Технологична революция в земеделската техника

Агритехника е най-сериозното изложение в областта на земеделската техника в световен мащаб. И не само защото тук се демонстрират за първи път нови машини. А защото тези нови машини задават посоките на развитието на селското стопанство в бъдеще. Всеки може да направи равносметка на тези тенденции, разхождайки се между машините, изложени в Хановер.
Но да се обобщи всичко видяно и да се систематизира е по силите само на специалистите. По тази причина разговарям с професор Карлхайнц Кьолер от университета Хоенхайм, Щутгарт. Помолих го да направи пълен обзор на тазгодишното изложение за читателите на „Гласът на фермера“. Това, което разказа той е сигурно, че не може да бъде намерено в българската преса.
- Главните задачи пред техниката през следващите няколко години, като например преминаването от изкопаеми източници на енергия, електрическата мобилност и вързаното в мрежа производство, често наричани Индустрия 4.0 се опират в болшинството си на техническия прогрес. Когато машиностроенето, електротехниката и информационните технологии се обединяват, за да управляват развитието и производството през Интернет, това вече се обозначава като Идустрия 4.0 – четвърта индустриална революция след механизацията с помощта на водата и силата на парата, внедряването на масовото производство с използването на електрическа енергия, и цифровата индустриална революция. В селското стопанство се наблюдават процеси, аналогични на развитието на промишлеността.
Обзорът на тенеденциите на изложението Агритехника 2011 завършва с думите „Усъвършенстванията в областта на електрониката, сензорната техника и програмното осигуряване по впечатляващ начин определят характера на техническите иновации в земеделието и водят до разширяване на автоматизацията на работните процеси в растениевъдството с цел да се организира работата по-ефективно, качествено, точно, екологично и икономично“. Това без никакви ограничения е валидно и за тазгодишното изложение. При това динамиката е много по-висока. Споменатите явления продължават с обща тенденция за автоматизация на процесите в съчетание с интелигентни системи за мениджмънт на данните за оптимизиране на контрола над машините, логистиката, документирането, осигуряване на качество и проследимост на произхода на продукцията. Почти всяка една от заявените от производителите тази година в конкурса на изложението 400 иновации има усъвършенствания в областта на електрониката, сензорната техника и програмното осигуряване.
[B%]ТРАКТОРИ[%B]
Развитието в областта на двигателите при водещите производители продължава да се определя от решения с различна степен на сложност за постигането на задължителните от 2014 година норми на отработените газове. Тези съществени допълнителни разходи не само се отразиха негативно върху бюджетите за научни разработки, но и предизвикаха забележимо покачване на цените за потребителите. За първи път за селското стопанство се предлага хибридно транспортно средство. Демонстрираният на изложението елекртическо-хибриден товарач позволява да се използва в закрити помещения електрически кабел, което не отделя отработени газове в околната среда. Извън пределите на сградите работната хидравлика и електрическия двигател се задвижват от дизелов двигател.
Развитето при трансмисиите се определя, както и досега, от все по-голямото предлагане на безстепенни трансмисии с вал за разпределяне на мощността, особено в ниските класове на мощност, както и при комуналните и специализираните машини. За първи път са представени превключвани под товар кутии на силоотводния вал, както за преден, така и за заден силоотводен вал, съчетаващи повишаване на производителността с намаляването на разхода на гориво.
За безопасност при транспорта на прикачен инвентар е създадена новата система за хидравлично спиране на двигателя. За да се намалят нещастните случаи, тракторът може да се ранкира напред и назад с лесно натискане на копче извън кабината. Това за първи път представено просто решение в бъдеще ще намери приложение в не една серия трактори.
Поглъщащи вибрациите кабини с оптимизиран обзор и концепция на осветление, както и амортесираните операторски седалки с конзола за управление и дисплеи в подлакътника демонстрират най-висок комфорт при управление и работа. На изложението Агритехника 2009 за първи път беше представена основаната на ISOBUS система Traktor-Implement-Management (TIM), при която ремаркето контролира скоростта на трактора в зависимост от големината на откоса. Последваха аналогични решения за сламопресите, картофокопачните машини и цистерните за органичен тор. Тази година са представени такива системи за кръглите сламопреси и машините за внасяне на минерален тор. Получаваният благодарение на тази система осезаем ръст на производителността и икономическа ефективност, както и облекчаването на труда на оператора на машините станаха причина използването на системите TIM и ISOBUS да стане стандарт при комбинациите. Въпреки, че на практика, в зависимост от производителя и избраните машини все още възникват определени проблеми със съвместимостта.
