Trabajo autónomo: la conducción es buena, el control es mejor
El trabajo autónomo en el campo está a punto de dar un paso adelante. Pero, ¿qué pasa con el control del resultado del trabajo?
Un implemento estándar en uso autónomo con Robotti de Agrointelli. El concepto de vehículo tractor y cambio de implementos también se mantiene en el mundo autónomo.
Las ediciones de prensa especializada en los últimos meses también se han ocupado intensamente de las máquinas que funcionan de forma autónoma.
Mientras que las soluciones autónomas para cultivos especiales y aplicaciones de protección de plantas individuales se ocupan intensamente del proceso de trabajo, el vehículo de remolque autónomo es el foco para la labranza y la siembra. Este punto se ha resuelto en gran parte. Los sistemas de dirección ya dirigen las máquinas de manera dirigida y planificada sobre el campo. Los sensores de detección de obstáculos están disponibles. La conducción real en el campo es solo un componente del proceso autónomo.
Trabajo autónomo = ¿reemplazo del conductor?
El control y optimización de los procesos de trabajo de labranza, siembra, protección vegetal y fertilización aún está abierto en gran medida. Esta es actualmente la tarea principal del conductor además de monitorear el entorno. Al cultivar, esto puede ser el residuo de paja larga que se deposita en la máquina, o ajustar la velocidad de conducción para mejorar el resultado del trabajo. A la hora de sembrar, puede ser la rueda prensa que se ha despedido o el ajuste de la profundidad de siembra.
Si echa un vistazo a las diversas etapas de expansión de la digitalización/automatización en la tabla de esta página, queda claro que trabajos como la labranza y la siembra todavía están bastante abajo en la escala de la etapa de expansión. Por lo tanto, los próximos pasos deberán consistir en transferir gradualmente las tareas del conductor en estos sectores a la máquina. La electrónica no tiene por qué ser mejor que el mejor optimizador de máquinas. Ella debe lograr resultados a un buen nivel.
en diálogo
La fertilización y la protección de cultivos están más arriba en la escala de automatización. En los procesos convencionales, este podría ser el final del camino hacia la autonomía. Con la protección clásica de cultivos con alta cobertura de área, la tolerancia al error es baja y el rendimiento y el riesgo ambiental son altos. Lo mismo se aplica a la fertilización. Por lo tanto, es poco probable que los próximos pasos hacia la automatización lleguen rápidamente. La tolerancia de error para la labranza y la siembra puede ser mayor, mientras que al mismo tiempo la producción de área más baja ocupa a los escasos trabajadores por más tiempo; esto podría convertirse en un motor para el desarrollo de la autonomía.
El siguiente paso en la dirección de la automatización y la digitalización en la labranza y la siembra sería un sistema de diálogo clásico. Todavía depende del conductor, pero le ofrece un apoyo bien fundado al configurar la máquina. Para hacer esto, solicita objetivos que, p. B. puede variar desde lo más económico posible hasta lo agronómicamente óptimo. El conductor es guiado paso a paso a través de instrucciones de configuración específicas: un manual de operación digital, por así decirlo.
La evaluación del resultado también forma parte de este proceso. Por ejemplo, mientras que el consumo de combustible proporciona una métrica objetiva, el desmoronamiento del suelo es más difícil de evaluar y está sujeto, al menos en parte, a una evaluación subjetiva. Devuelve esta calificación al sistema de diálogo. La pregunta: ¿Coinciden el consumo (entrada) y el resultado (salida)? En este nivel, el conductor y el sistema de asistencia responden a la pregunta juntos.
Un sensor en el cilindro hidráulico mide la profundidad de trabajo en este cultivador Köckerling. El ajuste específico del sitio es posible automáticamente. (Fuente de la imagen = Köckerling)
Proceso estable como base
Los procesos estables son la base para una mayor automatización. Deben eliminarse los factores de influencia que pueden evitarse. Por ejemplo, si los pernos de seguridad de los dientes del cultivador son demasiado pequeños y se siguen rompiendo, el trabajo se interrumpe innecesariamente: el usuario debe intervenir. Por lo tanto, las máquinas autónomas presumiblemente funcionan sin pernos de seguridad. El ejemplo de la paja larga muestra la importancia de toda la cadena de proceso. Si la empacadora no ha despejado el área limpiamente o la cosechadora ha tenido problemas con el grano puesto, esto puede afectar el trabajo posterior y poner en peligro la estabilidad del proceso.
Las diferencias entre los procedimientos también entran en juego. Para quedarnos con el ejemplo de la paja: una grada de discos compactos es menos propensa a amontonarse y atascarse que un cultivador. Por lo tanto, es muy probable que las herramientas sigan cambiando a medida que aumenta la automatización. Los departamentos de desarrollo tienen que gestionar el acto de equilibrio entre la máxima estabilidad del proceso y el mejor resultado de trabajo posible.
Un proceso de trabajo estable alivia al conductor, pero también puede reducir su atención. El problema es bien conocido en la industria automotriz: si el conductor ya no está completamente involucrado, se reduce el conocimiento de la situación. Esto puede conducir a, p. B. percibe perturbaciones o situaciones de emergencia con retraso.
