ТОП сельскохозяйственных инноваций десятилетия

Сельское хозяйство представляет собой специфическую отрасль экономики, которая характеризуется постоянным и непрерывным появлением на рынке современных решений и перспективных технологий, улучшающих и упрощающих жизнь фермеров и аграриев.

Высокопроизводительная техника, автоматические системы, роботизированные платформы, эргономичное оборудование, цифровые приложения, а также ресурсосберегающие технологии — все эти направления непрерывно совершенствуются из года в год, повышая качество и улучшая свою функциональность.

Инновации для отрасли АПК имеют одно из ключевых значений. Они могут существенно оптимизировать расходы и повысить эффективность широкого спектра сельскохозяйственных работ.

«ГлавПахарь» предлагает Вам ознакомиться с мнением о самых прорывных технологиях и главных сельскохозяйственных инновациях десятилетия, в том числе в сфере производства и развития сельскохозяйственной техники, машин, оборудования.

Инновации позволяют фермерам и сельхозорганизациям внедрить в использование по-настоящему новые продукты, процессы или способы организации для повышения результативности, конкурентоспособности и устойчивости к внешним потрясениям с целью решения той или иной проблемы. 

Ежегодно на рынке сельскохозяйственных технологий появляются новые актуальные разработки, способные кардинальным образом изменить в лучшую сторону жизнь современных фермеров и аграриев.

За последние 10 лет в агротехнической отрасли было выпущено множество инновационных продуктов, включающих все: от новейших технологий коробки передач до первого в мире автономного трактора. Рассмотрим основные из них.

Начнем наш рейтинг с ключевой разработки компании Massey Ferguson, которая в 2010 году представила на рынок зерноуборочный комбайн MF 9280 Delta, ставший первой машиной бренда с оптимизированной «гибридной» технологией обмолота.

Новая технология использовала обычную систему обмолота в сочетании с последующим применением совершенно нового двухроторного сепаратора.

Комбайн не только обеспечивал производительность выше, чем у машин в аналогичном классе мощности, но и потреблял на 10% меньше топлива при той же мощности в эквивалентных условиях.

Зерноуборочный комбайн Massey Ferguson 9280 Delta получил 7-цилиндровый двигатель объемом 9,8 л мощностью до 400 л.с. Машина была объявлена первым в мире комбайном, использующим избирательное каталитическое восстановление для снижения выбросов.

В 2011 году компания Amazone попала в заголовки СМИ, представив первый брендированный самоходный опрыскиватель Pantera 4001. Машина с инновационными для рынка того времени распылителями и шасси была впервые полностью спроектирована и изготовлена собственными силами компании.

Техника дебютировала на выставке LAMMA. При этом первые машины серии Pantera 4001 предлагались с шириной штанги до 40 м и емкостью бака 4000 л.

Amazone был одним из первых, кто начал использовать технологии автоматизации. Уже в 2011 году Pantera могла похвастаться множеством функций для точного земледелия, таких как GPS-Switch и GPS-Track. Кроме того, распылитель управлялся через терминал Amadrive с сенсорным экраном.

В результате введенных годом ранее новых лимитов выбросов в 2012 году на рынке сельскохозяйственной техники появилось множество новых тракторов. 

Среди них была инновационная линейка New Holland T6, которая включала семь новых моделей, впервые презентованных на выставке LAMMA.

Техника была оснащена двигателями мощностью от 119 до 175 л.с. с инновационной системой SCR от Fiat Powertrain Technologies собственного производства.

Уверенность New Holland в своих двигателях в 2012 году была настолько велика, что они также представили данные об экономии топлива в результате использования SCR. Тесты показали, что новые модели могут обеспечить экономию топлива до 30% или до 360 тыс. руб. по текущему курсу на каждую 1000 часов работы (включая расход AdBlue).

В 2013 году компания John Deere привлекла внимание профессионалов и специалистов отрасли новой трансмиссией, которая до этого считалась оптимизированной только для гоночных автомобилей.

После пяти лет разработки DirectDrive был запущен в качестве конкурента бесступенчатой ​​коробки передач с использованием технологии автоматического переключения восьми передач, установленных в трех диапазонах.

Коробка передач состояла из двух основных приводных валов, каждый из которых имел четырехступенчатую передачу и отдельную муфту, а также работал параллельно друг другу: один включается одновременно с другим, отключающимся, чтобы перемещаться по шестерням.

Технология John Deere позволяла технике выбрать один из трех диапазонов в зависимости от выполняемой задачи в полевых условиях и двигаться полностью автоматически, как если бы была использована трансмиссия IVT.

Подходя к середине десятилетия, в 2014 году специалисты компании Claydon отошли от своих традиционных навесных агрегатов и представили совершенно новую серию прицепных сеялок ⁠Hybrid T ⁠с рабочей шириной захвата 6 и 8 м.

