RSM Digital Drive, или что может беспилотный комбайн TORUM в поле

В середине октября текущего года состоялось революционное для отрасли отечественного сельхозмашиностроения мероприятие RSM Digital Drive — онлайн-трансляция работы агромашины Ростсельмаш, оснащенной комплексом собственных интеллектуальных систем.

Спустя месяц, когда ажиотаж вокруг события немного утих, мы предлагаем в спокойной обстановке разобраться с вопросом, а что в действительности может беспилотный комбайн TORUM 785, оснащенный системами РСМ Агротроник автопилот, системами идентификации транспортного средства и оптимизации логистики, идентификации адаптера, оптимизации скорости движения комбайна и системы картографирования урожайности/влажности. Способна ли разработка бренда удивить требовательного российского фермера по-настоящему?

«ГлавПахарь» присутствовал на мероприятии и ознакомился с ключевыми характеристиками, преимуществами и возможностями проекта. Давайте разбираться вместе…«а стоила ли игра свеч?».

Назовем несколько интересных цифр, характеризующих RSM Digital Drive:

• 7000! 

Да-да, именно столько специалистов из России и других стран мира смотрело онлайн-трансляцию, что еще раз подтверждает актуальность показанных разработок и решений для АПК. Добавить здесь нечего, интерес к автоматизации в сельском хозяйстве действительно достаточно сильный. 

• 3! 

Компания Ростсельмаш провела итоговую презентацию 08 октября 2021 года в Тамбовской области на базе ООО «Агрофирма «Октябрьская». Но стоит отметить, что из-за неблагоприятных погодных условий бренд несколько раз, а именно 3 раза, сдвигал сроки проведения RSM Digital Drive. Проблемы были!

Причина проста — погода является чрезвычайно важным фактором для работы интеллектуальных систем в сельском хозяйстве. К сожалению, метеопрогноз на ряд сентябрьских дат был чрезвычайно неблагоприятным. Переносы были практической необходимостью.

Уборка сои (а именно на этой культуре планировалось показать все умения комбайна) в таких непростых условиях высокой влажности становилась невозможной. При каждом переносе представители компании неоднократно отмечали, что потенциал интеллектуальных систем Ростсельмаш по управлению ходовыми частями сельхозмашин был продемонстрирован уже не раз, и показывать его вновь компания считает нецелесообразным. 

Сельхозпроизводители ожидали возможности оценить эффективность систем Ростсельмаш именно в реальных полевых условиях, в этом же был заинтересован и сам производитель. К счастью для большинства экспертов отрасли, событие все-таки состоялось в полномасштабном режиме, хоть и с небольшими задержками по времени.

• 4!

Мероприятие Ростсельмаш транслировалось на 4 каналах в соцсетях, за презентацией наблюдали не только эксперты в области агробизнеса, но и специалисты сферы ИТ-технологий. 

• 8!

Пожалуй, это самая важная цифра RSM Digital Drive. Именно столько интеллектуальных систем мы насчитали на комбайне в рамках презентации. 

У всех, кто следил за событием, была уникальная возможность лично наблюдать за тем, как цифровые сервисы Ростсельмаш помогают выстраивать эффективную работу уборочной техники.

Профессиональной аудитории были представлены инновационная платформа агроменеджмента РСМ Агротроник и интегрированные в нее системы идентификации и контроля, автоуправления и агрономии. 

В числе продемонстрированных систем: идентификация транспортного средства РСМ Транспорт АйДи; идентификация механизатора на основе биометрии РСМ Фейс АйДи; идентификация адаптера РСМ Умная метка; оптимизация логистики РСМ Роутер; картирование урожайности РСМ Карта урожайности; оптимизация скорости движения уборочной техники РСМ Адаптивный Круиз Контроль.

