Seja puxando um cultivador de campo, uma ferramenta de cultivo vertical, ou uma plantadeira de alta velocidade, o trator é parte integrante da realização do trabalho nas Fazendas D-Dowson. É também um assento que se tornou mais difícil de ocupar.
“Encontrar mão de obra tem sido um grande problema, ”Diz Steve Moffitt, que cultiva com seu sogro, Dean Dowson, e os cunhados Tim Eike e Scott Mundhenke.
Apresentado com uma solução que automatizaria uma das responsabilidades do trator, Moffitt ficou intrigado e um pouco apreensivo. “A unidade de plantio móvel autônomo da Sabanto Ag é empolgante, mas eu estava preocupado que isso eliminaria meu trabalho, " ele diz.
O fazendeiro de Illinois também é realista. “Como fazendeiros, sempre pensamos que podemos fazer melhor, mais barato, e mais rápido, mas nosso papel está mudando. Estamos começando a usar mais um chapéu de gerenciamento do que um chapéu de motorista de trator. Essa tecnologia nos permite abrir mão de coisas que estão fora de nosso círculo de eficiência. ”
“O que estou começando a dizer aos fazendeiros, ”Diz Scott Shearer, um professor da Ohio State University, “É se concentrar em quatro ou cinco coisas nas quais eles são realmente bons e contratar o resto.”
Agricultura como um serviço
Ao longo dos anos, A D-Dowson Farms adicionou inúmeras tecnologias, como direção automática e controle de faixa, para ganhar eficiência no plantio. Mais recentemente, a operação trocou seus implementos atualizados pelas plantadeiras ExactEmerge da John Deere.
“Conseguimos ir de cinco para quatro plantadores porque eles podem fazer muito mais em um dia, ”Moffitt diz.
Por mais de 100 anos, A Deere tem se concentrado na produtividade dos equipamentos. Embora isso ainda seja o primeiro e mais importante, Julian Sanchez, diretor, tecnologia emergente para a empresa, diz que a indústria atingiu um limite máximo de quão rápido uma máquina passa por um campo ou quão bem um motor é projetado para maximizar sua produção para o trator e implemento.
“A maneira de manter essa pista de oportunidades em andamento é por meio da inteligência na máquina, ”Sanchez diz. “Nos próximos 10 anos, em vez de falar sobre a potência do equipamento, vamos falar sobre seu QI. Agricultores e empresas de maquinários medirão o sucesso pelo comportamento inteligente de um veículo e pelas decisões contextuais que ele toma no campo sem a interferência humana. ”
Os executivos da Sabanto Ag acreditam que desenvolver um plantador autônomo é um bom ponto de partida. “Plantar é difícil e encontrar um operador qualificado é ainda mais difícil, ”Diz Craig Rupp, CEO da Sabanto.
Em 2019, a empresa Farming-as-a-Service (FaaS) plantou 160 acres de soja para a D-Dowson Farms; quase dobrou esses acres nesta estação de cultivo.
O FaaS não apenas fornece um mercado pronto para equipamentos autônomos, mas também gera valor para os agricultores porque reduz o risco. Mais importante, Shearer afirma que isso oferece uma oportunidade de pagar pelo desempenho.
Uma solução completa
Com sua recente compra da Dot Technology Corporation, A Raven Industries está adotando uma abordagem diferente. A empresa está vendendo, em uma base muito limitada, a Dot Power Platform junto com implementos para produtores e varejistas agrícolas.
No curto prazo, a plataforma (ilustrada à esquerda) funcionará no modo semiautônomo. Ainda este ano, Percepção Smart Ag e tecnologia de planejamento de caminho, que Raven adquiriu em novembro passado, será testado na unidade. A mudança permitirá que a Dot evolua para uma solução totalmente autônoma.
Passar de uma autonomia altamente automatizada para uma autonomia total é um grande salto não apenas tecnológico, mas também comportamental.