По заверению руководства компании, как и в случае с другими машинами бренда, конструкция до запуска в серийное производство была апробирована и испытана на собственной ферме и тестовом полигоне. 

В прицепной версии Hybrid T использовалась запатентованная система прямого посева и полосовой обработки почвы. Имелось два ряда индивидуально регулируемых передних зубьев из карбида вольфрама, расположенных на расстоянии 2,5 м друг от друга, что давало минимальный зазор 550 мм. Защита от обратного возврата с гидравлическим ходом была стандартной.

Кроме того, в этот же период рынок по достоинству оценил первые инновационные посевные агрегаты Horsch Focus и Mzuri Pro-Til, работающие по технологии Strip-Till как наиболее совершенной и универсальной с точки зрения земледелия и растениеводства. Напомним, что Strip-Till представляет собой щадящую технологию обработки почвы, предусматривающую полосовое рыхление на глубину прикорневого слоя, с одновременным внесением удобрений.

Современный посевной комплекс Horsch Focus имеет стальной бак объемом 3500 литров с делением 60:40 и агрегатируется с тракторами мощностью 250 л.с. Основными особенностями семейства Focus являются глубокое рыхление почвы с целенаправленным внесением удобрений и точный посев за одну операцию. Для этого были установлены проверенные временем компоненты Horsch. Техника применяет рабочие органы и систему защиты стоек TerraGrip.

Современный посевной комплекс Mzuri Pro-Til имеет рабочую ширину захвата от 3 до 6 м. Инновационный посевной агрегат используется для посева зерновых и пропашных культур, Агрегат позволяет сеять в один проход без предварительной обработки почвы непосредственно по стерне культуры предшественника.

За один проход техника выполняет четыре операции: обрабатывает узкую полосу почвы до 12 см с внесением удобрений в слой обрабатываемой полосы, уплотняет обрабатываемую полосу, вкладывает в почву семена на определенную постоянную глубину, производит прикатывание для оптимального контакта семян с почвой.

В 2015 году лучшей инновацией в рейтинге сельскохозяйственных прорывов десятилетия стала еще одна разработка Amazone. 

На этот раз фермерам был представлен разбрасыватель ZA-V, который отличался новой системой распределения, полностью разработанной с помощью трехмерных схем.

Новое оборудование Amazone позволило увеличить ширину разбрасывания на 20% по сравнению с другими двухдисковыми распределителями в классе. Техника также обеспечивала образцовую равномерную и точную структуру разбрасывания даже при большой ширине захвата.

Современная версия навесного распределителя удобрений ZA-V имеет бункер объемом от 1400 до 4200 л. При этом машина может эксплуатироваться с высокой рабочей скоростью до 30 км/ч и универсальной пропускной способностью до 390 кг/мин при ширине захвата до 36 м.

Дополнительно разбрасыватель использует в работе систему Soft Ballistic System (SBS) для особо бережного обращения с удобрениями, минимизации потерь и повышения эффективности.

В 2016 году на основе идей исследователей из Harper Adams была разработана первая в мире автоматизированная система для сельского хозяйства, позволяющая убрать гектар зерновых без оператора, не выходя в поле.

Проект получил название Hands Free Hectare, и с момента запуска успешно засеял и убрал множество различных культур. Система представляет собой первую в мире единую технологию беспилотного, интеллектуального и автоматизированного сельского хозяйства, сопровождающую все основные технологические операции растениеводства.

В 2017 году на рынок вышел новый флагманский и революционный, с технологической точки зрения, зерноуборочный комбайн Fendt IDEAL.

После семи лет испытаний IDEAL был официально представлен публике на выставке Agritechnica 2017. Компания назвала разработку первым осевым комбайном в отрасли за последние 30 лет и заявила, что установила новый стандарт автоматизации уборки урожая с последним пополнением своего парка.

Зерноуборочный комбайн Fendt IDEAL создавался на принципиально новой базе в международных технических центрах AGCO, с учетом опыта в сфере разработки уборочных технологий и пожеланий клиентов со всего мира. 

Чтобы добиться максимальной эффективности работы машины, инженеры Fendt проводили ее испытания в разных регионах при самых суровых условиях эксплуатации. 

Комбайны Fendt IDEAL оснащаются уникальными жатками PowerFlow последнего поколения и молотильно-сепарирующим устройством Dual Helix, которое обеспечивает превосходное качество обмолота и низкое потребление мощности. 

Система автоматической настройки комбайна IDEAL harvest предлагает три основные стратегии уборки урожая: минимизация дробления, потерь и засоренности зерна. В соответствии с ними происходят настройка частоты вращения ротора и вентилятора, открытие верхнего и нижнего решет, а также регулировка скорости движения. Помимо системы IDEAL harvest, комбайны Fendt IDEAL оснащены и другими интеллектуальными технологиями.

