Case study | Nowoczesne rolnictwo: System RFID niezawodnie identyfikujący tarcze rozsiewające

Technologia cyfrowa i oprogramowanie są od dawna istotnymi i niezbędnymi elementami w rolnictwie. Przy wysiewie nasion ważną rolę odgrywają zarówno warunki glebowe, jak i właściwa tarcza w rozsiewaczu. Aby uniknąć pomyłek w codziennym użytkowaniu, producent maszyn rolniczych Rauch wyposaża swoje rozsiewacze w systemy identyfikacji RFID. Tylko wtedy, gdy tarcza pasuje do wybranego programu i materiału rolnik może wyjechać w pole. W ten sposób zapobiega się błędom i nieprawidłowym dawkom rozsiewu.

Współcześni rolnicy kontrolują swoje schematy karmienia za pomocą aplikacji na smartfony i mają informacje o krowach zapisane w cyfrowych nośnikach danych. Dzięki wbudowanym komputerom i systemowi GPS z klimatyzowanej kabiny swojego ciągnika, wiedzą gdzie i w jakiej dawce składniki odżywcze muszą trafić do gleby. Cyfryzacja jest obecna w rolnictwie, a rolnicy to profesjonalni przedsiębiorcy, którzy muszą zwracać uwagę na efektywne wykorzystanie zasobów. Czas to pieniądz i dlatego dokładny harmonogramu prac musi być przestrzegany.

Rauch AXIS napędem hydraulicznym i elektronicznym system pomiaru przepływu masy EMC oraz radarową kontrolą obrazu rozrzutu AXMAT.

Do pracy w pole z właściwą tarczą rozsiewającą

 Azot jest motorem wzrostu roślin. Oprócz dawki wysiewu nawozu dokładnie obliczonej na jakość gleby kluczowe znaczenie ma odpowiedni czas, który zależy w dużej mierze od krzywej potrzeb danej uprawy. Ponieważ nawozy zawierające azotany działają szybciej niż nawozy czystego amoniaku, w przeciwieństwie do fosforu i potasu, azot należy dawkować do gleby we właściwym czasie i ilości. Ze względów wydajności i kosztów dawkowanie nawozów musi odbywać się w optymalnej ilości.

Firmy usługowe często przemieszczają swoje ciągniki z gospodarstwa do gospodarstwa. Poza własnym maszynami mogą korzystać z dowolnego sprzętu dostępnego w lokalizacji klienta np. takiego jak rozsiewacze nawozów. Harmonogram prac jest zazwyczaj napięty, a w pośpiechu codziennej pracy zdarzają się błędy. Dzięki innowacyjnemu systemowi DISCAN firmy Rauch rolnicy mogą teraz być całkowicie pewni, że jadą na pole z odpowiednimi tarczami rozrzucającymi.

Głowica do odczytu i zapisu Balluff (po lewej) i nośnik danych (okrągły) pod tarczą

Zawsze dobrze dobrane tarcze

 Rauch jest producentem maszyn i urządzeń rolniczych z siedzibą w Sinzheim w Niemczech. Wśród swoich maszyn posiada wiele rozsiewaczy z różnorodnymi tarczami. W zależności od przeznaczenia i produktu są one dostępne w różnych geometriach oraz szerokościach roboczych np. do granulowanego nawozu czy do rozsiewu nasion. Nawet jeśli szerokość robocza jest stała, może być potrzebnych kilka różnych tarcz rozsiewających aby optymalnie wykorzystać cały potencjał wydajności rozsiewacza.

Aby wykluczyć użycie niewłaściwego rozsiewacza w gorączce codziennej pracy z różnymi operatorami, inżynierowie z Rauch już dawno zaczęli myśleć o innowacyjnym rozwiązaniu.

Szukaliśmy bezdotykowego, niezawodnego i odpornego na warunki pogodowe systemu, który mógłby wykorzystać wbudowany program rozsiewania i natychmiast wskazać, czy zainstalowano odpowiednią tarczę do wybranego produktu.

mówi Maximilian Zimmer, dyrektor ds. rozwoju w Rauch.