“Que ferramentas temos que dar ao agricultor para que ele se sinta confiante de que pode monitorar um sistema totalmente autônomo da borda de um campo ou em um ambiente remoto?” pergunta Sanchez, acrescentando que há um nível de prontidão de cerca de 95%.
Acontece que, alcançar os últimos 5% é realmente difícil. “A mentalidade foi:vamos ficar autônomos, e vamos substituir, ”Sanchez diz. “Enquanto você tira o humano da cabine, você tem que descobrir, muito intencionalmente, como manter o computador mais sofisticado que conhecemos - o cérebro humano - na mistura. ”
“Como aquele trator - sem operador - vai saber onde fica a mancha úmida no campo? Como saberá que pode haver uma rotina? ” perguntas Jason Orr. “Acho que é preciso ter o instinto do operador na cabine.”
O fazendeiro de Iowa também diz que não se tornou um fazendeiro para ficar sentado diante de um computador o dia todo. “Estar na terra - sentindo e cheirando - é uma terapia para mim. Vai ser difícil me tirar do campo. ”
Com uma série de opções em desenvolvimento, não precisa ser um ou outro.
“A autonomia será uma evolução no desenvolvimento iterativo; veremos frotas mistas de máquinas semi e totalmente autônomas trabalhando juntas por um longo tempo, ”Diz Wade Robey, diretor-executivo, Raven Autonomy. “É assim que imaginamos a futura fazenda - um fazendeiro trabalha no campo com um implemento, ou executa uma determinada tarefa, enquanto os sistemas totalmente autônomos trabalham de forma colaborativa, forma coordenada com ele para reduzir a carga de trabalho e melhorar a segurança, eficiência, e economia geral da operação. ”
8 inovações
A seguir estão oito maneiras de automatizar tarefas, como limpar um campo de pedras e manobrar um carrinho de grãos.
Terraclear
RESULTADO:TerraClear fornece aos agricultores as ferramentas para limpar rapidamente um campo de rochas com apenas um operador.
Enquanto Brent Frei trabalhava ao lado de seu pai de 81 anos colhendo pedras no verão de 2017, as rodas começaram a girar na cabeça do empresário de tecnologia serial.
“Apesar de possuir vários tipos de separadores mecânicos de rocha, ainda estávamos pegando pedras com as mãos no calor do verão, ”Frei lembra.
Combinando sua solução de problemas impulsionada pela tecnologia com o trabalho enfadonho de separar pedras, o garoto da fazenda de Idaho, de quarta geração, está desenvolvendo uma família de três soluções - um mapa do rock produzido por antena, uma minicarregadeira ou seletor montado em trator, e um robô de coleta autônomo para modernizar essa tarefa milenar.
“Nossa tecnologia TerraClear torna a remoção de rochas mais fácil ao voar pelo campo com um drone, que produz um mapa que mostra o tamanho e a localização de cada rocha, ”Frei diz. “O mapa pode então ser usado para percorrer uma rota otimizada diretamente para rochas preocupantes. Sem sair da maquina, um único operador pode limpar rochas do campo de forma eficiente. ”
Sua empresa está atualmente prototipando e testando todos os três conceitos. Cada selecionador é testado quanto à eficácia da seleção, produtividade, robustez, E segurança. O mapa é testado quanto à precisão, fácil de usar, e tempo de resposta.
“A grande maioria de nossos testes envolve a execução de todo o sistema de ponta a ponta nos campos de Camas Prairie de Idaho, " ele diz. “Nossos parceiros produtores têm sido particularmente úteis quando se trata de feedback sobre o produto, que consideramos a parte mais importante de nossos testes. ”
Peças autônomas menores da solução também estão sendo avaliadas nas instalações de teste internas e externas da empresa sob condições controladas para minimizar as limitações sazonais.
Frei espera lançar uma versão de cada um de forma limitada nos próximos 18 meses, com a primeira implementação de mapeamento e separação como um serviço em Idaho este ano.
