Тенденции в области цифровых систем и IT — мнение экспертов Agritechnica

В сегодняшних реалиях цифровые системы широко распространены во многих областях профессионального сельского хозяйства. Они используются, в первую очередь, как поддержка в принятии решений, но при этом такие системы также существенно облегчают работу и повышают эффективность, а значит, и рентабельность всего аграрного бизнеса.

Тенденции к расширению использования цифровых систем и информационных технологий четко прослеживаются как в сельском хозяйстве, так и в смежных секторах переработки и сбыта. 

Более 30 новых и усовершенствованных новаций в области «цифровых систем и ИТ» были зарегистрированы в конкурсе инноваций Agritechnica-2022 — от систем помощи, интеллектуальных пультов дистанционного управления и дополненной реальности до цифровой оптимизации целых производственных процессов.

Отметим, что ранее мы уже рассказывали о тенденциях на рынке тракторов в статье Роджера Дж. Стирнимана, тенденциях в технологиях мелиорации и орошения в статье доктора Клауса Шпорера, тенденциях в технологиях защиты растений в статье Харальда Крамера и тенденциях в технологиях удобрения почвы в статье доктора Норберта Уппенкампа. Теперь же перейдем к самой передовой и технологически продвинутой теме — тенденциях в области цифровых систем и IT.

Системы помощи все чаще внедряются по всей производственной цепочке в кормопроизводстве и земледелии. Как правило, тенденции варьируются от поддержки принятия решений при движении по полю до оптимизации хранения в бункерном силос 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  и интеграции умных цифровых систем в сельхозтехнику.

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. Такая информация в режиме реального времени используется для составления карт риска во время работы и, таким образом, позволяет минимизировать нагрузку на почву.

Помимо привычных методов на основе датчиков, для снижения нагрузки на водителя в настоящее время все чаще используются более инновационные технологии и процессы на основе камер. 

С одной стороны, они применяются повсеместно для оптимизации заправки уборочных машин, а с другой стороны — 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. 

Кроме того, все более широкое применение находит и дополненная реальность, которая позволяет еще больше разгрузить водителя и помочь ему принимать решения без необходимости концентрироваться на отдельном мониторе. 

При этом важно понимать, что несмотря на все эти электронные системы поддержки, водители все-равно 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.

Одним из победителей в рамках конкурса инноваций Agritechnica-2022 стал ассистент внимания и технология дополнительной помощи оператору сельхозтехники RSM Ok ID. Монотонная работа в поле утомляет, в то же время долгие рабочие дни часто являются нормой, особенно во время уборки урожая. Особенно серьезные последствия может иметь засыпание водителя трактора или комбайна. Даже если это всего несколько секунд, и в сельском хозяйстве диапазон последствий секундного сна огромен и варьируется от повреждения машин и поломок до смерти человека.

В автомобильном секторе давно известны предупреждения о сонливости или ассистенты внимания. Ростсельмаш перенял этот подход, перенес его в сельское хозяйство и значительно развил систему для использования в сельском хозяйстве. RSM Ok ID непрерывно и интеллектуально отслеживает состояние водителя и немедленно уведомляет его громким звуковым сигналом, если обнаруживаются признаки усталости или другие изменившиеся условия, и машина останавливается, чтобы избежать трагических последствий. 

Система также автоматически генерирует сообщение в систему управления фермой Agrotronic. Чтобы обнаружить сонливость, камера непрерывно отслеживает зрачки, моргание и положение головы, а также пульс водителя. Система распознает типичные признаки усталости: частое моргание, глаза, направленные вниз или закрытые более трех секунд, снижение частоты сердечных сокращений, а также зевание и потирание глаз. Поскольку система RSM Ok ID подключена к ISOBUS машины, она может ее активно останавливать. Это может предотвратить возможные несчастные случаи.

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.

Отметим, что эксплуатационная надежность и безопасность транспортных средств — одна из основных проблем автономной работы сельскохозяйственной техники. Поэтому эксплуатация автономных машин сопряжена со строгими предписаниями, сложными датчиками и дорогостоящими технологиями.

Хорошим примером в этом вопросе является технология SIS REMOTE — это интегрированная система для дистанционного управления автономной сельскохозяйственной техникой. Масштабируемая система, состоящая из радиоуправления и автоматизации ISOBUS, отвечает всем требованиям функциональной безопасности и была впервые доведена для серийного производства в гусеничном носителе оборудования для ландшафтных работ.

 Интеграция беспроводного терминала управления интеллектуального земледелия в безопасное (дублированное) радиоуправление и комбинация с системой автоматического рулевого управления на основе GNSS-навигации с корректирующим сигналом RTK, а также полная автоматизация ISOBUS для автоматизированных процессов и управления секциями делают работу полуавтономных машин возможной и в касающихся безопасности движения и работы моментах с одновременным использованием автоматизации ISOBUS и автоматического управления полосой движения. Таким образом обеспечивается безопасность для водителя и его окружения, автоматизируются и уточняются рабочие процессы, снижается нагрузка на водителя и на экологию. Система является совместной разработкой компаний Reichardt Steuerungstechnik, HBC-radiomatic, Vogt и MDB. Она может контролировать и управлять несколькими машинами одновременно.

Инновационная разработка вносит важный вклад в (частичную) автономию машин и носителей оборудования и, таким образом, повышает удобство использования и безопасность.

Комплекс систем «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.

Об информационной системе управления фермой FMIS для оптимизации задач, работ в хозяйствах 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 и аграрий должен хорошо подумать о том, как цифровизация и электроника могут помочь ему в повседневной работе на практике, повысить производительность труда, снизить рабочую нагрузку и улучшить создание стоимости. 

О положительной тенденции к дигитализации (переходу на цифровой способ связи, записи и передачи данных с помощью цифровых устройств) можно говорить только после того, как на все эти вопросы будут даны удовлетворительные ответы.

(по материалам Agritechnica и DLG)