Innovation Lab: ad Agritechnica 2023 CLAAS presenterà tecnologie sostenibili e automatizzate per l'agricoltura del futuro.

I nuovi prodotti saranno presentati all'interno dell'Innovation Alley, al centro dello stand, mentre il nuovo Innovation Lab illustrerà l'agricoltura sostenibile del futuro, altamente automatizzata.

Con uno stand dal concetto innovativo e una vicinanza al cliente ancora più stretta, CLAAS apre nuove strade all'edizione di quest'anno di Agritechnica, la fiera delle macchine agricole più importante al mondo. I visitatori dello stand di 5800 m2 non saranno accolti solo da prodotti e innovazioni CLAAS già noti, come l'EVION, la serie DISCO 9700 e la serie XERION 12. Per la prima volta, essi potranno ammirare i prodotti CLAAS più recenti, ma anche dare uno sguardo dietro le quinte ai progetti di sviluppo nei settori della cabina/HMI, dell'autonomia e degli azionamenti alternativi. Presso l'Innovation Lab dello stand CLAAS nel padiglione 13, gli agricoltori, i contoterzisti, gli studenti e gli apprendisti più interessati potranno sperimentare da vicino le diverse tecnologie del futuro e confrntarsi con il personale CLAAS: qui l'innovazione incontra l'interazione, la discussione e il feedback. Alcuni degli studi e dei progetti esposti saranno pronti per la produzione in serie nel breve e medio termine e si sono già aggiudicati un Agritechnica Innovation Award d'argento. Altri sono orientati verso una prospettiva più a lungo termine.

Esemplare di XERION in versione autonoma: un trattore di grandi dimensioni per lavori in campo altamente automatizzati

CLAAS presenterà un prototipo di trattore autonomo di grandi dimensioni ad Agritechnica 2023. Uno XERION 12.590 TERRA TRAC è stato equipaggiato con sensori importanti come LIDAR e sistemi di telecamere, oltre ad altre tecnologie per la pianificazione dei percorsi e il monitoraggio dei processi. Altri veicoli sono già in fase di ulteriore ricerca e di test dei componenti sul campo.

L'automazione di alto livello e l'autonomia sono temi chiave di rilevanza globale per numerose applicazioni agricole. CLAAS sta sviluppando tecnologie per la coltivazione autonoma dei campi in modo indipendente e in partnership come 3A - ADVANCED AUTOMATION & AUTONOMY. I lavori pratici in campo, come la lavorazione del terreno con trattori di grandi dimensioni, sono solo uno degli scenari applicativi a cui si sta dando priorità. "I trattori di grandi dimensioni equipaggiati per lavori altamente automatizzati e autonomi interessano soprattutto le aziende agricole che non possono utilizzare appieno un AgBot convenzionale o il cui parco macchine e attrezzi non corrisponde alle caratteristiche prestazionali dell'AgBot", spiega Christoph Molitor, responsabile della gestione tecnologica di CLAAS. "Oltre alla generale carenza di manodopera qualificata in agricoltura, vediamo che i ritardi nel raccolto dovuti alle condizioni atmosferiche e la cura meccanica delle colture sono fattori che portano a una concentrazione del fabbisogno di manodopera o a un'elevata richiesta di capacità lavorativa. L'elevata automazione e l'autonomia possono contribuire a compensare questi picchi di lavoro e i processi agricoli ad alta intensità di lavoro".

Lo XERION 12.590 TERRA TRAC con Autonomy connect esposto nell'Innovation Lab è tecnicamente predisposto per un'elevata automazione (Autonomy connect Co-Pilot) e autonomia (Autonomy connect Auto-Pilot). Co-Pilot offre il massimo livello di automazione dei processi, compresa la pianificazione con Autonomy connect, che può essere completamente integrata nella piattaforma CLAAS connect. Con Co-Pilot, l'operatore svolge principalmente un ruolo di supervisione, mentre le funzioni e le impostazioni del trattore e dell'attrezzo pianificate vengono eseguite in modo completamente automatico dalla combinazione trattore-attrezzo. Come in precedenza, l'operatore può intervenire direttamente nel processo e ottimizzarlo ulteriormente dalla cabina. Con Auto-Pilot, il trattore opera in modo completamente autonomo senza la presenza di nessuno in cabina. Le attività vengono pianificate esattamente come con Co-Pilot, ma il trattore è dotato di una tecnologia di riconoscimento dell'ambiente migliorata oltre al LIDAR, compresi speciali sistemi di telecamere, ulteriori tecnologie di sicurezza e frenata automatica. Una volta sul mercato, lo strumento di pianificazione Autonomy connect può essere completamente integrato nel portale Internet CLAAS connect, rendendolo facile da usare per le operazioni quotidiane senza bisogno di un portale aggiuntivo.

