Журнал «Агротехника и технологии»
Комбайн с момента своего появления служит одной цели — максимально эффективно убрать урожай. Для достижения этого в отрасли за последние годы, кажется, изобретено уже все, что только возможно. Принципиальные инновации на этом рынке редки и не так уж необходимы. В каком направлении будет развиваться индустрия, и возможно ли появление ноу-хау в уборочной технике? В этом разбирались корреспонденты журнала «Агротехника и технологии»
Инновации в сельхозмашиностроении, в конечном итоге, служат одной цели — повышению производительности при одновременном снижении издержек. Эта цель остается неизменной на протяжении многих десятилетий, замечает Михаил Мизин, официальный представитель Ассоциации VDMA Agricultural Machinery в России, а вот инструменты её достижения постоянно меняются. Современная эпоха предлагает целый арсенал средств повышения эффективности уборки урожая, таких как использование широкозахватных жаток (особенно в сочетании с комбайнами роторного или гибридного типа), а также цифровизация и автоматизация процессов.
Дорогой инноваций
Современный зерноуборочный комбайн — уже не просто умная машина, подчеркивает Мизин, а неотделимый элемент неразрывного цикла, охватывающего все стадии процесса: от подготовки почвы до уборки и хранения. Такая концепция стала возможна с появлением цифровых решений, которые позволяют организовать сбор, хранение и дальнейшее использование данных, говорит эксперт. Например, современные комбайны ведущих мировых производителей сегодня обладают функцией построения карт влажности и урожайности — это даёт возможность максимально использовать потенциал урожайности, а также планировать высев и удобрение в будущем.
Ещё один заметный тренд — растущая популярность гибридных и роторных комбайнов, что особенно явно проявляется в сочетании с растущей популярностью широкозахватных жаток, продолжает Мизин. «В севообороте России помимо традиционных пшеницы и ячменя всё больше используются такие культуры, как соя, рапс, кукуруза на зерно, в связи с чем востребована универсальность роторных и гибридных комбайнов, — рассуждает он. — При этом гибридные комбайны обладают преимуществами роторных комбайнов, позволяя добиваться снижения потерь зерна и одновременно сохраняя высокое качество зерна в бункере».
Комбайностроение активно развивается в направлении дальнейшего использования систем автоматического вождения, считает Виктор Балабанов, завкафедрой «Мелиоративные и строительные машины» Института мелиорации, водного хозяйства и строительства имени А.Н. Костякова РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева.
Причём, как с использованием сигналов спутникового позиционирования, так и различных бортовых сенсорных и видеосистем, а также в направлении повышения производительности и качества выполнения очистки убранной части урожая. Несомненно, современный комбайн должен, прежде всего, качественно выполнять свои технологические задачи — уборку урожая с минимальными потерями, замечает Балабанов. Для этого разрабатываются специальные системы, такие как, например, многокамерная 5D-система очистки зерноуборочного комбайна. Кроме того, комбайн должен быть оснащен силовыми установками, автоматическими системами контроля за работой комбайна, обеспечивающими его высокую производительность.
Похожие, но не одинаковые
Действительно, система автоматизации настроек в том или ином виде используется всеми компаниямипроизводителями уборочной техники. О сходствах и различиях разных систем рассказали сами представители компаний.
Каждая из таких систем несёт в себе высокую экономическую эффективность и выгоду, поскольку позволяет избежать ошибок, говорит Олег Александров, руководитель проектов компании «Ростсельмаш». Взять, к примеру, систему настройки комбайна, объясняет специалист. Казалось бы, она достаточно простая. При её помощи можно регулировать либо увеличение производительности, либо повышение эффективности уборки (уменьшение потерь или снижение потребления топлива). Все системы не сложны для оператора, и созданы как раз для того, чтобы оператор просто отслеживал, что всё идёт хорошо. Он нажимает кнопку «повысить производительность», и всё, что необходимо сделать, система делает сама.
По словам Михаила Прохорова, специалиста по продукту компании «Самэ Дойц-Фар Руссиа», широко используются системы параллельного вождения, а также автоматическая регулировка систем комбайна в процессе уборки, включающие настройку таких параметров как частота вращения барабана, изменение зазоров подбарабанья, скорости клавиш соломотряса, скорости вентилятора, положение решет, круизконтроль и другие.