“A automação de tarefas rotineiras, como a colheita de pedras, pode liberar os agricultores para se concentrarem em tarefas mais importantes, ”Frei diz. “Uma solução eficaz para a colheita de rochas mudará positivamente o ritmo e a produtividade de suas operações agrícolas em tempo de crise.”
Saiba mais:terraclear.com
Smartcore
CONCLUSÃO:O serviço de amostragem de solo robótico da Rogo Ag fornece dados de solo três vezes mais precisos do que a amostragem de solo tradicional, assim, os agricultores e prestadores de serviços podem aumentar a eficácia do fertilizante em 10%.
A coleta inadequada de amostras de solo é o elo mais fraco no processo de teste de solo e no gerenciamento de fertilidade, acredita Troy Fiechter.
“Os resultados com base em um núcleo de solo incorreto podem ser mais prejudiciais financeiramente do que a obtenção de nenhum núcleo de solo, ”Explica o fazendeiro de Indiana e graduado pela Purdue University. “Mesmo com os amostradores automáticos de solo de hoje, ainda existem inconsistências com os testemunhos reais sendo desenhados porque existe o potencial de deixar uma parte do solo para trás. Eles também podem ser parcialmente plugados sem serem corrigidos logo. ”
Ao criar o SmartCore - uma máquina totalmente autônoma equipada com uma broca de alta velocidade que atinge a profundidade desejada dentro de 1⁄8 de polegada - Fiechter acredita que está garantindo que todo o núcleo seja capturado sempre para maior precisão e repetibilidade. Além disso, um colar de limpeza elimina a contaminação cruzada de amostra para amostra.
Equipado com GPS PPP avançado (igual ao RTK) e programação de navegação, SmartCore oferece repetibilidade completa de cada núcleo de solo com precisão de nível de polegada, durante a amostragem de campos duas vezes mais rápido do que os métodos tradicionais de amostragem de solo.
Com base em testes feitos por Beck’s Practical Farm Research, O SmartCore reduz o erro de um mínimo de 15% na amostragem tradicional de solo para 5%.
“Se um fazendeiro está gastando US $ 75 por acre em fósforo, potássio, e limão, isso aumenta a lucratividade em cerca de US $ 13 por acre porque ele está reduzindo os insumos nas áreas que não precisam disso, e aumentando em áreas que precisam dele, ”Diz Fiechter.
O outono de 2018 marcou a estreia de amostragem como serviço do SmartCore. A data, a empresa fez uma amostra de 200, 000 hectares em campos da Pensilvânia ao Kansas. Os preços variam de US $ 3 a US $ 4 o acre para coleta de amostras em grades de tamanhos padrão (grades de 2,5 e 5 acres). Para coleta e análise, os preços variam de US $ 7 a US $ 8 o acre.
Saiba mais:rogoag.com
Rowbot
LINHA INFERIOR:Rowbot adere precisamente nitrogênio, o que elimina a sobrealimentação e o escoamento ao mesmo tempo que maximiza os rendimentos e a lucratividade.
Com 2 pés de largura e 7 pés de comprimento, Rowbot é um robô autônomo esguio o suficiente para caber agilmente entre as fileiras de milho para aplicar fertilizante em sincronia com as necessidades do milho. Usando GPS e LiDAR para navegar, a máquina cobre precisamente nitrogênio, eliminando sobrealimentação e escoamento.
Atualmente, O Rowbot pode lidar com quatro linhas por vez, de acordo com Kent Cavender-Bares, CEO da Rowbot Systems. Ele também coleta dados durante a operação, que o agricultor pode então analisar para melhorar ainda mais as decisões durante a temporada, bem como planejar para as futuras.
A empresa sediada em Minneapolis planeja adicionar sensores em campo para melhorar a precisão de um modelo como o Adapt-N. O conceito será testado em campo durante a safra de 2021.
A máquina também pode intercalar colheitas de cobertura em milho alto. “Também forneceremos serviços adicionais de cobertura vegetal neste outono em acres limitados em todo o meio-oeste, " ele diz.