В 2018 году роботизированные технологии в отрасли сельского хозяйства совершили настоящий технологический прорыв. 

Компания Small Robot Company представила миру концепцию многофункциональных роботов Tom, Dick и Harry. Комплексный парк роботов был нацелен на достижение более устойчивой формы производства, снижения воздействия сельского хозяйства на окружающую среду и увеличение объемов сельскохозяйственной продукции во всем мире за счет использования технологий автоматизации и искусственного интеллекта.

Именно с данных роботов начался переход отрасли к четвертой индустриальной сельскохозяйственной революции.

Робот Тоm, находясь в постоянном движении, объезжает все растения на поле и отслеживает состояние посевов и здоровье сельскохозяйственных культур. Тоm запрограммирован таким образом, что имеет возможность автоматического возвращения на зарядную станцию по истечению срока действия аккумулятора. Там же агрегат выгружает гигабайты собранной для анализа информации о состоянии исследуемых сельскохозяйственных культур.

После обработки информации, которую собрал робот Tom, к работе подключаются роботы Dick и Harry. Harry — это робот, который отвечает за точный посев и посадку сельскохозяйственных культур, а Dick осуществляет точное внесение пестицидов и лазерную прополку.

В 2019 году одной из наиболее инновационных разработок стал VoloDrone ⁠— крупный прорывной проект в технологии дронов-беспилотников, который стал результатом сотрудничества между John Deere и Volocopter.

Обладая потенциальной полезной нагрузкой в 200 кг, VoloDrone способен покрыть большую рабочую площадь, особенно в сложных условиях эксплуатации.

Беспилотник приводится в движение 18-ю роторами с общим диаметром 9,2 м. Дрон оснащен полностью электрическим приводом с использованием сменных литий-ионных батарей. Одна зарядка аккумулятора обеспечивает время непрерывного полета до 30 минут. VoloDrone можно управлять дистанционно или автоматически по заранее запрограммированному маршруту.

В ушедшем 2020 году «ГлавПахарь» выделил сразу три инновационных разработки, способных существенно изменить отрасль сельского хозяйства и задать новую линию и тренд технологического развития на ближайшие десять лет.

Главной инновацией в рейтинге за 2020 год редакция нашего портала признала первый в мире автономный электрический трактор Monarch Tractor.

Трактор сочетает в себе электрификацию, автоматизацию и машинное обучение. Машина способна передвигаться без водителя, анализировать данные об урожае и работать через смартфон. 

Техника имеет двигатель мощностью 40 л.с. При этом кратковременная пиковая мощность составляет до 70 л.с. 

Машина может работать как вездеход и использоваться в качестве электрогенератора непосредственно в поле. Трактор способен передвигаться без водителя, выполняя заранее запрограммированные задачи. Функционал Monarch также использует режимы жестов и теней, что позволяет ехать прямо за оператором или рабочим фермы.

Напомним, что разработку в сфере электрификации тракторов в 2020 году также вели компании H2Trac, Solectrac, Landini, Fendt и Sepp Knusel.

Еще одной инновацией 2020 года, заслуживающей внимание аграриев, стала первая в мире универсальная сельхозплатформа Jifei R150. Разработка была представлена китайской компанией-разработчиком XAG Jifei.

Техника имеет возможность адаптации к различным условиям эксплуатации, а также комплексной трансформации для выполнения широкого спектра технологических операций, таких как посев, внесение удобрений, опрыскивание средствами защиты растений, кошение травы и многое другое.

Машина имеет множество режимов работы и функций для работы на сельскохозяйственных угодьях с различными рельефами и условиями.

Платформа использует интеллектуальное управление, автоматизированные беспилотные системы, высокопрочную интегрированную стальную раму, внедорожное шасси, эргономичную модульную конструкцию с возможностью использования широкого спектра инновационных блоков и оборудования.

В зависимости от вида выполняемых работ номинальная нагрузка на агрегат составляет до 220 кг. Радиус поворота машины составляет всего 0,7 м. Jifei R150 способен работать на скорости до 5 км/ч.

Заключительной инновационной разработкой года стали специализированные летающие роботы от израильской компании Tevel Aerobotics Technologies.

Агрегаты используются для сбора урожая различных фруктов, включая яблоки, персики, нектарины, груши, сливы, цитрусовые и авокадо.

В 2020 году новинка была признана лучшей роботизированной концепцией в рамках Best Field Robot Concept Award 2020. Подробнее о работе данной техники можно прочитать в нашем материале по ссылке.

Подготовлено по материалам cpm-magazine.co.uk. Автор: Шарлотта Каннингем (Charlotte Cunningham).