Il coltivatore Amazone Cenius, anch'esso esposto nell'Innovation Lab, è dotato della tecnologia Amazone AutoTill per un lavoro altamente automatizzato e autonomo. Questa tecnologia monitora la posizione di lavoro, la profondità di lavoro e la velocità dei rulli, oltre a rilevare la perdita di prodotto e l'intasamento dell'area dei denti. I dati registrati dal coltivatore vengono confrontati con quelli del trattore, consentendo di ridurre la velocità operativa quando vengono rilevati intasamenti o di sollevare il coltivatore quando lo slittamento dei rulli è troppo elevato.

AgXeed, thermalDRONES e CLAAS Saulgau combinano la falciatura altamente automatizzata e autonoma con la preservazione e tutela della fauna selvatica

I droni dotati di termocamera sono oggi un mezzo pratico, affidabile ed efficace per individuare la fauna selvatica, come i caprioli e gli uccelli che nidificano al suolo, poco prima dello sfalcio dei prati o dell'insilato integrale. Il sistema esegue una scansione dell'immagine dal vivo alla ricerca di una fonte di calore. Quando ne viene rilevata una, la ricerca viene interrotta per consentire agli operatori di portare gli animali al sicuro o di segnalarne la posizione o il sito di nidificazione.

CLAAS, thermal DRONES e AgXeed hanno unito le loro competenze per sviluppare un'interfaccia comune per i droni per la falciatura autonoma. I dati sulle fonti di calore identificate durante il volo del drone vengono inizialmente salvati, quindi elaborati con il software KI e trasferiti allo strumento di pianificazione del processo, insieme ai relativi dati di posizionamento GPS. Questo strumento integra i dati nel sistema di pianificazione del percorso, consentendo all'attrezzatura di falciatura autonoma di essere guidata in modo sicuro intorno ai siti della fauna selvatica. Questo reindirizzamento è particolarmente utile nei casi in cui gli uccelli che nidificano al suolo risultino protetti e quindi non possano essere rimossi. Gli agricoltori e i contoterzisti possono seguire in diretta il percorso della macchina sul proprio smartphone, tablet o PC tramite il portale AgXeed.

L'uso di combinazioni di falciatrici autonome soddisfa quindi le esigenze combinate di un'elevata resa delle superfici e di una gestione dei prati rispettosa della fauna selvatica. Inoltre, consente agli agricoltori di ottemperare ai requisiti di rendicontazione, fornendo prove documentali delle misure adottate prima dello sfalcio.

Ma non sono solo i robot da campo autonomi a poter beneficiare di questa tecnologia. Essa può essere utilizzata anche con trattori autonomi, trattori altamente automatizzati e macchine per la raccolta guidate lungo percorsi pre-pianificati dall'operatore, il che la rende una soluzione interessante per i clienti di oggi. Il sistema garantisce che i dati POI sulle posizioni della fauna selvatica vengano raccolti solo all'interno di confini di campo noti e precedentemente specificati. Gli agricoltori possono trasferire i confini dei campi dal loro sistema di gestione aziendale. In alternativa, se questi dati non sono disponibili, il pilota del drone può segnare i confini del campo sul proprio schermo.