Em 2021, a empresa espera uma grande implantação comercial do Rowbot como um serviço de aplicativo personalizado. Geralmente, as taxas serão de US $ 10 a US $ 15 por acre.
Saiba mais:rowbot.com
Veja e pulverize
RESULTADO:A tecnologia See &Spray tem o potencial de reduzir os custos com herbicidas em 90%.
A Blue River Technology desenvolveu o See &Spray - uma abordagem pioneira que usa visão computacional e aprendizado de máquina para pulverizar herbicidas com precisão apenas onde ervas daninhas estão presentes.
Em vez de depender de espaçamento ou cor para identificar ervas daninhas, See &Spray reconhece cada planta e determina o tratamento certo para cada uma, continuamente aprendendo enquanto avança. Os bicos robóticos são direcionados às plantas indesejadas em tempo real conforme o pulverizador passa pelo campo, evitando a cultura ou áreas sem ervas daninhas.
Adquirida pela John Deere em 2017, a tecnologia é um recurso importante para o futuro da empresa.
“Do ponto de vista funcional e também de valor, é um ótimo alicerce para ajudar os agricultores a reduzir o uso de produtos químicos, e ver onde queríamos investir, ”Diz Julian Sanchez, diretor, tecnologia emergente, John Deere . “Trazer um conjunto de pessoas com conhecimento rico para o espaço de aprendizado de máquina também aumentou nossas capacidades.”
Atualmente, See &Spray pode identificar as diferenças entre as plantas de algodão e ervas daninhas de muitas espécies e tamanhos. A tecnologia também foi testada em soja.
Porque a Deere quer um amplo conjunto de exemplos para que a inteligência artificial aprenda como uma erva daninha se parece e como não se parece, a tecnologia está sendo testada no meio-oeste, bem como em outras partes do mundo em safras adicionais. Esta rica inteligência, Sanchez diz, irá acelerar a implantação em vários mercados.
“Um sistema que pode ser muito seletivo e atingir apenas uma área que realmente precisa pode levar a uma economia de 50% a 60% apenas em produtos químicos, " ele diz. “Assim que chegarmos a onde podemos fazer pós-emergência, veremos uma economia de 90%. ”
O objetivo da Deere é ter seu primeiro sistema disponível comercialmente nos próximos dois anos. Embora ainda não tenha determinado qual cultura terá como alvo inicialmente, a empresa deseja desenvolver a tecnologia de uma forma que seja mais adequada ao fluxo de trabalho e às práticas atuais do produtor.
“Nosso plano é lançá-lo em uma plataforma com a qual o produtor está acostumado e que ele possa solucionar facilmente, ”Sanchez diz.
Saiba mais:bluerivertechnology.com
Unidade de plantio móvel
RESULTADO:A unidade móvel de plantio da Sabanto Ag pode cobrir cerca de 500 acres em 24 horas de operação contínua.
Repensar como uma safra vai para o solo está no centro da unidade de plantio móvel da Sabanto Ag.
“Plantar é difícil, e encontrar um operador habilidoso capaz de plantar é ainda mais difícil, ”Disse o CEO Craig Rupp.
A empresa de cultivo como serviço passou duas safras testando seu sistema em campos de soja em todo o meio-oeste. Em seu primeiro ano, um trator JCB 4220 Fastrac (235 hp.) foi modificado usando as tecnologias atuais (por exemplo, Receptor GPS, caixa de controle do computador, e atuadores de direção) para puxar autonomamente uma plantadeira Harvest International de 18 fileiras com fileiras de 20 polegadas.
O plantador foi equipado com DeltaForce da Precision Planting, vDrive, vSet, e CleanSweep. A start-up fez parceria com o Climate FieldView para coletar, armazenar, visualizar, e usar dados de campo. Também trabalhou com a DigiFarm para fornecer serviços de correção RTK de celular.