Od przemysłu do rolnictwa

Idealne rozwiązanie pochodzi z branży obrabiarek gdzie od lat, z powodzeniem stosowany jest system identyfikacji firmy Balluff. Służy tam do śledzenia i identyfikacji części a także do kontroli produkcji (monitorowanie czasu pracy, ilości cykli, zużycia narzędzi itp.). System znany jest z niezawodności i prędkości transmisji, nawet gdy wykorzystywane są duże ilości danych. Może być płynnie i łatwo zintegrowany z istniejącymi aplikacjami, a dzięki różnorodnym akcesoriom można osiągnąć niestandardowe rozwiązania.

Dla nas jednym z decydujących czynników było udowodnienie, że system działa nawet brudnym otoczeniu. Musi być absolutnie wodoszczelny i pyłoszczelny, a także prosty w montażu.

podkreśla Maximilian Zimmer.

W pełni automatyczna regulacja

Rauch jest pierwszym i jedynym producentem na świecie, który wyposaża rozsiewacze w technologię RFID Balluff. Nośnik danych jest zamocowany pomiędzy tarczą a czytnikiem na skrzyni biegów rozsiewacza. Nośnik danych zawiera typ tarczy, jego rozmiar i datę produkcji. Gdy uruchamiany jest wybrany na wyświetlaczu program, nośnik danych przemieszcza się nad głowicą czytającą podczas pierwszego obrotu tarczy. W ciągu 20 milisekund głowica odczytuje dane i przekazuje je do terminala operacyjnego.

Balluff głowica do odczytu i zapisu danych

System DISCAN firmy Rauch w pełni automatycznie dopasowuje tarczę do tabeli wysiewu produktu, która jest przechowywana w uniwersalnym terminalu CCI-100-ISOBUS. Następnie system dopuszcza urządzenie do pracy tylko wtedy, gdy zainstalowana jest tarcza odpowiednia do wybranego programu i rozrzucanego materiału. Jeśli rozrzucany materiał lub szerokość robocza nie są zgodne z wybranym programem, na terminalu obsługowym wyświetlane jest ostrzeżenie. DISCAN interweniuje również, jeśli lewa i prawa tarcza rozsiewająca zostaną zamienione.

Nigdy więcej błędnego rozsiewania lub nieprawidłowego dozowania

Korzyści są jasne: system DISCAN zapobiega aby operator – włączając również  kontrahenta – rozpoznał zbyt późno lub wcale, że drogi nawóz jest rozsiewany za pomocą niewłaściwej tarczy. Jeśli stosuje się automatyczny system dozowania zależny od tarczy rozsiewającej to kosztowne błędy wysiewu lub nieprawidłowe dozowanie są od samego początku wyeliminowane.

Rauch AXIS z napędem hydraulicznym i elektronicznym system pomiaru przepływu masy EMC

Rauch po raz pierwszy przedstawił pomysł projektu na Agritechnica 2017, gdzie został on pozytywnie odebrany. Obecnie system DISCAN jest standardowym rozwiązaniem. To, co już stało się nieodzowną częścią technologii w automatyce przemysłowej, w obszarze nowoczesnego zarządzania narzędziami, teraz zostało wdrożone w rolnictwie. W następnym kroku nośnik danych może zawierać nie tylko dane produktu, ale także godziny pracy na wybranym polu, rodzaj rozrzucanego materiału, okresy serwisowe i wiele więcej. Przy odpowiedniej ocenie i wykorzystaniu danych można znacznie poprawić wydajność oraz niezawodność procesów rolniczych. Analogicznie do Przemysłu 4.0, Rolnictwo 4.0 nie jest już tylko marzeniem.

Nasze produkty charakteryzowane są przez technologie i zmieniające się wymagania otoczenia. W przyszłości możemy łatwo wyobrazić sobie więcej innowacji związanych z rozsiewaniem nawozów, takich jak aktywne monitorowanie środowiska.

podsumowuje Maximilian Zimmer.

Autor: Wolfgang Zosel