[B%]ПОЧВООБРАБОТКА[%B]
Различните технологии за почвообработка, с плуг или без, днес могат да се реализират като индивидуално се подбере техника в зависимост от желанието и условията, за да се постигнат оптимално желаните икономически и екологични цели. За всяка задача, било следжътвена обработка, основна почвообработка или подготовка на семенното ложе, има обширно предлагане на качествена техника. Дали компактна брана за първа недълбока следжътвена обработка, дали култиватор в качеството си на универсална машина за следжътвена и основна обработка, или плугове за обръщане на пластовете - при всички групи има детайлни подобрения, но не и съвършенно нови решения.
В областта на техниката за обработка на почвата разработките също са в посока автоматично регулиране, било то управляема чрез GPS автоматична настройка на ширината на браздата, заораване и повдигане на плуга на полосите за обръщане или автоматично регулиране на работната дълбочина на култиватора. Наред с традиционните производители на плугове на пазара се появяват нови фирми, което се обяснява не толкова с възраждането на оранта, колкото със стремежа на тези фирми да доокомплектоват производствената си палитра за оптимизиране на търговската им политика.
Обратно, значението на безплужната почвообработка продължава да расте, базирайки се основно на използването на култиватори. В някои региони нараства интересът към ленточната обработка (Strip-Till), на първо място при отглеждането на царевица в съчетание с едновременно прилагане на органичен тор.
[B%]СЕИТБЕНА ТЕХНИКА[%B]
Все по-големият брой управляващи и регулиращи системи определя и развитието в областта на сеитбената техника. Било оптимизиране на поставянето на семената и дълбочината на засяването или управлявано посредством GPS залагане на технологичната колея. Наред с това значително расте предлагането на пригодни за сеитба върху мулч сеялки, комбинирани с устройства за едновременно прилагане на минерален тор.
За първи път се демонстрира нова система за превключване на технологични колеи. Залагането на технологични колеи от пневматичните сеялки при смяната на ритмите на технологичните колеи и при различна работна ширина често е свързано със сложни пренастройки. Тук новата система с включваните индивидуално канали на разпределителните глави осигурява уникална гъвкавост и необичаен комфорт при залагането на технологичните колеи при неизменна точност на нормата на засяване в реда. Работната ширина, ширината на колеята и ритъмът на технологичните колеи могат да се избират от терминала за управление. Връщането на семената при едновременно пропорционално намаляване на дозирането осигуряват точна норма на засяване, в това число и на технологичната колея. Индивидуално поставяното изключване на едната страна (дясна или лява) дава възможност сеитбата да започва от двете страни, а системата Section Control осигурява точна сеитба по края на полето.
За първи път бе представена нова иновативна концепция, реализираща в една машина сеитбата на зърнени и еднозърнени (например, царевица или слънчоглед). Тази комбинирана машина позволява да се икономиса от покупката на собствена еднозърнена (пунктирна) сеялка. Превключването от редова на пунктирна сеитба става просто и комфортно. Една машина може да използва в четири посоки - сеитба на зърнени култури, сеитба на царевица с внасяне на тор или без, сеитба на царевица с подсев (защита срещу ерозия). Многократното използване на тази машина разширява спектърът на нейното използване и намалява разходите на хектар.
За пунктирна сеитба на царевица и бобови култури много фирми вече предлагат машини с усъвършенствана технология за разделянето на семената, която осигурява висока точност на полагането на семето дори при работна скорост да 15 км/час. Все по-често се чуват пожелания от фермерите за машини за пунктирна сеитба на зърнени култури и рапица. В тази насока на Агритехника за първи път бе демонстрирано оригинално техническо решение. На основата на съществуваща пневматична сеялка е реализирана иновативна система за дозиране. Подаването на семената става от централния бункер с помощта на централен дозатор на обемите. Тези предварително дозирани семена пневматично се подават в рикошетния разпределител, откъдето и попадат в съответната засяваща секция. По този начин до ралника подаването на семената става по обичайния досега начин, без допълнителни промени в стондартната сеялка. Всяка засяваща секция има на горната страна на ралника дозиращо устройство за разпределяне на потока на семената от разпределителя. В това дозиращо устройство, безпорядъчния, дозиран само по своя обем поток от семена се дообработва и семената по едно се подават в тръбичката. На изхода от дозиращото устройство получаваме желания, подреден и еднороден поток от семена. Новата технология за редова сеитба на зърнени култури осигурява висока честота при отделянето на семената, което позволява да се запази производителността на днешните редови сеялки дори при скорости от 10 до 12 км/час. Новият еднозърнен дозатор може при честота от 120 херца да реализира сеитбена норма от 240 семена на квадратен метър при работна скорост от 12 км/час и разстояние между редовете от 15 см
[B%]ТЕХНИКА ЗА ПРИЛАГАНЕ НА ТОР И СРЕДСТВА ЗА РАСТИТЕЛНА ЗАЩИТА[%B]
Опирайки се на високото ниво на техниката за прилагане на минерален тор с голямо количество отбелязани още преди две години автоматични настройки за оптимизиране на разпределянето на тора на полосите за обръщане, края на полето, както и при работа във ветровити условия, много фирми представят впечатляващи усъвършенствания. За първи път в Хановер беше представена първата в света напълно автоматична система за онлайн измерване на разпределението на тора и напълно автоматично регулиране на дисковата торачка в зависимост от вида на тора и желаната работна ширина. С помощта на късовълнови датчици и напълно автоматична система за настройките на тороразпределящата машина за първи път напълно автоматично се постига висока точност при внасянето на тор. Въртящата се около разхвърлящия диск, снабдена с микровълнови устройства стрела, безконтактно регистрира ветрилото на разпределянето на тора и с помощта на въртящото се дъно на бункера с дозиращо отверстие напълно автоматично адаптира графиката на разпределянето на веществата в съответствие с необходимата работна ширина. По време на работа графиката на разпределянето постоянно се контролира и при необходимост се осъществява автоматично регулиране на точката на разпределянето на тора върху разпределящия диск. Новото напълно автоматично регулиране на тороразпределящата машина на желаната работна ширина осигурява в сравнение с традиционната технология по-висока точност, при това без предварителни тестове на тороразпределящата машина на полето.