“Nossa meta para 2019 era 10, 000 acres, mas ficamos aquém disso, ”Diz Rupp, que fundou a Sabanto com o fazendeiro de Indiana Kyler Laird. “Gostaríamos de culpar a primavera incomumente úmida, mas o software e as comunicações eram um desafio. O que é interessante na agricultura é que, embora possa parecer fácil no papel, uma vez que você tenta implantá-lo no campo, você aprende rapidamente todos os problemas imprevistos. ”
Os acres plantados corresponderam ou excederam a produção anterior do fazendeiro. “Não só podemos plantar de forma autônoma, mas podemos competir em termos de desempenho com plantadores convencionais, ”Diz Rupp.
Para 2020, a empresa implantou quatro tratores Kubota M5660SU modificados (60 HP) para orientar os plantadores Harvest International de cinco fileiras. A decisão de ir com uma pegada menor foi baseada no peso, custo, relativa simplicidade para retrofit, e facilidade de transporte.
O sistema pode cobrir cerca de 500 hectares em 24 horas de operação contínua, mas as linhas finais e os promontórios ainda são plantados semiautonomicamente conforme o processo é aperfeiçoado. A empresa pretende melhorar a sua eficiência através de concursos autónomos no terreno. Atualmente, as unidades são programadas para retornar a uma área predeterminada para reabastecer os suprimentos.
Rupp diz que a taxa da Sabanto é competitiva com as taxas médias de plantio relatadas na Pesquisa de Taxas Alfandegárias da Fazenda Iowa 2020 (US $ 20,40 a US $ 23,40 por acre).
Saiba mais:sabantoag.com
Autocart
RESULTADO:Smart Ag automatiza um trator de transporte de grãos com tecnologia driverless para ajudar na colheita.
Uma das épocas mais agitadas da estação de cultivo, colheita não é apenas tirar a safra do campo - é também logística. Uma posição que exige atenção cuidadosa e experiência, o operador do carrinho de grãos é vital na coordenação desta operação complexa, mas encontrar um motorista qualificado tornou-se um desafio.
Fundado em 2015 por Colin Hurd, A Smart Ag, sediada em Iowa, oferece uma solução de software:Automatize o processo operando um carrinho de grãos sem condutor na cabine da colheitadeira. AutoCart, junto com um kit de automação de trator, é um sistema plug-and-play que permite definir locais de preparação e descarga em um campo, ajustar a velocidade, monitorar localização, e comandar o carrinho de grãos para sincronizar precisamente com a velocidade e direção da colheitadeira. Depois de carregar, o trator e o carrinho de grãos retornam automaticamente a um ponto de descarga.
Adquirida pela Raven Industries em 2019, Smart Ag adiciona percepção e recursos de planejamento de caminho para as operações agrícolas de precisão da empresa.
“Quando começamos a construir nosso pacote de ofertas de autonomia, decidimos não investir em percepção - detecção de obstáculos, identificação de obstáculo, e evitar obstáculos - porque sentimos que já havia vários jogadores em campo, ”Diz Wade Robey, diretor-executivo, Raven Autonomy. “Achamos que eles estariam prontamente acessíveis para nós.”
Contando com terceiros, Contudo, restringiu a capacidade da Raven de conduzir o desenvolvimento tão rápido quanto desejava. “A equipe Smart Ag fez um trabalho maravilhoso no desenvolvimento de sua tecnologia, ”Robey diz. “Foi um ótimo ponto de partida para nós, e sabíamos que poderíamos desenvolver isso para melhorar ainda mais suas habilidades ”.
AutoCart, oferecido comercialmente neste outono, inclui:
- Um kit de automação para tornar o trator de carrinho de grãos capaz de operar sem motorista.
- Um sistema de segurança e percepção a bordo, o que permite que o trator sem condutor detecte obstáculos em seu caminho e pare se necessário.
- Um kit de colheitadeira, que permite que a colheitadeira ou colheitadeira se conecte e controle o trator. Acesso à plataforma Raven Autonomy com uma assinatura do aplicativo de usuário AutoCart.
