DETROIT (Reuters) - John Deere & Co dixo o martes que comezará a entrega comercial este ano de tecnoloxía que permite a un tractor labrar un campo sen un operador na cabina, a primeira para o principal fabricante de tractores norteamericano despois de anos de esforzos para automatizar o traballo agrícola.
Planos Deere un lanzamento de baixo volume este ano que ofrece sistemas para 12 a 20 máquinas e, a continuación, ampliación, dixo a Reuters Jahmy Hindman, director de tecnoloxía de Deere. A compañía está a sopesar se vender a tecnoloxía, arrentala ou ofrecerlla aos agricultores nun paquete de subscrición que podería permitir actualizacións a medida que evolucionan o hardware e o software, dixo. Hindman dixo que as cámaras e os ordenadores para a labranza automatizada pódense instalar nun tractor e nunha máquina de labranza existentes.
Deere e outros fabricantes de equipos, como Caterpillar, investiron moito en tecnoloxía para automatizar vehículos todoterreo, como tractores agrícolas e máquinas de minería. No sector agrícola, atopar traballadores para operar tractores é un problema crónico que a pandemia agudiza.
Para a industria de equipos agrícolas, o lanzamento comercial de Deere é un paso importante nunha viaxe que leva case dúas décadas en marcha, comezando polo uso do posicionamento por satélite e posteriormente o funcionamento mans libres cun condutor aínda na cabina. Deere estivo probando tractores totalmente autónomos durante tres ou catro anos, dixo Hindman.
Aínda que os tractores automatizados non teñen que lidiar cos peóns, o caos do tráfico urbano ou as normas de seguridade nas estradas, Hindman dixo que os tractores autónomos deben poder navegar con precisión, evitar obstáculos e controlar con precisión equipos como un timón. Os tractores automatizados iniciais de Deere usarán cámaras estéreo na parte dianteira e traseira e poderán enviar imaxes do que ven as cámaras a través dunha aplicación de teléfono intelixente a un agricultor ou operador de equipos. O operador pode levar o tractor a un campo, pasar o dedo pola pantalla do teléfono intelixente e a máquina comezará nun camiño programado.
O sistema de visión informatizada do tractor vixiará o timón, que contará con espellos instalados nos vástagos que botan restrollos vexetais ao chan. Se un dos vástagos choca contra unha pedra e se inclina, o cambio no reflexo do espello será visible para un operador remoto. Deere está a traballar na automatización doutras operacións agrícolas, sendo a pulverización probablemente o próximo obxectivo da automatización, dixo Hindman.
Os tractores que se manexan por si mesmos non son nada novo Doug Nimz, agricultor de Minnesota. Pero hai catro anos, John Deere trouxo un novo tipo de máquina á súa granxa de millo e soia de 2,000 acres. Ese tractor non só podía dirixirse por si mesmo, senón que tampouco necesitaba un granxeiro na cabina para operalo.
Resulta que a máquina de 44,000 libras foi o primeiro tractor totalmente autónomo de John Deere, e Nimz foi unha das primeiras persoas do mundo en probalo. A súa granxa serviu como campo de probas que permitiu aos enxeñeiros de John Deere facer cambios e melloras continuas nos últimos anos. O martes, o resto do mundo puido ver o tractor acabado como a peza central da empresa. CES 2022 rolda de prensa.
"Leva un tempo sentirse cómodo porque... en primeiro lugar, estás un pouco abraiado con só velo", dixo Nimz, quen nunha tarde ventosa de outubro describiuse como "moi, moi interesado" pero tamén "un pouco sospeitoso". ” de tecnoloxía autónoma antes de utilizar a máquina de John Deere na súa granxa. "Cando realmente o vin conducir... díxenlle:" Ben, diablo, isto realmente vai pasar. Isto realmente funcionará".