«Принципиальное отличие нашей системы автоматизации настроек заключается в том, что оптимальный режим работы находит сам комбайн, — объясняет Ральф Хенке, руководитель подразделения продуктового менеджмента компании «КЛААС Восток» со специализацией на зерно- и кормоуборочных комбайнах CLAAS. — Во многих системах других производителей это должен делать механизатор: он в ходе работы фиксирует, какие настройки дают наилучший результат, сохраняет их в памяти бортового компьютера и уже после этого комбайн работает по заданным параметрам. У нас алгоритм принципиально другой. Механизатор сразу вводит в систему, какой результат ему нужен: максимальная производительность, чистота зерна в бункере, а, может быть, минимальные потери на поле. И уже под эту конкретную задачу комбайн самостоятельно корректирует свои настройки с учётом меняющихся условий уборки, например, если на поле попался участок с полегшей культурой, если изменилась влажность зерна, плотность посевови т. п. Фактически, механизатору остается лишь контролировать процесс уборки, даже управление машиной может взять на себя система автоматического вождения». На технике CNH система автоматизации комбайна доступна сейчас для роторных машин. Это позволяет автоматически настраивать скорость движения машины, скорость подачи массы, зазоры всех решет системы очистки, обороты вентилятора, перечисляет Алексей Тюмаков, региональный менеджер по маркетингу компании CNH Industrial. А для изменения интенсивности обмолота изменяется угол направляющих ротора (это влияет на производительность). Оператор перед началом работы имеет возможность выбрать четыре стратегии: «максимальная пропускная способность», «фиксированная пропускная способность», «минимальные потери» и «качество зерна», говорит специалист. Качество зерна необходимо, если хозяйство направлено на получение посевного материала или если речь идет о дорогостоящем посевном материале, к примеру, сое. Производительность нужна, чтобы нивелировать потери и максимально загрузить машину. Максимальная пропускная способность необходима, когда нужно быстро убрать урожай в сжатые сроки. А фиксированная производительность выбирается, если грамотно выстраивается логистика по подвозу транспорта для выгрузки зерна, либо она может быть связана с ёмкостью и производительностью зерносушилки. Во время работы комбайна никакого диалога в виде вопросов и ответов между машиной и оператором уже нет, что облегчает работу, подчеркивает Тюмаков, тогда как в аналогичных системах на рынке диалог возможен.
«Мы также используем самонастраивающиеся системы, — поясняет Сергей Созинов, менеджер по продукту AGCO-RM (уборочная техника и опрыскиватели). — Все базовые настройки зазоров и оборотов могут выполняться автоматически, оператор всего лишь определяет, чего ему необходимо добиться: меньшей загрязнённости зерна в бункере, снижения дробления, снижения потерь или различного сочетания этих параметров. И система уже автоматически перенастраивает машину в соответствии с заданной стратегией, оптимизируя при этом производительность».
Автоматизация настроек — современная классика
Однако управление современным комбайном, «нашпигованным» сложными системами управления, оказывается под силу далеко не всем механизаторам.
По словам Ральфа Хенке, руководителя подразделения продуктового менеджмента компании «КЛААС Восток», в последнее время, в связи с усилением специализации зерно- и кормоуборочных комбайнов, обострилась кадровая проблема. «Несмотря на то, что, казалось бы, в сельском хозяйстве занято немало людей, для управления современной дорогостоящей уборочной техникой квалифицированных механизаторов не хватает, — сетует Хенке. — Именно поэтому наблюдается достаточно четкая тенденция на приобретение максимально производительных комбайнов». По словам Хенке, и крупные, и средние хозяйства идут на такие траты, поскольку главная их задача — убрать всё зерно в оптимальный срок, который, как правило, не превышает 12-14 дней.
«Ситуация с кадрами такая, что комбайнеров, которые комбайн «чувствуют душой», становится всё меньше и меньше, — согласен Сергей Созинов, менеджер по продукту AGCO-RM (уборочная техника и опрыскиватели). — Все больше появляется просто операторов. Поэтому сейчас на первый план выходят системы помощи оператору в управлении настройками комбайна».
В связи с этим сегодня основным драйвером отрасли можно назвать подешевевшие рации и датчики, которые сейчас становятся все более доступными, поясняет Олег Александров, руководитель проектов компании «Ростсельмаш». «Системы автонастройки очень популярны у потребителей сельхозтехники, потому что они позволяют избежать банального человеческого фактора: с одной стороны, автоматизировать какие-то рутинные процессы, а с другой — подстроить машины под текущие условия работы более эффективно», — поясняет специалист. Но какой бы умной ни была система автоматических настроек комбайна, самое главное перед началом работы, помимо выбора стратегии откалибровать машину, уверен Алексей Тюмаков, региональный менеджер по маркетингу компании CNH Industrial. «После этой калибровки оператор вводит информацию в компьютер, машина понимает, к чему необходимо стремиться, и дальнейшую свою работу выстраивает уже в соответствии с изначальными настройками. Таким образом, можно задать оптимальную скорость движения по полю, а также обозначить количество потерь зерна, которые оператор сочтёт приемлемыми», — рассказывает специалист.