The price before dealer discount is $55, 000.
Learn More: ravenprecision.com
A complete solution
BOTTOM LINE: Dot is a mobile diesel-powered platform that handles a variety of ag implements semiautonomously.
About three years ago, Raven Industries decided to partner with companies bringing autonomy to the ag market. With the acquisition of Dot Technology Corporation in 2019, the traditional precision ag company is becoming an equipment manufacturer.
“Instead of relying on other OEMs to develop a frame we can then sell technology to, the Dot Power Platform gives us the opportunity to take our technology all the way to market and to our customers, ” says Wade Robey, executive director, Raven Autonomy.
Equipped with Raven steering, guidance, and propulsion technologies, Dot is a mobile diesel-powered platform designed to handle myriad ag implements semiautonomously. Once linked, Dot’s U-shape frame and the implement become one. A single Dot can cover up to 4, 000 acres.
Atualmente, there are three implements – a Seedmaster Ultra DSR seeder, a Pattison Liquid System Connect PLU S120 sprayer, and a New Leader NL5000 G5 Crop Nutrient Applicator. Raven’s vision is to add more implement partners to increase Dot’s value across the entire season.
Dot has been commercially available on a very limited basis in Canada since 2018. Raven took the same approach as it began selling units this past spring. Hoje, the power unit costs about $275, 000. The average cost of an implement is around $125, 000.
“We’ve been targeting modest sales in western Canada this spring with our initial crop of interest being small grains like canola, ” Robey says. “We will continue to evolve the Dot platform with various improvements and will also have a number of units in the field with select customers to do additional validation and demonstration.”
As Dot is refined, platforms for row crops like corn and soybeans will be developed.
Later this year, Raven will test Smart Ag perception and path planning technology, which it acquired last November, on the unit. The move will allow Dot to progress from a semi- to fully autonomous solution.
“We need to get more efficient and find ways to improve overall productivity, ” Robey says. “We believe autonomy will deliver the results to help agriculture meet the demands of the future.”
Learn More:ravenprecision.com
Robots take to the sky
BOTTOM LINE: Rantizo can provide precise custom applications exactly where and when farmers need them to get the most out of their fields.
While some companies are opting to stay on the ground, Rantizo is deploying drones to precisely apply inputs where and when they are needed. By combining a DJI drone, autonomous hardware, and proprietary app software, the platform is an end-to-end solution that identifies problem areas, diagnoses field issues, sprays and applies required treatments, and verifies that issues have been addressed accurately.
“Drones can do more than just capture imagery for field data. Rantizo leverages that data to bridge the gap from analysis to action, ” says Michael Ott, CEO of Rantizo.
To date, the platform can apply liquids, such as pesticide, and solids like fertilizer, cover crop seed, and beneficial insects. Since launching in 2018, Rantizo has added key upgrades. The most recent, a Mix &Fill auto-tendering station, increases field productivity from 14 acres per hour to 23 acres per hour.
While the base price for a DJI Agras MG-1P is $14, 500, the company says because it customizes its solution to meet the needs of an individual operation, final prices vary.
Além disso, there are currently 25 licensed, insured, trained, and certified application service contractors who can provide custom application services for herbicides, insecticides, fungicides, granular fertilizers, and cover crop seeds.
This summer the company plans to introduce a Load &Go trailer along with proprietary Fly &Apply app software. “These additions will provide a turnkey solution for custom spraying applicators looking to provide Rantizo services, ” Ott says.
Fifth-generation farmer Brian Pickering firmly believes in using technology to drive efficiency and sustainability. Drone technology, he says, is a perfect fit in helping him achieve that.
“With a drone I can spray soon after it rains, while a big ground rig cannot due to muddy conditions, ” says Pickering, who is also an application service contractor with Rantizo. “Using aerial imagery, you only spray the trouble spots, which reduces costs, prevents overspraying, and slows resistance to pesticides. It’s a win for the farmer and the environment.”
Learn More: rantizo.com