A aparición de equipamentos agrícolas totalmente autónomos ofrece un xiro ao concurso centenario entre o home e a máquina. O aumento da automatización en todo, desde as fábricas de automóbiles ata as tendas de barrio Amazon Go provocou o temor de que os robots acabarán por acabar con millóns de empregos. Pero nos países agrícolas, onde os traballadores escasean e os máis novos se mudan ás cidades, a autonomía pode ser a única forma de garantir que se cultive suficientes alimentos para alimentar o mundo.
En lugar de sospeitar, Nimz agora está ansioso por que a autonomía chegue a esencialmente todas as partes das operacións agrícolas. "Só vai facer a miña vida moito máis fácil", dixo. Observei desde o primeiro momento o tractor en acción en outubro en Blue Earth, Minnesota, e ata camiñei mentres a máquina labraba o campo de Nimz. O tractor é unha "forma de facer o traballo a tempo, cada vez e facelo cun alto nivel de calidade". Jahmy Hindman, director de tecnoloxía de Deere & Co., dixo durante a miña visita a Minnesota. "Son 20 anos de elaboración".
Montando en solitario
John Deere non é o primeiro fabricante de equipos agrícolas en desenvolver un tractor autónomo. Pero como o segundo fabricante mundial de equipos agrícolas, é un dos máis notables. Os seus tractores verdes característicos son omnipresentes en todo o país agrícola, e a compañía conquistou aos mozos fans coas súas liñas de tractores de roupa e xoguetes.
O CES 2022 marca o cuarto ano de John Deere no salón tecnolóxico de Las Vegas, un esforzo da compañía por mostrar a tecnoloxía avanzada das súas máquinas a un novo público. En lugar de crear unha máquina flamante, a compañía presentou equipos que se poden engadir aos seus populares tractores 8R 410 para obter unha total autonomía. Dúas caixas, unha na parte dianteira e outra na parte traseira, conteñen un total de 12 cámaras estéreo e unha GPU de Nvidia que permiten a un agricultor controlar a máquina desde un teléfono intelixente, iniciando con só pasar un botón e vendo vídeo en directo como a máquina móvese por un campo.
tractores de John Deere foron capaces de dirixirse por si mesmos durante dúas décadas - mentres o labrego segue sentado ao volante. Este feito fai que o paso a un tractor totalmente autónomo sexa menos complicado para un agricultor que para alguén que leva os últimos 20 anos conducindo un Honda Civic. Aínda que John Deere pode ser popular, tamén se enfrontou á súa parte de problemas. En novembro, uns 10,000 traballadores sindicados puxeron fin a unha folga de cinco semanas que lles valeu mellores salarios e beneficios.
Unha crítica constante aos tractores de John Deere é o prezo, e o novo sistema autónomo non será barato. Un tractor 8R normal e o arado de cincel 2430 devolverán ao agricultor máis de 500,000 dólares. John Deere alugará inicialmente tractores cos equipos autónomos xa engadidos, pero aínda non determinara o prezo para engadir os equipos autónomos cando CNET se reuniu coa compañía. Hindman dixo que sería "importante": ata o 10% do custo total do equipo, ou ata 50,000 dólares. Iso pode molestar a algúns agricultores, moitos dos cales xa están irritados pola negativa de John Deere a deixarlles reparar os seus propios tractores caros.
Nun primeiro momento, o novo sistema de tractor só poderá labrar os campos, que é o proceso de voltear a terra para devolver ao chan os nutrientes dos cultivos recentemente collidos. Algúns agricultores, que necesitan tempo e carecen de traballadores, sáltanse ese proceso, pero iso fai que dependan máis dos produtos químicos para axudarlles a crecer os seus cultivos. Ao automatizar a tarefa de labranza, John Deere espera quitarlle unha responsabilidade ás longas listas de deberes dos agricultores. E coa labra, se algo falla co tractor autónomo, un produtor ten tempo para solucionar o problema antes da plantación de primavera. John Deere considera que é a tarefa máis sinxela de automatizar.