В техниката за растителна защита не намалява тенденцията към все по-голяма работна ширина и голяма вместимост на резервоарите. Расте предлагането на самоходна техника. Повишена производителност, висок комфорт при управление и работа, както и високата маневреност са основните причини за това развитие. Базиращи се на стандарта ISOBUS електронни регулировъчни устройства за автоматично включване и изключване на сектори на щангите, регулиране на интервала и адаптирането на щангите вече са стандарт. Нови системи за регулиране на воденето на щангите, за намаляване на отнасянето от вятъра, както и за предотвратяване на нарушения при дозирането на завоите, разширяват спектъра на предложенията. Сензорни устройства за регулиране варирарт нормите на внасяне по секции в зависимост от фазата на развитие на растенията. Важна тема остава защитата на работниците и околната среда. За първи път тук се предлагат нови решения, в частност, затворена система за напълване с автоматично безконтактно пълнене.
[B%]ТЕХНИКА ЗА НАПОЯВАНЕ[%B]
Разработването и реализирането на иновативни и ефективни системи за напояване и дъждуване има решаващо значение за увеличаването на обемите на аграрното производство и световното осигуряване на храни. Специфичните участъкови системи за апликация в съчетание с динамични датчици за влага и безжично предаване на информация (сензорни мрежи) определят днешното ниво на технологиите.
Със система за разумно напояване (Smart Irrigation System) се демонстрира иновативна концепция за редови култури (например, царевица), която позволява на фермера да осъществява специфично за местността и растенията планиране и регулиране на напояването на основата на измерването на влагата на почвата в реално време, данните за която безжично се предават към компютър, където се анализират от специална експертна система. Предлаганото комплексно решение включва много точно, управлявано през RTK, пролагане на маркучите за капковото напояване, специален датчик за влажността на почвата, устройство за безжично предаване на данни (наред с влажността на почвата и температурата на въздуха, количеството на валежите, количеството на слънчеви часове и т.н.), различни маркучи (по избор) за точно разпределяне на водата, както и главна станция с адаптирани един към друг компоненти (помпи, винтили, филтри и т.н.). Тази система осигурява ефективно използване на водата, хранителните вещества, енергията и разходите за труд при напояване с едновременно внасяне на хранителни вещества. Управляваното посредством RTK и документирано по съответния начин пролагане на маркучите за капково напояване осигуряват безпроблемна работа на машините за обработка на почвата и сеитба между проложените в земята маркучи без те да бъдат повреждани.
[B%]ТЕХНИКА ЗА ПРИБИРАНЕ НА ЗЪРНЕНИ КУЛТУРИ[%B]
Развитието на зърноприбиращите комбайни през последните години се определя от огромният ръст на пропускателната способност (до 80 тона на час и повече). Подобрени хедери и сепариращи системи, нараснали мощности на двигателите (до 600 к.с.), увеличена работна ширина (до 12 м), електронни настройки, системи за автоматично управление, интерактивни системи-асистенти на оператора, широка автоматизация на целия жътвен процес (в зависимост от избраната стратегия на управление) – всичко това стана основа за впечатляващо развитие. В съчетание със синхронизацията и автоматизацията на процеса на претоварването на зърното на паралелно движещи се транспортни средства водят до значително увеличение на производителността и ефективността на кампанията. Имайки предвид днешното ниво на техниката, представените през тази година новости изглеждат относително скромни, например, автоматична настройка на адаптирането на броя на оборотите на сламотръса в зависимост от подаваната маса или поставени в главата на зърнения елеватор камери за анализ на частта на раздробеното зърно с такт от една секунда. За оптимизиране на разпределянето на сламата при голяма работна ширина, страничен вятър и работа на наклони с помощта на съответните датчици за вятър и наклон се осъществява автоматично съгласуване на посоката на разпределянето, така че дори при вятър и страничен наклон се постига равномерно разпределяне по цялата работна ширина. За прибирането на царевица за зърно се предлага сгъваема приставка, която позволява да се спазва максимално допустимата ширина при движение по пътищата. За прибирането на царевична слама за енергийни цели се предлага приставка със сеносъбирачка.