Ростсельмаш был твердо намерен выполнить свое обещание и показать слаженную и эффективную работу своих систем в связке. В ходе демонстрации у зрителей была возможность увидеть уборку сои. В рамках RSM Digital Drive ведущие специалисты компании, а также приглашенные эксперты из агробизнеса представили электронные сервисы Ростсельмаш, рассказали о сфере их применения, возможностях и преимуществах интеграции в действующие схемы агроменеджмента сельхозпредприятий.

На протяжении всей трансляции руководитель направления цифровых проектов Ростсельмаш Олег Александров комментировал работу комбайна, рассказывал о функциях и преимуществах той или иной системы и ее интеграции в действующие схемы, давал подробные консультации. Зрители также могли задать уточняющие и другие интересующие их вопросы. У всех, кто присоединился к RSM Digital Drive, была возможность подать заявку на предзаказ представленных систем и получить определенные преференции.

Пока комбайн TORUM 785 убирал сою, оператор несколько раз на ходу выходил из кабины. Элемент шоу, естественно, присутствовал, и в начале у многих экспертов, скорее всего, даже был определенный скептицизм в отношении происходящего, но это ощущение быстро ушло, когда комбайн не смог самостоятельно развернуться на разворотной полосе, потому что идентифицировал близко стоящую к полю палатку Ростсельмаш как препятствие.

Да, не все прошло гладко, но эта ситуация четко доказала, что все процессы на презентации происходят по-настоящему, это не какая-то бутафория и просто показ красивого умного комбайна в поле по спланированному сценарию, это реальное испытание для всех: и производителей, и специалистов в поле, и аграриев у экрана, во всех смыслах этого слова.

Обо всем по порядку. Платформа агроменеджмента Агротроник позволяет получить удаленный контроль над технологическими процессами, оптимизировать режим эксплуатации техники, а также планировать и эффективно управлять парком техники в режиме реального времени. Агротроник — своеобразное ядро умных интеллектуальных систем Ростсельмаш, которое позволяет объединить все электронные опции в одном месте. Таким образом, все системы могут работать и как отдельные элементы, и как единый цифровой механизм для повышения эффективности уборки и эксплуатации парка сельхозмашин.

Теперь предметно поговорим о подсистемах:

• система «РСМ Роутер» — позволяет оптимизировать логистику основных и вспомогательных сельхозмашин. 

Система построена на базе Agrotronic с применением уникальных протоколов межмашинного общения, которые передают карты-задания непосредственно в бортовую систему. Технология функционирует на программном обеспечении, разработанном специалистами компании Ростсельмаш. «РСМ Роутер» представляет собой алгоритм, который оценивает характеристики поля, урожайность, уровень заполнения бункера и траектории машин, выстраивая максимально эффективный маршрут движения техники, позволяя сократить сроки уборки и минимизировать потери. Основная цель данной системы — координировать работу машин через передачу карт заданий в бортовой компьютер.

• система «РСМ Карта урожайности» — предназначена для точного определения урожайности и влажности в любой точке поля и в любой момент времени. 

Функция является чрезвычайно полезной для агрономов при создании карт дифференцированного внесения удобрений. Система представляет собой цифровую технологию картирования урожайности на основе датчиков урожайности и влажности, обеспечивающих замер намолота в каждой точке поля и создание карт урожайности и влажности. Данные постоянно передаются на сервер Agrotronic, где автоматически анализируются и представляются в виде карт. Пользователь может в любое время посмотреть, обработать и выгрузить для дальнейшего использования.

• система «РСМ Умная метка» — представляет собой беспроводную умную метку, которая позволяет легко идентифицировать любое прицепное или навесное оборудование: адаптер, жатку, подборщик и так далее. 

Активная беспроводная метка легко закрепляется на раме или корпусе орудия и может быть легко зарегистрирована в мобильном приложении Agrotronic. С момента регистрации в приложении можно проводить мониторинг прицепного оборудования: его месторасположение, статус, количество отработанных часов и простоев, рассчитывать амортизацию. Данные об уникальном номере метки поступают на считыватель и посредством бортового компьютера транслируются в платформу Агротроник. 

