapear o rendimento, avaliando a produtividade das culturas para prever o rendimento. Planos de trabalho podem ser adicionados e dados históricos de campo revisados facilmente. Uma vez mapeado o campo, sistemas avançados de rastreamento podem planejar e auxiliar na colheita otimizada.
Outra forma de mapear um campo é utilizar Sistemas Globais de Navegação por Satélite (GNSS) juntamente com GPS e capacidades integradas sem fios e de Internet, para fornecer um posicionamento muito preciso. Podem ser utilizados dados capturados de actividades agrícolas anteriores, que podem ser registados a partir de cultivos, plantações ou colheitas anteriores. Os dados gravados podem ser comunicados a dispositivos locais e remotos com rapidez e precisão.
Quando combinados com os mais recentes sensores e câmeras, juntamente com outros recursos inteligentes de captura de dados, os operadores e gerentes agrícolas podem reunir análises detalhadas sobre desempenho, eficiência e segurança.
Esses sistemas de posicionamento preciso também permitem a operação autônoma, robótica ou remota de máquinas, maior precisão e maior segurança, prevenção de colisões e rastreamento remoto.
Por exemplo, a John Deere fornece um Centro de Operações computadorizado com ferramentas para mapeamento de campo, e seu software AutoTrac™ integra-se ao Centro de Operações para traçar e controlar caminhos de colheita que reduzem lacunas e sobreposições para otimizar a colheita. Seus sistemas também podem ser executados como operações totalmente autônomas e sem motorista.
A Kubota oferece recursos semelhantes com seu FMIS (Sistema de Informações de Gerenciamento Agrícola) que pode fornecer um mapa de campo em camadas que pode ser integrado com detecção e análise, bem como soluções de direção automatizada.
Combinando sensores e câmeras para maximizar o rendimento da colheita
Os fabricantes de colheitadeiras têm enfrentado o desafio de equilibrar a velocidade da colheitadeira com a perda de grãos durante a debulha há muitos anos. Descobriu-se que o aumento da velocidade da colheitadeira com a expectativa de melhor eficiência causa bloqueios e aumenta a perda de grãos, seja por queda ou quando descarregado com poeira, palha e palha.
A Yanmar utiliza sensores juntamente com mapas de campo há mais de 10 anos para encontrar soluções para identificar a perda de grãos em tempo real e analisar rapidamente se é por debulha ou agitação, para que os alimentadores, peneiras e válvulas de descarga possam ser ajustados conforme necessário.
A evolução dos sistemas de inteligência artificial tornou o processamento de imagens de câmeras em tempo real rápido e preciso. Isso permite a integração com outros sistemas de sensores para identificar pontos de diferentes rendimentos no campo e áreas de maior ou menor densidade de cultivo. A aplicação destas tecnologias combinadas permite então que a velocidade de colheita seja ajustada em conformidade, para manter um rendimento consistente da colheita. Este ajuste rápido em tempo real serve para maximizar o rendimento e minimizar o desperdício, bem como maximizar a eficiência do motor.
Por exemplo, a tecnologia IntelliSense da New Holland pode calcular a quantidade de material nos rotores e peneiras e medir a perda de grãos, utilizando sensores na sapata de limpeza juntamente com câmaras de monitorização de grãos. O sistema pode então selecionar ações e configurações apropriadas para debulha, ventilador e peneiras.
Os modelos da New Holland, como o TC5.30 e os modelos da Yanmar equipados com SMARTASSIST, integram vários sistemas inteligentes para otimizar o rendimento, melhorar o rendimento, medir os níveis de humidade dos grãos e melhorar a qualidade geral dos grãos.
Sensores de solo e câmeras para adaptação à altura e ao terreno da colheita
Com colheitadeiras menos inteligentes, a altura de corte da colheita normalmente é definida antes do início da colheita, assim como a maioria das outras configurações. Os ajustes da barra de corte seriam feitos manualmente na colhedora enquanto ela está estática e ajustada para o tipo de cultura a ser colhida.
