W dzisiejszym świecie rolnictwa, gdzie technologia odgrywa coraz większą rolę, warto przyjrzeć się ewolucji ciągników - od prostych, samodzielnie zbudowanych maszyn, po zaawansowane, w pełni autonomiczne systemy, jakie oferuje gigant branży, firma John Deere.
SAM z silnikiem Żuka w barwach John Deere
Niewielki ciągniczek SAM (Samodzielna Maszyna Rolnicza) z silnikiem Żuka, pomalowany w charakterystyczne barwy John Deere’a, to przykład pasji i pomysłowości. Ten mały pojazd, choć zbudowany w przydomowym warsztacie, dostarcza wiele radości z jazdy.
Pochodzenie i zastosowanie
Ciągnik powstał z potrzeby odśnieżania placu, dlatego jego zastosowania rolnicze są ograniczone. Można do niego doczepić przyczepkę lub prostą maszynę, niewymagającą napędu. Z przodu zastosowano pług do odśnieżania, unoszony hydraulicznie, choć obecnie jest on odłączony.
Konstrukcja i podzespoły
- Felgi: Przednie felgi to połączone obręcze z „malucha” i wnętrze od Syreny lub Żuka. Tylne to klasyczne felgi z polskich samochodów, takich jak Żuk czy Warszawa.
- Silnik: Pod maską znajduje się silnik typu S21 od Żuka, a w zasadzie od Warszawy, wyprodukowany w FSO. Był to rozwój koncepcji radzieckiego M20, ale zmieniono w nim na tyle dużo, że możemy mówić o polskiej konstrukcji, przede wszystkim dzięki zastosowaniu rozrządu górnozaworowego i zupełnie nowej głowicy.
- Napęd: Jeden z takich silników, wraz z 3-biegową skrzynią biegów starego typu, trafił do tego osobliwego traktorka. Dodatkowo zastosowano w nim reduktor z Łady Niwy.
- Wskaźniki: Autor pojazdu bardzo ładnie wkomponował wskaźniki z Żuka, informujące o ciśnieniu oleju, temperaturze silnika i stanie paliwa, w estetyczną plastikową ramkę, co nadaje im niemal fabryczny wygląd.
Taki układ napędowy, choć może brzmieć skromnie, potrafi zaskoczyć swoimi osiągami. Na pierwszym biegu niewiele się dzieje, ale po zmianie przełożenia operator niemalże spada z fotela. Czy taki pojazd ma sens w gospodarstwie? Może nie w tradycyjnym sensie, ale jest to ciekawa i tania opcja na szybki transport z miejsca na miejsce, szczególnie że obecny właściciel kupił go w cenie złomu.
Autonomiczne ciągniki John Deere - przyszłość rolnictwa
Firma John Deere aktywnie rozwija autonomiczne technologie, które mają zrewolucjonizować rolnictwo, odpowiadając na rosnące globalne zapotrzebowanie na żywność i problemy z niedoborem siły roboczej.
Ewolucja autonomicznej technologii
- CES 2022: Trzy lata temu na targach technologicznych CES 2022 w Las Vegas John Deere zaprezentował pierwszy w pełni autonomiczny ciągnik gotowy do produkcji na dużą skalę. Był to duży krok naprzód.
- CES 2024 (kontekst): Podczas tegorocznej wystawy firma rozszerza autonomiczną technologię na znacznie więcej maszyn, co świadczy o ciągłym rozwoju i zaangażowaniu w innowacje.
Autonomiczny ciągnik elektryczny – przyszłość rolnictwa | John Deere
Wyzwania współczesnego rolnictwa
Problem zwiększającego się przeciętnego wieku farmerów (w USA wynosi już 58 lat) oraz konieczność pracy od 12 do nawet 18 godzin na dobę w sezonie, sprawia, że nowoczesna technologia autonomiczna staje się kluczowa. Pozwoli ona na wykonywanie prac polowych bez konieczności siedzenia w kabinie traktora, umożliwiając rolnikom skupienie się na innych zadaniach.
Technologia 2.0 i inteligentne rozwiązania
Autonomiczna technologia 2.0 powstała przy współudziale specjalistów z Blue River Technologies, firmy należącej do John Deere’a, specjalizującej się w tworzeniu inteligentnych maszyn. Jest ona twórcą m.in. technologii See&Spray, która wykorzystuje kamery wysokiej rozdzielczości do rozpoznawania chwastów i precyzyjnego aplikowania pestycydów, co znacząco ogranicza zużycie środków ochrony roślin.
Projekt GridCON 2: Elektryfikacja i autonomia
John Deere prezentuje również finansowany ze środków publicznych projekt GridCON 2, w ramach którego opracowano autonomiczny i w pełni elektryczny prototyp ciągnika.
- Testy terenowe: Funkcjonalność autonomicznej maszyny rolniczej z akumulatorowo-elektronicznym układem napędowym została pomyślnie przetestowana w terenie.