[B%]ФУРАЖОПРИБИРАЩА ТЕХНИКА[%B]
Увеличаващата се работна ширина при косачките и сенообръщачките, нарастващите мощности на двигателите, интелигентното регулиране на двигателите, както и сензорите на базата на късовълновата инфрачервена спектроскопия (NIR) за определяне на състава на веществата в прибираната маса на фуражоприбиращите комбайни, основани на ISOBUS решения за ремаркета и сламопреси, съвършенно новата като конструкция, напълно автоматично, непрекъснато работеща кръгла сламопреса с интегрирана система за опаковане – това са основните моменти, характеризиращи нивото на техниката в областта на прибирането на фуражите на Агритехника 2011. Стъпвайки на това високо ниво, производителите предлагат през 2013 година последователни усъвършенствания, например увеличаваща се работна ширина при косачните комбинации, както и нови зъби (съчетание от стомана и пластмаса) за сенообръщачките.
При фуражосмесващите ремаркета (миксери) за оптимално съгласуване на работата служи автоматичното регулиране на шарнирното съединение, оптимизирани оси с електронно-хидравлично управление подобряват поведението на машините на тесни завои, а напълно автоматизираното устройство на влажно заточване за първи път позволява да се точат различните ножове на раздробителя в зависимост от индивидуалния им контур.
При сламопресите новият дизайн на камерите (двукамерен), както и оптимизираната система на връзване, позволява значително да се повиши плътността на балата и пропускателната способност.
При всички технологии на прибиране на фуражите, с използване на ремарке, фуражоприбиращ комбайн или балировачка развитието все повече се определя от внедряването на електроника и сензорни системи.
[B%]АГРАРНА ЕЛЕКТРОНИКА И ПРОГРАМНО ОСИГУРЯВАНЕ[%B]
Изброените дотук разработки и иновации в различните направления еднозначно сочат огромното значение на електронните системи за земеделската техника. Базираните на стандарта ISOBUS програми с използването на GPS и TIM за управление и регулиране на работните процеси до напълно автоматизирани решения днес се срещат на практика във всяка една машина. И тази година бяха представени съответни разработки, например, автоматично онлайн регистриране на добивите на базата на ISOBUS с помощта на кантарна система, поставена във фуражоприбиращия комбайн, или калибрирана система за претегляне с кодирано предаване на данните за подготовка на отчетността. За предотвратяване на загуби в началото на кампанията управляем лазерен скенер опознава движещото се зад фуражоприбиращия комбайн транспортно средство и управлява разтоварващия шнек. Електронна система за оптимизиране на процесите и производителността на сламопресата осигурява автоматично регулиране на скоростта на движението и по този начин гарантира непрекъсната работа на горната граница на производителността.
Управлението на сложни високотехнологични машини предявява най-високи изисквания към обслужващия персонал. За да се тренира управлението на такива машини на компютър за първи път се предлагат онлайн симулатори, които позволяват динамично отразяване с помощта на компютъра на поведението на машините в различни ситуации. Това е много добра инициатива, която ще намери широко приложение в практиката. Без тренировка и повишаване на квалификацията на персонала техническият прогрес остава само на теория.
Споменатите усъвършенствания в областта на електрониката се допълват от увеличения броя базирани на интернет ресурси платформи, които позволяват да се осъществява управлението и обмяната на данни на машини, поля и поръчки в една система, осигурявайки висока степен на комфорт за потребителя и безопасност на информацията.
Разширяващото се приложение на смартфоните придобива все по-голямо значение за цифровото регистриране на данните, подготовката на отчетите, пресмятания и оценки, както и за проверка на работоспособността и диагностицирането на техниката. Освен това, се предпиремат крачки в областта на обединяването на ISOBUS данни независимо от производителя с онлайн обмяна на данни и навигация на полето през мобилни устройства.
Цифровата революция променя живота и работата в селското стопанство. Документиране на полските работи направо от полето, контролиране и управление на техниката от компютъра в офиса, продажба на продукцията през интернет – всичко това вече е обичайна практика. Тук се добавя тенденцията за мобилно използване на данни от смартфони. За това засега няма пълна инфраструктура. А и недостатъчната съвместимост между тракторите и машините на различни прозиводители в ежедневната практика оставя още поле за усъвършенствания. (fermera.bg)