A plataforma que corta o corte geralmente é fixada em um ângulo horizontal. No entanto, uma plataforma horizontal fixa não é ideal para campos que não sejam totalmente planos, com depressões, cristas ou declives. Uma lacuna sob a barra de corte significaria um corte irregular, deixando restolho irregular e potencialmente perda de grãos. Muitas colheitadeiras mais antigas possuem plataformas que podem ser inclinadas manualmente para se ajustarem a uma inclinação.
A tendência agora é para máquinas avançadas que utilizam tecnologia de sensor de solo para identificar terrenos irregulares e, em seguida, ajustar automaticamente a altura da barra de corte. Alguns fabricantes oferecem 'asas' de plataforma ajustáveis para se adaptar ao terreno. Estas asas estendem-se do conjunto principal para ambos os lados e podem ser ajustadas para cima ou para baixo de forma independente, para se adaptarem a inclinações variadas.
A John Deere oferece uma gama avançada de colheitadeiras de nova tecnologia com plataformas de esteiras flexíveis que funcionam como barras de corte independentes. Essas asas ajustáveis da plataforma se espalham a partir do centro e podem ser ajustadas para cima ou para baixo independentemente para corresponder a uma inclinação ou campo curvo. Atrás das barras de corte, as correias das esteiras também se ajustam com a plataforma para manter a alimentação de grãos com perda mínima. O fabricante afirma que as asas podem flexionar até 10°, o que significa que as pontas das asas têm um movimento vertical de até 8.5 pés (2.6 m).
Combinações semelhantes de sensores e câmeras podem identificar irregularidades do terreno e ajustar a velocidade de colheita de acordo, para aumentar a velocidade de colheita em subidas e reduzir a velocidade em descidas. Isso ajuda a manter uma debulha consistente e evita fluxo insuficiente e ineficiente de grãos, ou fluxo excessivo, desperdício e consequente entupimento.
A John Deere faz isso usando uma combinação de câmeras montadas na frente juntamente com mapeamento de campo. A integração dessas tecnologias permite que o harvester seja preditivo, em vez de apenas responder às mudanças do terreno.
Manutenção preditiva
Embora as muitas aplicações da tecnologia de sensores ajudem o agricultor a maximizar o rendimento e a eficiência da colheita, outra evolução importante na captura de dados é o uso de monitoramento remoto para fornecer alertas de manutenção preditiva, reduzindo o tempo de inatividade da máquina e os custos de manutenção.
A aplicação do rastreamento GPS, em conjunto com a IoT analisada com tecnologia de IA, permite um monitoramento informatizado sistema de gerenciamento de manutenção (CMMS) para monitorar milhas (quilômetros) percorridas e horas de operação. Esses sistemas podem fornecer alertas sobre o tempo de serviço e analisar dados para fornecer informações sobre a taxa de operação e a eficiência do equipamento.
Considerações finais
A agricultura pode ser uma tarefa exigente e ineficiente, pelo que qualquer aplicação de tecnologia que torne a tarefa mais fácil e, o mais importante, eficiente e rentável, é bem-vinda.
A introdução de tecnologias de sensores, incluindo o uso de câmeras com rápido processamento de imagem, todas aliadas à IA, proporcionam muitos benefícios ao agricultor, e essas aplicações tecnológicas só aumentarão no futuro.
As colheitadeiras estão se tornando mais inteligentes e agora há muito mais informações nas mãos do operador. Algumas dessas informações podem ser tratadas de forma independente pelos sistemas embarcados, e outras informam o operador de maneira rápida e em tempo real.
Os agricultores agora são capazes de monitorar o campo geral e o rendimento até a colheita de maneiras mais inteligentes, reduzindo as sobreposições do caminho da colheita e otimizando a potência e a velocidade em áreas de cultivo de baixo rendimento. O agricultor pode colher mais, com melhor qualidade, e perder menos, o que significa melhores rendimentos globais. Isso significa melhores eficiências para o agricultor, menos custos e mais receitas para o investimento.
Estes são tempos emocionantes para a agricultura. Para mais informações sobre colheitadeiras disponíveis, confira o showroom online em Chovm.com.