• система «РСМ Адаптивный Круиз Контроль» — представляет собой автоматическую систему движения с оптимальной скоростью и заданным уровнем урожайности, потерь, количеством массы, загрузки двигателя, наклонной камеры и МСУ. 

Технология обеспечивает равномерный поток массы на входе в МСУ. При изменении урожайности или изменении скорости при превышении уровня потерь, система избавляет оператора от необходимости подстраивать МСУ и систему очистки.

• системы «РСМ Транспорт АйДи» и «РСМ Фейс АйДи».

Первая система представляет собой процесс идентификации транспортного средства при выгрузке зерна из комбайна в зерновозы, прицепы, бункеры-перегрузчики и так далее. Вторая система является разработкой, позволяющей при помощи распознавания лица идентифицировать оператора машины. На данный момент для идентификации оператора сельскохозяйственных машин используется система на основе радиочастотных меток (RFID) и их считывателей. Данная система имеет ряд недостатков и не гарантирует на 100%, что за рулем транспортного средства находится назначенный оператор, дооборудование обходится недешево, карта может быть утрачена или сломана, саму карту можно дублировать.

• система «РСМ Агротроник пилот 1.0» — автоматическая система вождения на основе GNSS и RTK-сигналов. 

Технология увеличивает производительность до 30 %. Она также снижает показатели трудоемкости проведения полевых операций, количество пропусков и перекрытий, экономит ГСМ и трудозатраты, координирует работу в условиях плохой видимости и темное время суток. 

Система состоит из бортового дисплея-компьютера, который предназначен для визуализации процесса автовождения, задания рабочих и клиентских параметров, импорта и экспорта полевых и диагностических данных, настройки и калибровки гидравлического распределителя и других исполнительных механизмов, контроллера навигационного, который включает в себя: GNSS-приемник, базовую станцию, инерциальную систему, GSM-модем, вычислительный процессор, алгоритмы управления машиной, антенны GNSS, которая устанавливается на крыше кабины машины по центральной оси симметрии. Антенна принимает сигналы в одночастотном режиме от ГЛОНАСС и GPS-систем позиционирования.

• система «РСМ Агротроник пилот 2.0» — система автовождения российского производства, которая является продолжением разработки системы автовождения Ростсельмаш для всех видов машин на основе машинного зрения, а также технологии GNSS и RTK. 

Технология предназначена для увеличения производительности и снижения трудоемкости проведения полевых операций, снижения пропусков и перекрытий, экономии ГСМ и трудозатрат, безостановочной работы в условиях плохой видимости и темное время суток. 

Безопасность работы обеспечивается функцией остановки перед препятствиями. Система может работать по карте-заданию, которая генерируется в Агротронике и передается непосредственно в бортовую систему машины. RTK поправки гибридной системы «РСМ Агротроник Пилот 2.0» обеспечивают точность автовождения до 2,5 см, а машинное зрение способно распознать вовремя препятствие и остановить трактор или комбайн. При нестабильном спутниковом сигнале система автоматически переходит в режим работы по машинному зрению. Авторазвороты осуществляются в автоматическом режиме. При этом осуществляется поднятие жатки в конце гона и опускание в начале.

Цифровые системы это, конечно, хорошо, но важным объектои в уборке является и сам комбайн. TORUM-785 предназначен для уборки всех традиционных зерновых, колосовых, бобовых, масличных и крупяных культур. Производительность агрегата составляет до 45 тонн за 1 час основного времени на зерновых, что, в свою очередь, позволяет обрабатывать за сезон до 2000-3000 га.

После презентации самих цифровых систем и информации о возможностях комбайна RSM Digital Drive вошел в, пожалуй, самый интересный этап практических тестов в поле в режиме онлайн. 

Процесс комментировал Олег Александров — руководитель направления цифровых проектов Ростсельмаш. В самом начале эксперт еще раз, но теперь уже на практике, поэтапно и шаг за шагом рассказал как работать с платформой Агротроник, а также как задавать базовые параметры, формировать задания и отправлять их на сам комбайн.