Sensores conocidos
Para liberar al conductor de aún más tareas de control, puede ser necesaria más tecnología de sensores en la máquina, también para evaluar el resultado. Las primeras soluciones para el cultivo del suelo se ocupan del ajuste exacto. Con algunos fabricantes, la profundidad de trabajo para cultivadores ya se puede leer o ajustar digitalmente, y también está disponible el ajuste de profundidad de trabajo específico del sitio. En la tecnología de siembra, existen sistemas para controlar el flujo de semillas. La tecnología de perforación de precisión ha sido monitoreada durante mucho tiempo. También hay potencial aquí para la visualización y configuración de la profundidad de colocación. La presión de la reja también es uno de los factores que influyen en la lista de digitalización.
Posibles sensores
Se vuelve más complicado cuando se trata de corriente a tierra en la máquina y bloqueos. Aquí son concebibles varias soluciones. Por ejemplo, una comparación de las revoluciones de los rodillos con las revoluciones de las ruedas de apoyo podría proporcionar información sobre si el rodillo está empujando un banco de tierra frente a él.
La medición de la fuerza de tracción en la barra de tiro indica bloqueos o falta de herramientas. Sin embargo, la interpretación por parte del controlador es aquí más difícil. Sería concebible, por ejemplo, una comparación con la línea de trabajo anterior. Si, por ejemplo, también se aumentó allí el requisito de tracción, es probable que el suelo haya influido. Si no fuera así, algo podría estar mal con la máquina o el proceso.
Los sistemas de cámaras con evaluación automática de imágenes también podrían ser una solución. Tanto para el flujo de cultivo en la máquina como para evaluar el resultado. Una cámara que mire detrás de la máquina podría sacar conclusiones sobre el resultado del trabajo, así como sobre el flujo del suelo a partir de la imagen del trabajo.
Bucle cerrado
Más tecnología de sensores aún no hace un trabajo autónomo. Esto requiere lazos de control cerrados. Si por ej. Si, por ejemplo, se detecta un flujo de tierra estancado en la máquina, el ordenador de a bordo debe iniciar automáticamente medidas y, por ejemplo, levantar el dispositivo o ciertas herramientas. En la documentación de la obra se puede identificar la ubicación del error. Si las medidas no eliminan la falla, la máquina debe detenerse y emitir un mensaje.
Solo con tales circuitos de control cerrados el trabajo es realmente autónomo. Hasta entonces, probablemente habrá pasos intermedios en los que las personas ya no estén en la carretera 1:1 con una máquina. Más bien, controla de cerca una o más unidades autónomas y se hace cargo del suministro de semillas y combustible, así como del mantenimiento.
Para tener variables de entrada y control que sean lo más adecuadas posible para dichos lazos de control, la interacción entre el tractor y el dispositivo es cada vez más importante. Factores como la velocidad, el deslizamiento o la velocidad de la toma de fuerza pueden jugar un papel importante en el control adecuado del proceso. Además de aliviar al conductor, la gestión de los implementos del tractor también seguirá siendo importante para las máquinas autónomas. Esto significa que se mantienen los requisitos para las interfaces lo más estandarizadas posible. El bus ISO y especialmente TIM (Tractor Implement Management) son la base para el trabajo autónomo.
Muchos fabricantes están abordando el tema del "trabajo autónomo", pero seguirán confiando en soluciones externas para el vehículo tractor en el futuro.
¿Dónde están los fabricantes?
"Estamos listos para desarrollar aún más nuestros dispositivos en la dirección del uso autónomo, pero no tenemos en mente un reemplazo de tractor", dice Stefan Kiefer, jefe de innovaciones de cultivo de cultivos en Amazone.
Burkhard Sagemüller, jefe de desarrollo de Lemken, también ve otros conceptos de máquinas a largo plazo: "Actualmente es importante utilizar el tiempo de trabajo del conductor de manera efectiva, p. B. con la combinación de brocas. En un mundo autónomo, los pasos del proceso de preparación del semillero y siembra podrían separarse nuevamente si eso es ventajoso”.
Köckerling ya ha implementado los primeros proyectos para el control de profundidad específico del sitio. La automatización es actualmente un tema en las conversaciones con los clientes, pero la demanda está silenciada. “Con el aumento de la autonomía de los vehículos remolcadores, se requieren accesorios inteligentes. Los robots necesitan máquinas con el ancho de trabajo adecuado y sensores para que la seguridad operativa no se vea comprometida”, dice Stefan Kröger, director de marketing de Köckerling.
Pöttinger ya está viendo una creciente demanda de sensores en labranza. “Los gerentes de planta quieren controlar el resultado del trabajo y requieren, por ejemplo, sistemas para mantener la profundidad de trabajo. Esto dará como resultado más pasos de automatización”, dice Stephan Ackermann, director de gestión de productos de Pöttinger. Actualmente, la empresa no ve el foco de la automatización en la cosecha de forraje con ventanas de tiempo cortas y una alta proporción de caminos.
Resumiendo
Una mayor automatización ofrece potencial, especialmente en la labranza y la siembra, y puede reemplazar al conductor a mediano plazo. Los procesos de trabajo estables crean la base para esto, la tecnología de sensores debe hacerse cargo de las tareas de control y también ser capaz de evaluar el resultado del trabajo.
El trabajo con alta cobertura de área y baja tolerancia a errores, como la fertilización y la protección convencional de cultivos, se está desarrollando hacia el apoyo del conductor, pero no está a la vanguardia de la automatización.
La mayoría de los fabricantes de implementos no quieren desarrollar sus propios vehículos, sino que quieren adaptar sus dispositivos a los nuevos requisitos.
23-2-22--F.Berning
topa.