SCORPION 732e a batteria: Prototipo di sollevatore telescopico per una movimentazione dei materiali silenziosa e senza emissioni di sostanze nocive

Quando si tratta di sviluppare motorizzazioni alternative, CLAAS adotta un approccio aperto e fortemente orientato al cliente. A medio termine, i motori a combustione alimentati con carburanti sostenibili come l'HVO (oli vegetali idrotrattati) sono superiori ad altri concetti nella gamma di prestazioni superiore in termini di densità energetica e infrastruttura del serbatoio. Tuttavia, le unità elettriche a batteria, prive di emissioni locali, offrono un potenziale significativo nella gamma di prestazioni più bassa e per applicazioni come la movimentazione dei materiali, i lavori in cortile e l'uso municipale.

I sollevatori telescopici sono macchine versatili per sollevare con precisione carichi pesanti, caricare rimorchi o digestori anaerobici e impilare balle. Un sollevatore telescopico a batteria come il CLAAS SCORPION 732e - sviluppato in collaborazione con Liebherr - offre molti vantaggi: la sua silenziosità e l'assenza di emissioni sono particolarmente vantaggiose per le persone e il bestiame durante i lavori al chiuso. Due motori elettrici indipendenti da 90 kW, una batteria modulare da 64 kWh per un utilizzo fino a 4 ore e un caricabatterie di bordo da 22 kW assicurano ampie prestazioni e flessibilità. Offre una potenza di trazione massima di 53 kN e una velocità massima di 30 km/h. Inoltre, gli agricoltori possono caricare la batteria utilizzando l'elettricità generata dall'impianto fotovoltaico dell'azienda agricola o dall'impianto di biogas.

Mietitrebbia semi-elettrica: un concetto per un carico motore omogeneo e un consumo di carburante ridotto

Le mietitrebbie devono spesso affrontare una serie di condizioni operative durante la raccolta. Rese incostanti di granella e paglia, terreni accidentati, fanno sì che le trasmissioni e le unità di potenza debbano costantemente adattarsi per ottenere le migliori prestazioni

 possibili: alta produttività, alta qualità del raccolto e alta efficienza. Un utilizzo costantemente elevato della trasmissione, senza grandi fluttuazioni di velocità e con un flusso di raccolto ultra-omogeneo, è auspicabile non solo in termini di efficienza, ma anche per garantire prestazioni ottimali di separazione e pulizia. Ma questo è molto difficile da ottenere in presenza colture eterogenee.

Un azionamento semi-elettrico sulla mietitrebbia - sviluppato da CLAAS e testato sul campo - può contribuire ad appiattire i picchi di carico e ad aumentare significativamente l'efficienza. Quando le condizioni di raccolta sono semplici, la potenza del motore non necessaria per l'azionamento della mietitrebbia viene convertita in energia elettrica tramite un generatore e immagazzinata nella batteria. Quando le condizioni di raccolta diventano difficili, ad esempio nelle aree ad alta resa o durante lo scarico in movimento, il motore elettrico interviene per supportare la trasmissione meccanica utilizzando l'energia elettrica immagazzinata dalla batteria, sostituendo la "spinta" convenzionale prodotta dalle caratteristiche del motore. In questo modo è possibile superare i picchi di carico per diversi secondi e, grazie alla distribuzione automatica del carico, la mietitrebbia può operare in modo ottimale.

Questo concetto consente di utilizzare un motore a combustione più piccolo e meno potente, con una potenza di circa 400 kW, nella gamma delle basse velocità a 1600 anziché 1800 giri/min. grazie al motore elettrico aggiuntivo da 40 kW e alla batteria da 3 kWh con inverter a 48 V. Nelle prove sul campo, questo concetto ibrido semi-elettrico ha ridotto il consumo di carburante fino al 10%.

Poiché l'azionamento elettrico funziona a bassa tensione (tensione di contatto < 60 V), esso non richiede le complesse precauzioni di sicurezza associate agli azionamenti a tensione più elevata. La manutenzione può essere effettuata senza ulteriori misure di sicurezza o formazione speciale.

Cab 4.0 e Cab10Future: una finestra sul futuro dell'operatore di macchine da raccolta e trattori

Gli operatori sono già supportati da numerosi sistemi di assistenza automatica progettati per massimizzare il potenziale delle complesse macchine da raccolta e il grado di automazione è destinato a crescere nei prossimi anni. Di conseguenza, ci saranno periodi in cui gli operatori avranno così poco da fare - anche in termini di supervisione - da sentirsi sottoutilizzati e quindi stancarsi rapidamente. In futuro, le cabine delle macchine da raccolta dovranno consentire agli operatori di svolgere altre attività oltre a quelle specificamente legate alla macchina.