Первое, что показал комбайн в поле, естественно, беспилотное вождение. На первых стартовых прогонах механизатор находился в кабине техники, хотя и убрал руки с рулевой колонки. Но затем оператор машины просто вышел из комбайна на ходу, и техника продолжила убирать сою в автономном режиме, без какой-либо посторонней помощи и возможности остановиться в ручном формате.

Затем комбайн показал автоматический разворот с самостоятельным подъемом жатки. Мероприятие проходило в течение одного часа, за этот период одна проблема при развороте все-таки была (о ней мы говорили в самом начале статьи), но в целом комбайн справился с поставленной задачей на всех последующих разворотах, после корректировки траектории движения. 

При развороте комбайн сначала немного подавался вправо, а затем разворачивался влево, чтобы точно войти в гон с точностью до 2,5 см. Скорость зависила от микрорельефа поля.

Следующим важным этапом демопоказа стала демонстрация остановки перед препятствиями. Система распознает человека, технику, дерево, столб, животных, забор, лесопосадку и так далее. При показе данной опции проблем не возникло. ​Технология распознает препятствие с 15 метров, а расстояние остановки в машинном зрении составляет от 6 до 10 метров в зависимости от скорости.

Актуальным вопросом стал и процесс выгрузки комбайна. При заполнении бункера машина автономно останавливалась и выдвигала выгрузной шнек, ожидая технику под разгрузку. 

В целом выгрузка урожая, благодаря умным системам, осуществляется только в разрешенные транспортные средства. К примеру, в ходе презентации водитель КАМАЗа, подъехав к комбайну, нажал на специализированный брелок, эти данные сразу же передались в систему и грузовой транспорт идентифицировался. Процесс занял не более 4-5 секунд.

Недостатком на данный момент времени является возможность просыпания зерна мимо грузового транспорта. Однако система, контролирующая выгрузку зерна без просыпания мимо кузова, как отметили представители бренда, будет доступна для беспилотного комбайна уже в следующем году. Вопрос важный, и хорошо, что он под контролем!

Кроме уже названных особенностей, остановимся и на том, что край поля можно заносить в систему сразу двумя способами: заранее вместе с заданием или с помощью систем контроля, уже когда комбайн на ходу.

По заверению производителя, система может работать не только на ровных полях. Точность в 2,5 см сохраняется и при сложном рельефе и на границах поля. Роутер выставляет движение не только на геометрически правильном поле, а на любом доступном.

В антенне есть два сигнала GSM и GPS, если нет интернета, то взаимодействие с техникой осуществляется по GPS. Для этой системы нужно ставить станцию в поле, она идет в комплекте поставки. То есть ​в случае плохого сигнала машина сможет удерживать нужную траекторию, так как системы автовождения не зависят от наличия интернет сигнала.

Комбайн сам определяет влажность зерна и строит таблицу в системе Агротроник. Точное измерение гарантируется специализированным датчиком с точностью 98%.

Что еще приятно удивило именно команду «ГлавПахарь», так это система оценки возврата на домолот. Если кратко, то при перегрузке зернового элеватора, датчик отправляет сигнал о превышении уровня соломы, после этого в комбайне корректируется скорость вентилятора, а также уменьшаются зазоры между гребенками верхнего решета или удлинителя.

Современное сельское хозяйство уже не может существовать без электронных систем, которые заметно повышают производительность аграрной техники и уменьшают затраты хозяйств.

Если подводить итоги и формировать свое собственное мнение по вопросу «а стоила ли игра свеч?», то ответ есть — стоит, а вот насколько эта игра будет эффективной зависит не только от самих аграриев, но и от фактора времени. Разработка достаточна молодая, но при этом более чем перспективная. Цифровизация в АПК шагает по России семимильными шагами. Нам же остается только ждать, ведь время покажет, насколько система оправдана при использовании в российских полях. Но, как говорится, «пока сам не попробуешь — не узнаешь».