Сельхозтехника: Тенденции в области цифровых систем и IT

На фото вверху: Интеллектуальные пульты дистанционного управления для поддержки частично автоматизированных рабочих процессов (источник изображения: Reichhardt, 2021).

Текст: Профессор Маттиас Шик, Strickhof, руководитель отдела животноводства и молочного животноводства, Линдау (Швейцария); и Фердинанд Мерш, Сельскохозяйственная палата Северного Рейна-Вестфалии (Германия).

(DLG). Цифровые системы сегодня широко распространены во многих областях профессионального сельского хозяйства. Они используются в первую очередь как поддержка в принятии решений, облегчают работу и повышают эффективность, а значит, и рентабельность.

Тенденции к расширению использования цифровых систем и информационных технологий четко прослеживаются как в сельском хозяйстве, так и в секторах переработки и сбыта. Более 30 новых и усовершенствованных процессов и систем в области «цифровых систем и ИТ» были зарегистрированы в конкурсе инноваций Agritechnica 2022. Инновации варьируются от систем помощи, интеллектуальных пультов дистанционного управления и дополненной реальности до оптимизации целых производственных процессов.

Поддержка принятия решений

Системы помощи все чаще внедряются по всей производственной цепочке в кормопроизводстве и земледелии. Тенденции здесь простираются от поддержки принятия решений при движении по полю до оптимизации хранения в бункерном силосе включительно. Поскольку объемы, обрабатываемые в современных процессах уборки урожая в течение имеющихся рабочих дней на полях, становятся все более значительными, то улучшенная координация, от валкообразователя и транспорта до уплотняющего транспортного средства, приобретает все большее значение. Это позволяет обеспечить качество, улучшить устойчивость и повысить рентабельность. Как весь рабочий процесс, так и качество уплотнения в силосе можно повысить благодаря умелому автоматизированному планированию маршрутов. Уплотнение почвы, вызываемое все более крупными и тяжелыми машинами, является одним из ключевых факторов, влияющих на снижение урожайности. Именно здесь в игру вступают системы, которые с помощью алгоритма определяют информацию о давлении колес на почву, типе почвы, влажности почвы и состоянии поля. Эта информация в режиме реального времени используется для составления карт риска во время работы и, таким образом, позволяет минимизировать нагрузку на почву.

Рис. 1. Логистическая оптимизация процессов сбора урожая может быть автоматизирована с помощью простых комбинаций процессов. (Источник изображения: Pöttinger)

Разгрузка водителя

Помимо привычных методов на основе датчиков, для снижения нагрузки на водителя все чаще используются процессы на основе камер. С одной стороны, они используются для оптимизации заправки уборочных машин, а с другой стороны, также при механической защите растений. Благодаря повышенной вычислительной мощности они также могут использоваться для достижения более высоких скоростей транспортных средств и, следовательно, приемлемой производительности труда на поле. Все более широкое применение находит и дополненная реальность. Это позволяет еще больше разгрузить водителя и помочь ему принимать решения без необходимости концентрироваться на отдельном мониторе. Несмотря на все эти электронные системы поддержки, водители подвергаются высокому уровню стресса, например, во время сезона сбора урожая. Система оповещения водителя предлагает поддержку с помощью алгоритмов обработки изображений, которые отслеживают частоту сердечных сокращений, движения глаз и признаки сонливости, такие как зевота или потирание глаз.

Интеллектуальные пульты дистанционного управления

Интеллектуальные пульты дистанционного управления для частично автоматизированных и почвозащитных работ на сложных участках сочетают в себе повышенные требования будущего к точности и отслеживаемости выполнения работ с оптимальной производительностью и профессиональными стандартами безопасности труда. Частично автоматизированные процедуры в сочетании с ассистентами управления по полосам представляют все больший интерес для работ в муниципальном секторе, в ландшафтном менеджменте и в сельском хозяйстве. Полная автоматизация ISOBUS позволяет частично автономно управлять и контролировать машины и, таким образом, вносит значительный вклад в автоматизацию сложных рабочих процессов.

Повышение конкурентоспособности

«Умное сельское хозяйство» служит, прежде всего, для повышения конкурентоспособности. Оптимизация целых производственных систем в сочетании с повышением качества и снижением рабочей нагрузки является еще одним важным целевым критерием. Помимо основы для принятия решений при использовании людей и машин, системы «умного земледелия» предлагают потенциал для эффективного, снижающего выбросы и бережно относящегося к ресурсам сельского хозяйства. Таким образом, прослеживаемость по всей цепочке создания стоимости становится возможной. Фермерам, как бизнесменам и менеджерам данных, сегодня предлагается цифровая поддержка — от сбора данных и анализа информации до принятия и реализации решений. При наличии соответствующих сетей можно полностью анализировать и контролировать работу машин.

Одной из основных задач цифровых процессов является объединение в сеть отдельных процессов, вплоть до системы на поле, и их интеграция в процессы принятия оперативных и важных для компании решений. Множество различных датчиков и целые робототехнические системы от разных производителей (пока) не полностью совместимы друг с другом.

Управление данными

Об информационной системе управления фермой (FMIS) для оптимизации управления фермой и развития предприятия можно говорить только тогда, когда в уравнение включены производственные мероприятия в земледелии и кормопроизводстве, управление работой и бухгалтерский учет. Управление данными со всеми его юридическими аспектами, особенно защитой данных, становится все более важным в этом отношении.

Автоматизация и цифровизация все больше проникают во все процессы сельхозпроизводства. Прежде чем инвестировать в новые технологии, каждый фермер должен подумать о том, как цифровизация и электроника могут помочь ему в повседневной работе, повысить производительность труда, снизить рабочую нагрузку и улучшить создание стоимости. О положительной тенденции к дигитализации можно говорить только после того, как на все эти вопросы будут даны удовлетворительные ответы.