Il progetto di ricerca "Cab 4.0 - OnField" si avvale delle più recenti tecnologie, come la guida a joystick, il rilevamento della forma fisica dell'operatore e il tracciamento degli occhi, per mostrare come potrebbe essere il posto di lavoro del futuro. Questo concetto prevede un'attrezzatura di cabina innovativa con connessione a Internet e diverse interfacce uomo-macchina come telecamere, head-up display, monitor, tastiere e molto altro. Con queste apparecchiature è possibile monitorare costantemente il livello di occupazione dell'operatore e stabilire così una comunicazione bidirezionale. Quando gli operatori sono sottoccupati, il sistema suggerisce loro compiti e attività alternative da svolgere.

L'elemento centrale è un assistente virtuale supportato da un eye tracker (rilevatore oculare) sul tetto, che parla all'operatore in caso di segni di stanchezza e raccomanda un'azione appropriata. Premendo un pulsante, l'operatore può regolare il sedile in tre posizioni. Il sedile è rivolto in avanti in "modalità lavoro", ma può essere ruotato a sinistra per la "modalità relax". In questa posizione, l'operatore può eseguire leggeri esercizi ginnici per energizzare il proprio corpo. In alternativa, sul display head-up può trovare informazioni sul rilassamento e la riduzione dello stress, guardare tutorial o svolgere lavori personali.

In modalità "ufficio", il sedile viene ruotato verso destra in modo che l'operatore possa vedere il display sul finestrino destro. In questa posizione, l'operatore può posizionare un tablet portatile con trackpad tra i braccioli per svolgere lavori d'ufficio come la posta elettronica, le ricerche su Internet o la pianificazione, la documentazione e il controllo del lavoro nel sistema di gestione dell'azienda agricola. Attualmente i conduttori di aziende agricole devono dedicare ulteriore tempo in ufficio a queste attività, limitando il loro tempo libero.

Affinché le nuove funzioni della Cab 4.0 funzionino efficacemente sul campo, la macchina da raccolta deve essere dotata di un monitoraggio automatico della zona anteriore. L'operatore viene avvisato tempestivamente di qualsiasi ostacolo rilevato dal sistema di monitoraggio della zona anteriore, in modo da poter tornare alla modalità di lavoro e supervisionare la guida della macchina.

Cinque aziende e istituzioni sono coinvolte nello sviluppo della Cabina 4.0:  Istituto di Tecnologia di Karlsruhe (Istituto di Ingegneria Umana e Industriale e Istituto di Macchine Mobili), Istituto di Ingegneria Agraria dell'Università di Hohenheim, InMach Intelligente Maschinen GmbH, Budde Industrie Design GmbH e Claas Selbstfahrende Erntemaschinen GmbH. Il progetto Cab 4.0 è stato finanziato dal Ministero federale dell'Istruzione e della Ricerca (BMBF) in linea con le linee guida per il finanziamento dei "Sistemi agricoli del futuro". I workshop dei gruppi di discussione con gli operatori e i gestori delle aziende agricole indicano un alto livello di accettazione da parte degli utenti del progetto, che è stato lanciato nel 2019.

Con CAB10Future, CLAAS presenta la propria cabina del futuro: spazio di lavoro più confortevole con un sedile che ruota fino a 60 gradi in entrambe le direzioni per lavorare da vicino; illuminazione intelligente per un ambiente di lavoro più rilassato; schermi di grandi dimensioni nell'area di fuoco anteriore per una digitalizzazione completa; costruzione sostenibile con moduli facilmente sostituibili soggetti a usura e utilizzo di materiali riciclati.     I "trasparenti"  montanti A con telecamere e display che riflettono l'ambiente e l'assenza del piantone dello sterzo (funzionamento autonomo) creano un'esperienza spaziale impressionante. L'illuminazione esterna a 360° semplifica la comunicazione con le altre macchine.

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