Os agricultores "están clamando" por "cada vez máis e máis", dixo Deanna Kovar, vicepresidenta de sistemas de produción e produción agrícola de precisión de John Deere. "Só buscan descubrir como poden facer máis traballos sen un humano no asento".
Non reinventar a roda
O camiño de John Deere cara á autonomía comezou hai décadas. A mediados dos anos 1990, presentouse GPS por satélite en tractores para axudar aos agricultores coa agricultura de precisión, que é a capacidade de obter información sobre o que está a suceder no chan para ser máis eficiente con gas, fertilizantes e sementes. Unha década despois, os receptores GPS StarFire de Deere fixéronse o suficientemente precisos como para permitir que os tractores se dirixisen por si mesmos.
John Deere comezou co 8R porque é o tractor de cultivos en filas máis popular da compañía, e xa "estaba case preparado para a autonomía", dixo Joe Liefer, director de produto senior de autonomía de John Deere. "Xa tiñamos a capacidade de controlar electrónicamente as funcións hidráulicas e mecánicas do tractor, que é necesaria para a operación remota", dixo. O plan deste ano é que un número limitado de gandeiros utilice o sistema autonómico. Durante o lanzamento inicial, Deere alugará un tractor completo e un arado de cincel a uns 10 a 50 produtores que teñan unha conexión estable a Internet nas súas granxas e teñan interese en utilizar a tecnoloxía.
Máis tarde, Deere permitirá que os agricultores traian os seus propios tractores para ser equipados coa tecnoloxía autónoma. Ten previsto soportar polo menos os últimos tres anos de tractores e eventualmente pode soportar máquinas máis antigas, dixo Hindman. Debido a que os tractores John Deere teñen tecnoloxía de condución autónoma durante décadas, configuralos para que sexan totalmente autónomos é relativamente sinxelo. Só levará aproximadamente un día instalar o equipo e probar unha máquina antes de que un agricultor poida levala a casa para usala no campo, dixo Kovar.
"Reinstalalo nunha parte da flota de equipos existente que hai... significa que máis agricultores poden aproveitalo... antes", dixo.
A tecnoloxía por dentro
A maioría dos coches autónomos que se están a probar usan a sensor de profundidade chamado lidar, mentres que Tesla emprega unha variedade de cámaras, sensores e radares. John Deere, con todo, cre que as cámaras estéreo son o xeito de conseguir que a tecnoloxía de autocondución poida entrar en tantos campos como sexa posible. A súa máquina autónoma conta con 12 cámaras deste tipo.
Para que o 8R sexa autónomo, John Deere monta unha cámara estéreo na parte dianteira do tractor e outra na parte traseira. Cada cápsula ten tres pares de cámaras estéreo resistentes que funcionan esencialmente como ollos humanos. As imaxes son recollidas por ambos e despois combínanse para axudar á máquina a localizar obstáculos potenciais que están entre 45 e 90 pés de distancia. "Do mesmo xeito que, por exemplo, o teu iPhone está a tomar varias imaxes e fusionalas para... ese alto rango dinámico, estamos usando ese mesmo tipo de tecnoloxía aquí para comprender realmente o contraste e o mundo que nos rodea", dixo Liefer.
Aínda que as cámaras estéreo funcionan para o actual tractor autónomo de John Deere, é posible que use lidar, radar, ultrasóns e outras tecnoloxías para tarefas máis difíciles no futuro, como operar en cultivos en pé, dixo Hindman. Para gañar algo desas intelixencias, John Deere adquiriu unha empresa de tecnoloxía agrícola baseada en Silicon Valley chamado Bear Flag Robotics por 250 millóns de dólares en agosto. "O problema da percepción na agricultura é realmente difícil", dixo Hindman. "[E] o problema técnico máis difícil para nós desde o punto de vista da percepción é probablemente a colleita en pé".
