Autonomiset traktorit kehittyvät vauhdilla USA:ssa

Jälkiasennussarjat mahdollistavat Fendt- ja John Deere -traktoreiden suorittaa itsenäisesti erilaisia toimintoja. Tulevaisuudessa on tulossa vielä lisää yhteensopivuuksia useiden traktoreiden ja toimintojen välille.

Itseohjautuvien traktorien jälkiasennussarjojen ollessa kaupallisesti saatavilla vuonna 2025, AGCO valmistautuu ottamaan seuraavan harppauksen viljelyn tulevaisuuteen. Autonominen traktoritekniikka on edelleen kehityksen eri vaiheissa, kun AGCO työskentelee hioakseen käyttökokemusta ennen traktorien lähettämistä kentälle.

Autonominen traktorisarja

AGCO keskittyy traktorien itseohjautuvuudessa ensisijaisesti jälkiasennukseen perustuvaan, sekalaisen kaluston lähestymistapaan. Heidän OutRun autonominen järjestelmänsä mahdollistaa ”amerikkalaisen maatilan jatkumisen”, sanoo Dinen Subramaniam, PTx Trimblen tuote- ja markkinointipäällikkö.

”Meidän [autonominen traktori] järjestelmämme käyttää melko paljon AGCO:n teknologiapinoa: kaikkea ohjauksesta autonomiaan ja konenäköön”, Subramaniam sanoo. ”Kun tarkastelemme koko viljelykiertoa, uskomme, että autonomia lisää arvoa läpi koko kierron yksinkertaisesti maatalouden työvoimapulan vuoksi.”

Teknologian kehityksen tutkimusvaiheissa AGCO tapasi ja tarkkaili viljelijöitä koko viljelykierron ajan dokumentoiden jokaisen heidän suorittamansa työtehtävän. Esimerkiksi täyden autonomian saavuttamiseksi muokkaustoiminnoissa traktorin tulisi pystyä suorittamaan 26 eri automaattista prosessia, sanoo Kevin Jones, AGCO:n autonomisten toimintojen tuotehallinnan vanhempi johtaja.

Sääilmiöt luovat tiukempia aikoja istutukselle. Autonomia on ratkaisu laajentaa tätä aikaikkunaa mahdollisuudella käyttää koneita 24 tuntia vuorokaudessa, kunnes muokkaus on valmis.

”Agronomisesta näkökulmasta autonomian tavoitteena on kaikkien peltojen muokkaus ja valmistelu, jotta emme hidasta istutuskoneita”, Jones sanoo. ”Tärkeintä on saada siemen maahan ja optimaaliseen aikaikkunaan sadon optimoimiseksi.”

Laajennettujen käyttötuntien ansiosta muokkauslaitteita vetävät traktorit voivat toimia pienemmällä moottorikuormituksella paremman polttoainetehokkuuden saavuttamiseksi. AGCO:n muokkaustestien aikana havaittiin jopa 7-8 % säästöjä polttoainetehokkuudessa laskemalla moottorin kuormitusta 100 %:sta noin 85 %:iin.

”Ihmiset ovat ihmisiä – väsymme, unohdamme asioita tai jokin jumiutuu, emmekä huomaa sitä heti”, Jones sanoo. ”Teknologia ei väsy. Autonomisen ratkaisun avulla saamme silti hehtaarit katettua. Se vie meiltä hieman kauemmin, mutta teemme sen tehokkaammin virheiden ja huonolaatuisten tulosten vähentyessä, jotka johtuvat pitkistä työpäivistä kauden aikana.”

Sarjat ovat aluksi saatavilla viljakärryjen ajoon ja muokkaukseen, ja lisää toimintoja on tulossa käyttöön tulevaisuudessa. ”Emme rakenna erilaisia [sarjoja] jokaiseen sovellukseen”, sanoo Jorge Viramontes, PTx Trimblen tuotekehityksen vanhempi johtaja. ”Se mitä rakennamme tähän, on autonomian jälkiasennusalusta.”

Viljakärryjärjestelmä

Sadonkorjuussa on kyse toiminnan tehokkuudesta, sanoo Subramaniam. Epäpätevät työntekijät voivat aiheuttaa pullonkauloja sadonkorjuun aikana. Autonominen järjestelmä on suunniteltu olemaan luotettava ”kuljettaja”, joka pitää leikkuupuimurin käynnissä mahdollisimman suuren osan ajasta.

Yksi ensimmäisistä toiminnoista, johon tämä autonominen traktorin jälkiasennussarja on tarkoitettu, on viljakärryjen ajaminen puimurin rinnalla sadonkorjuun aikana viljasäiliön tyhjentämiseksi. Leikkuupuimurin kuljettaja voi kutsua viljakärryyn kytketyn autonomisen traktorin pellolle. Kun puimuri on valmis tyhjennettäväksi, kuljettaja voi pyytää traktoria ajamaan sen rinnalle tarkkaan lasketulla reitillä, joka minimoi maan tiivistymisen ja sadon tuhoutumisen. Kun traktorin viljakärry on täynnä, se voidaan lähettää tyhjennettäväksi kuorma-autoon ja palaamaan uudelleen puimurin luo.

Kaikki tämä ohjataan tabletin avulla leikkuupuimurin ohjaamosta. Toiminto otetaan ensin käyttöön yhdellä traktorilla ja viljakärryllä, mutta AGCO kehittää järjestelmää monikärryversioksi, joka sopii suuremmille maatiloille.