- Koncept: Projekt wykorzystuje wcześniejsze doświadczenia z pojazdami autonomicznymi i napędem elektrycznym, tworząc koncepcję ciągnika akumulatorowo-elektrycznego, który ma zapewnić stałą, wysoką wydajność bez ograniczeń czasu pracy.
- Zasilanie: W ciągniku zamontowano moduł baterii o dużej pojemności, co powinno umożliwić pracę przez cały dzień roboczy bez konieczności ładowania. Łączna moc w pełni elektrycznego układu napędowego to 500 kW. Dodatkowo układ elektryczny może napędzać odpowiednio przystosowane maszyny rolnicze lub inne odbiorniki energii elektrycznej, z maksymalną mocą przekazywaną do 1500 kW.
Rozwiązania w Sesamie 2
W modelu Sesam 2 zastosowano takie innowacje, jak zdejmowana kabina i bezprzewodowa komunikacja z maszyną, umożliwiająca sterowanie automatyczne lub ręczne - z kabiną lub bez niej.
Według firmy John Deere, elektryfikacja i automatyzacja odgrywają decydującą rolę w rozwoju rolnictwa. Wobec zmian w przemyśle motoryzacyjnym i przepisów prawnych dotyczących pojazdów z silnikami spalinowymi, elektryfikacja maszyn rolniczych staje się coraz ważniejsza. Dążenie do wykorzystania lokalnie wytwarzanej energii elektrycznej ma uniezależnić rolników od rosnących cen paliw.
Autonomiczny traktor John Deere 8R
Na targach CES 2022 firma John Deere przedstawiła w pełni autonomiczny traktor 8R, który nie jest już tylko prototypem. Jak podkreśla dyrektor John Deere, John C. May, autonomia jest realna, gotowa i pomaga rolnikom wyżywić dzisiejszy świat.
Wpływ autonomii na rolnictwo
Znalezienie dobrej, niezawodnej i wykwalifikowanej siły roboczej jest coraz większym problemem. Oczekuje się, że globalna populacja i zapotrzebowanie na żywność znacznie wzrosną (do 2050 roku z około 8 do prawie 10 miliardów ludzi, co zwiększy zapotrzebowanie na żywność o 50%). Rolnicy muszą sprostać tym wyzwaniom, produkując więcej przy mniejszym dostępie do ziemi i siły roboczej, w trudnych, zmiennych warunkach.
Jak działa autonomiczny traktor?
- Precyzja: Autonomiczny ciągnik bez przerwy sprawdza swoje położenie, pracując z dokładnością do centymetra.
- Monitorowanie i kontrola: Podczas pracy polowej farmer może opuścić pole i skupić się na innych zadaniach, monitorując stan maszyny ze swojego urządzenia mobilnego. Aplikacja John Deere Operations Center Mobile zapewnia dostęp do wideo na żywo, zdjęć, danych, wykresów oraz umożliwia dostosowanie prędkości, głębokości pracy i innych parametrów.
- Dostępność: Autonomiczny ciągnik był dostępny dla rolników pod koniec 2022 roku, wchodząc do produkcji po latach prototypowania od 2019 roku.
Techniczne aspekty autonomii
Ciągnik wyposażony jest w sześć par kamer, które umożliwiają wykrywanie przeszkód i dokładne obliczanie odległości. Obrazy z kamer są przetwarzane przez procesor w 100 milisekund, po czym traktor samodzielnie decyduje, czy kontynuować jazdę, czy się zatrzymać. Urządzenie stale sprawdza również swoją pozycję względem zaprogramowanej mapy geofence.
Do napędu ciągnika przewidziano dwa silniki o mocy 150 kW każdy, które napędzają zarówno układ jezdny (poprzez standardową przekładnię mechaniczną ze zwolnicami), jak i WOM, pompy hydrauliki, układ chłodzenia, sprężarkę klimatyzacji i kompresor. W takiej konfiguracji ciągnik ma mieć możliwość przejechania około 55 km.
Autonomiczny traktor w praktyce
Nowa technologia wymaga od operatora, aby ten samodzielnie dojechał maszyną na pole. Dopiero na miejscu może skonfigurować pojazd do pracy autonomicznej ze swojego smartfona, używając aplikacji John Deere Operations Center Mobile. Parametry pracy są następnie monitorowane z urządzenia mobilnego, gdzie można zobaczyć podgląd z kamer na żywo i analizować dane. System umożliwia dostosowanie prędkości i wielu innych parametrów. W przypadku anomalii operator zostanie zdalnie powiadomiony i może dokonać poprawek. Rolnik może być w zupełnie innym miejscu, podczas gdy maszyna pracuje.
Logika autonomicznego systemu przypomina tę stosowaną w automatycznych kosiarkach czy odkurzaczach. John Deere podjął się zaimplementowania tych rozwiązań w ogromnych traktorach, podkreślając, że dojazdy do miejsca pracy w ruchu publicznym nadal będą odbywać się z czynnym udziałem kierowcy. Opisana technologia to wizja farmy przyszłości, mająca pomóc podołać w produkcji żywności dla stale rosnącej populacji ziemskiej.