A conectividade móbil estable é un requisito previo para usar o sistema autónomo nun campo. Se o tractor perde o sinal da célula, deterase e non se volverá a iniciar ata que restableza a conexión e obteña a aprobación do agricultor a través dunha aplicación. Dentro da máquina, John Deere instalou varias formas de parar e controlar manualmente o tractor, incluíndo o acelerador e os freos normais. O agricultor tamén pode coller o volante para facerse cargo da operación da máquina.
O tractor aínda se pode usar manualmente para outras tarefas, non só para operacións autónomas, e a cabina non parece diferente. Debido a eses cambios realizados na propia máquina, un agricultor non pode mover facilmente a vaina autónoma dun tractor a outro. Xunto cos freos redundantes, John Deere integrou outra seguridade no sistema. Os datos que se comparten entre o tractor e o teléfono intelixente están cifrados en ambos os extremos e a empresa incorpórase a seguridade no software das máquinas. O tractor tamén ten sistemas redundantes a bordo para asegurarse de que as cámaras e o sinal GPS están presentes. Se quedan fóra de liña, o tractor parará.
Evitando obstáculos
Ao principio, a tecnoloxía autónoma de John Deere tivo problemas coas sombras. E follas. E manchas de terra que tiñan cores diferentes ás demais. Todos eles provocaron que o tractor se detivese e enviara unha alerta sobre os obstáculos. Pero a tecnoloxía está agora no punto onde a taxa de erros falsos é baixa, dixo Hindman. Para axudar a evitar falsas alertas de obstáculos, o 8R autónomo de John Deere funciona coas luces acesas todo o tempo, unha visión inusual na granxa.
Deixar as luces acesas todo o tempo "fai que o ambiente no que tomamos imaxes sexa máis consistente ao longo do día e ao longo do tempo", dixo Hindman. E o tractor funciona mellor pola noite que durante o día porque hai máis contraste nos datos da imaxe, dixo. John Deere conta cun persoal de teleasistencia con sede en Estados Unidos para examinar as alertas de obstáculos do tractor. Se os traballadores determinan que se trata de algo menor, como as follas que sopraron polo camiño, deixarán que a máquina retome as súas operacións sen molestar ao gandeiro.
Se o tractor se atopa con algo así como unha pedra grande, deterase porque a pedra pode quedar atrapada na ferramenta de labranza. O tractor envía unha notificación push ao agricultor cunha imaxe do obstáculo. John Deere construíu a capacidade do tractor para superar eses obstáculos para que o agricultor non teña que acudir ao campo para cada problema. "Para asegurarnos de que non somos unha molestia para o cliente, teremos soporte 24 horas ao día, 7 días ao día, que dirá: 'OK, a máquina parou e viu algo'", dixo Kovar. "É seguro para nós comezar de novo?"
Probas no mundo real
Nimz leva catro anos probando os equipos autónomos de John Deere na súa granxa, pero aínda conduce polo campo onde o tractor está a funcionar só, para marabillarse co feito de que realmente funciona sen ninguén na cabina. Saltara da súa combina para falar comigo antes de retomar rapidamente o traballo. Ao día seguinte esperábase unha tormenta que lle impediría continuar coa vendima. Os agricultores pretenden facer o máximo de traballo posible antes da choiva xa que non saben cando poderán volver ao campo.
Aínda que Nimz ten que deixar de traballar cando se fai demasiado escuro, o seu 8R autónomo non ten o mesmo problema. Pola contra, pode funcionar toda a noite, facendo a labranza antes de que a sucidade se converta en barro. "Queres facer o máximo de traballo posible, [pero] pedirlle a un empregado que [traballe tarde pola noite despois dun longo día] é difícil", dixo Nimz. "Un tractor autónomo pode facelo. … Non é ningún problema. Non lle importa. Así que podes soltalo e deixalo funcionar as 24 horas do día para adiantar o tempo".