Muokkausjärjestelmä

AGCO pyrkii tekemään autonomiasta mahdollisimman yksinkertaista ja suoraviivaista, jotta sen käyttöönotto olisi mahdollista laajassa mittakaavassa.

Viljelijä vie ensin traktorin ja työvälineen pellolle ja tekee normaalisti ensimmäisen ajon pellon reunaa pitkin (headland-ajo). Tällä ensimmäisellä ajokerralla saavutetaan useita asioita: se määrittää autonomisen toiminta-alueen rajat, antaa viljelijälle mahdollisuuden säätää ja virittää koneisto halutun muokkaustuloksen mukaiseksi sekä huomioida mahdolliset odottamattomat pellon olosuhteet.

Kun tämä ensimmäinen ajo ja käyttöönotto on tehty, viljelijä käyttää mobiilisovellusta työn parametrien määrittämiseen, mukaan lukien ajosuunta ja nopeus. Sovellus luo tämän perusteella suunnitelman eli ”tehtävän”, jonka viljelijä voi vielä tarkistaa ja muokata ennen sen hyväksymistä. Hyväksymisen jälkeen autonominen traktori aloittaa muokkaustyön.

Sovelluksen kautta viljelijät voivat seurata traktorin ja työkoneiden mittauslaitteiden tuottamaa reaaliaikaista dataa sekä katsella live-videokuvaa. Järjestelmä ottaa myös valokuvia eri puolilta peltoa, jotta viljelijä voi myöhemmin tarkastella eri alueita ja varmistaa koneiden toiminnan laadun. Sovellus voi lisäksi lähettää ilmoituksia, jos ilmenee odottamaton häiriö, jolloin viljelijä voi reagoida mahdollisimman nopeasti.

Kun työ on valmis, traktori palaa ennalta määritettyyn sijaintiin ja lähettää ilmoituksen viljelijälle työn valmistumisesta ja siitä, että se on valmis siirtymään seuraavalle pellolle.

Muokkausautonomia ei ole kehityksessä vielä yhtä pitkällä kuin viljakärryjärjestelmä, ja lisää testejä tehdään myöhemmin tänä syksynä.

Yhteensopivuus ja hinnoittelu

AGCO:n OutRun-autonomiajärjestelmä asennetaan traktorin ohjaamon katolle, ja se hyödyntää erilaisia ohjausjärjestelmiä, antureita ja mittalaitteita toimintaansa varten.

Teknologiaa kehitetään useille eri traktorimerkeille AGCO:n omien mallien lisäksi. Tavoitteena on irrottaa autonomiatoimintojen käyttöönotto uuden traktorin ostamisesta ja näin nopeuttaa teknologian käyttöönottoa viljelijöiden keskuudessa.

Järjestelmä toimitetaan kokonaispakettina, joka sisältää ohjauslaitteet, anturit ja mittauslaitteet, ja se asennetaan traktorin ohjaamon katolle. Osa komponenteista integroidaan myös traktorin rakenteisiin. Myös työkoneisiin tarvitaan jälkiasennettavia osia, mutta Subramaniamin mukaan ne suunnitellaan merkkiriippumattomiksi, ja ne ovat yhteensopivia useiden eri merkkien ja mallien kanssa lanseerausvaiheessa.

Järjestelmä toimii laajasti eri FMIS-järjestelmien (Farm Management Information Systems) kanssa, eikä vaadi jatkuvaa verkkoyhteyttä toimiakseen. Kun tarvittavat asetustiedot on ladattu traktoriin, se voi toimia täysin offline-tilassa.

Ensimmäinen versio jälkiasennettavista sarjoista kehitetään valikoiduille yhteensopiville Fendt-traktoreille sekä John Deeren 8R-sarjan traktoreille.

“Tämä avaa oven valtavalle osalle maatalousalaa, joka voi hyödyntää tätä teknologiaa,” sanoo Jones. “Sen sijaan, että vaadittaisiin uusi AGCO-traktori, voimme tavoittaa käyttäjiä, joilla on esimerkiksi John Deere- tai Fendt-traktoreita. Näin saamme järjestelmää nopeasti käyttöön suurelle joukolle ja kerättyä palautetta, jonka avulla voimme jatkokehittää ratkaisua entistä paremmaksi.”

Itse jälkiasennussarja on kertaluonteinen, kiinteähintainen hankinta, johon sisältyy jälleenmyyjän suorittama asennus, käyttäjäkoulutus sekä vuoden mittainen tilauspalvelu. Tämän jälkeen palvelu on saatavilla joustavalla hinnoittelumallilla: käytön mukaan laskutettavana tuntiveloituksena, tuntipaketteina tai rajattomalla vuosikäytöllä. Tunteja lasketaan vain silloin, kun laitteisto toimii autonomisessa tilassa – eli vain silloin, kun se tuottaa konkreettista arvoa viljelijälle.

Subramaniamin mukaan järjestelmä testattiin 900, 1 600 ja 3 300 hehtaarin maatiloilla, ja tulokset osoittivat positiivista sijoitetun pääoman tuottoa (ROI).

Tilauskauden päättyessä viljelijät voivat uudistuksen yhteydessä valita myös lisäpalveluita, kuten päivityksiä, huoltoa tai muita järjestelmän valmisteluita seuraavaa viljelykautta varten.