Debido á capacidade de cultivar máis horas nun día, Nimz espera poder comprar equipos máis pequenos. A tendencia na agricultura foi a de utilizar equipos e tractores cada vez máis grandes para cubrir o máximo de terreo posible no menor tempo posible. A Jardineira de 36 filas pode poñer máis sementes no chan ao mesmo tempo que a Jardineira de 12 filas. Pero mercar equipos máis pequenos permite aos agricultores como Nimz aforrar cartos e tamén é mellor para o chan. Como as máquinas son máis lixeiras, compactan menos o chan.
Máis que nada, espera que o seu tractor e arado autónomos, así como os futuros produtos John Deere, fagan a súa vida "moito máis fácil". Se a máquina está en marcha e non ten outro traballo que facer, poderá facer unha pausa para xantar en lugar de comer un bocadillo no seu tractor. "Pequenas cousas así significan algo", dixo Nimz. "Son cousas que... pensei que ía ter que... retirarme para gozar".
Unha escaseza de man de obra
O maior beneficio dos tractores autónomos é que os agricultores realicen dous traballos á vez. A industria ten unha escaseza de man de obra que dificulta que os produtores poidan facer todo nas súas explotacións nunha xanela curta. Se un agricultor non fai a plantación a tempo, non terá colleita para coller no outono. Se non recolle as colleitas antes dunha xeada e neve, perderase a colleita.
O traballo agrícola é estacional, necesítanse traballadores adicionais para dedicar longas horas durante a plantación e a colleita. En 2019, máis da metade de todos os traballadores agrícolas contratados (aproximadamente 450,000 persoas) eran inmigrantes, segundo New American Economy. Pero a política de inmigración dos Estados Unidos dificulta atopar suficientes traballadores e o visado agrícola H-2A é caro para moitos produtores estadounidenses, dixo o think tank. "Os agricultores adoitan preocuparse de atopar suficientes traballadores xa que poucos estadounidenses parecen estar dispostos a asumir os traballos agrícolas máis difíciles e físicos", dixo New American Economy.
A maior parte da poboación vive en cidades e os agricultores dos EE. UU. están a facerse maiores, coa idade media preto dos 60. Os agricultores terán que alimentar a 10 millóns de persoas en 2050 con menos traballadores e sen máis terras cultivables, dixo Hindman. A autonomía podería axudar a cubrir ese oco. Automatizar máis tarefas nunha granxa podería eliminar postos de traballo que antes eran ocupados por persoas. Nimz, por exemplo, dixo que cando un dos seus traballadores se xubila, probablemente non contrate a alguén novo.
"O tipo que leva 36 anos comigo, non teño que substituílo", dixo. "O tractor ocupará o seu lugar". Pero John Deere espera que a maioría dos agricultores despreguen eses traballadores a outras tarefas na granxa, en lugar de cortar empregados. A autonomía "non é unha ameaza", dixo Hindman. "É realmente [a forma] que imos resolver a escaseza de man de obra para seguir cultivando os alimentos que o mundo necesita".
Pasa o dedo para conducir
Unha parte fundamental do proceso de autonomía é o smartphone. John Deere deseñou o sistema para ser controlado por iPhones e teléfonos Android a través da súa aplicación Operation Center existente. Para os agricultores cos novos sistemas de condución autónoma, aparecerá unha pestana adicional que contén as funcións de autonomía.
Dentro da aplicación, os agricultores deslizan o dedo para iniciar o vehículo e preme un botón para pausar as operacións. A aplicación indícalle canto combustible queda, canto tempo estivo funcionando a máquina e canto tempo estivo inactiva. Poden ver os obstáculos nunha sección "Eventos" e mostrar e ampliar o vídeo desas 12 cámaras estéreo. Unha das tarefas que o tractor non pode xestionar por si só é repostar, que ten que suceder aproximadamente cada oito horas. Un botón "Ir a" na aplicación Operation Center pode indicarlle ao tractor que se dirixa a un destino predeterminado no campo para que poida repostar, como un robot aspirador volverá á súa estación de carga.
Mentres os produtores poden controlar un tractor desde o seu teléfonos e reiniciala despois de que se identifique un obstáculo, deberán estar fisicamente coa máquina a primeira vez que a poñan en marcha durante o día. Durante a configuración inicial, o agricultor ten que mapear un límite ao redor do campo e arredor das barreiras, de xeito similar á configuración dun auricular de realidade virtual. Isto pódese facer conducindo manualmente o tractor ou utilizando un John Deere Gator (un pequeno vehículo utilitario todoterreo) conectado á tecnoloxía de cartografía da empresa.
Apoio sempre activo
Hoxe, John Deere non cobra taxas de servizo polas súas capacidades de GPS ou outras funcións dentro das súas máquinas. Pero non se sabe se o fará pola autonomía. E a empresa aínda non determinou como xestionará as actualizacións e outras loxísticas. Os agricultores agarran os seus tractores durante décadas. Pero a tecnoloxía utilizada para facer máquinas autónomas quedará desfasada moito antes.
"Temos que crear o modelo de negocio axeitado que permita aos produtores sacar proveito dos niveis de tecnoloxía cada vez máis elevados, aumentando as melloras na capacidade das cámaras e do sistema informático e de percepción sen ter que cambiar o tractor cada vez que queiran. fai iso", dixo Hindman. Nos primeiros anos de autonomía, John Deere espera que as actualizacións e os cambios cheguen moi rápido. Aínda que comeza coa labra, planea "ofrecer novos modelos con novos tipos de cultivo, con novos equipos, con novos apeiros para o tractor... cunha cadencia bastante rápida", dixo Hindman.
John Deere asegura que os técnicos dos seus concesionarios poderán solucionar problemas complicados dos sistemas autónomos. E os agricultores poderán facer algunhas reparacións por si mesmos, como cablear os arneses que suxeitan as vainas ao tractor ou fixar os soportes que suxeitan os sensores. Ademais da labra, John Deere analizará outras tarefas que realizan os tractores, como a labra primaveral e o cultivo. E no futuro, John Deere planea estender a autonomía a esencialmente todas as tarefas que realiza unha máquina nunha granxa, desde a plantación ata a colleita.
"Non virán todos ao mesmo tempo", dixo Hindman. "Entón, haberá parte da operación na granxa que aínda fai un agricultor... na cabina do tractor, operando o tractor como o fan hoxe". Os agricultores seguirán usando o 8R como un tractor normal, e as futuras actualizacións autónomas pódense lanzar á mesma máquina mediante adicións de hardware e software. Iso permitirá aos agricultores utilizar o tractor para máis dunha tarefa autónoma.
Chegar ao punto no que todas as partes da agricultura estean automatizadas probablemente ocorrerá "máis pronto do que ninguén pensa", dixo Hindman. "Se as miñas costas estivesen contra a parede, diríache que dentro de 10 anos ou menos veremos autonomía en todo o sistema de produción". Polo momento, as máquinas de John Deere axudarán aos agricultores a preparar os seus campos para a próxima tempada de plantación, e podo ver como é desde dentro da cabina do tractor autónomo.
Crecendo nunha granxa na zona rural de Iowa, montei en cosechadoras co meu pai ducias de veces e comprobei máquinas John Deere que se manexan por si mesmas. Pero a experiencia de estar ao volante dunha máquina enorme mentres se conduce por si mesma só se pode describir cunha palabra: salvaxe. Estou só para o paseo. Cada movemento da máquina está automatizado e monitorizado desde un teléfono intelixente, o que permite que Nimz colleita millo mentres o tractor labra os seus campos. Cando a máquina se achega ao final dun "pase", un tramo polo campo, case esquezo que estou sentado detrás do volante.
Cando por fin saio da máquina ao bordo do campo, o tractor baleiro segue o seu camiño, tirando o arado detrás. A choiva está a piques de comezar a caer e hai moito traballo por facer.