Помимо этого существуют другие системы, которые являются частью систем автоматизации, добавляет Олег Александров. Это системы дифференцированных операций. К примеру, система картирования урожайности, как элемент точного земледелия, актуальный для кормоуборочных и зерновых комбайнов. Система основывается на работе простых датчиков, которые измеряют объём зерна или силоса, а также её влажность, и строят в соответствии с этими показаниями карту урожайности, говорит специалист. По его словам, это необходимо для принятия дальнейших решений о внесении удобрений. «Система простая, но является незаменимым элементом в системе точного земледелия. Выводы с её помощью можно получить очень объективные», — заключает Александров.
Автовождение
Системы автовождения зачастую основаны на разных принципах и различных управляющих механизмах, продолжает Олег Александров. Поскольку у комбайна две основные функции (он может либо ехать, либо убирать и обрабатывать урожай), система автовождения является одной из важных систем. Существует несколько принципов позиционирования для систем автовождения. Один из них — «глобальные навигационные спутниковые системы» (ГНСС). Этот механизм используется на огромном количестве техники. Действует это следующим образом: приёмник системы автовождения получает сигнал от спутника и, благодаря определённым алгоритмам, синхронизирует информацию о собоба ственном местонахождении и точках, в которых ему необходимо быть. Траектория движения контролируется сигналом спутника, и как правило, идёт параллельно предыдущему проходу. Помимо ГНСС существует похожая технология (RTK). Отличается она от первой тем, что обеспечивает большую точность, обращает внимание Александров. С её помощью при движении по полю можно достигать точности 1,5-2 см. Также существует целый ряд систем, который позволяет технике двигаться по полю, опираясь на информацию о расположении рядков. В этом случае на комбайн устанавливается специальный щуп с датчиком. Датчик определяет местонахождение растений в рядке и выстраивает траекторию движения комбайна так, чтобы он ехал параллельно этим рядкам. «Все достаточно просто, но это работает. Система автовождения по рядкам на сегодняшний день весьма востребована, как в кормоуборочных так и в зерноуборочных машинах», — замечает специалист.
Вторичные функции
Системы идентификации и контроля не связаны напрямую с системами улучшения работы машин, но являются очень важными для работы в условиях российской ментальности. К примеру, система идентификации орудия, к примеру, жатки, позволяет понимать, сколько работала сама жатка и автоматически рассчитывать в системе агроменеджмента уборочную площадь, говорит Олег Александров. До тех пор, пока точной информации о жатке нет, эти данные весьма примерные, замечает он, но как только появляется ширина захвата жатки, формула расчёта площади становится доступной. Другая важная функция — «идентификации оператора». «Она не очень понятна нашим зарубежным партнерам, — рассказывает специалист. — Они, как правило, знают, какой механизатор работает в поле. У нас же в крупных холдингах и на больших предприятиях механизаторов много. Эта функция очень полезна для расчёта рабочего времени и зарплаты, а также может дать понимание, в чью смену произошло то или иное событие. Система «свой-чужой» - тоже наше русское изобретение. Когда к комбайну подъезжает машина для выгрузки, на которую установлен идентификатор, разрешающий процесс выгрузки — выгрузка начинается. Если нет идентификатора — выгрузка невозможна. Это отличная система для предупреждения случаев воровства!».
Покупать правильно
Одной из основных ошибок при покупке уборочной техники является приобретение техники с определенными опциями, которые некорректно применяются или не используются вовсе, то есть, неверный выбор комплектации, считает Михаил Прохоров, специалист по продукту компании «Самэ Дойц-Фар Руссиа». Он также советует обратить внимание на необходимость обучения персонала, отсутствие которого отрицательно сказывается на дальнейшей эксплуатации машины и ее эффективности.
Для клиентов очень важна быстрая скорость выгрузки, чтобы как можно меньше тратить времени на простой, дополняет Сергей Созинов, менеджер по продукту AGCO-RM. Поэтому большое значение имеет размер бункера и скорость самой выгрузки. Важна и конструкция самого шнека, к примеру, использование большого шнека с меньшими оборотами позволяет меньше повреждать зерно при выгрузке, подчёркивает он, а управление скоростью выгрузки с помощью гидрофицированных заслонок над шнеком днища бункера (не выходя из кабины) позволяет быстро адаптироваться к изменяющимся в течение дня условиям уборки.
«Крупные хозяйства, несомненно, очень заинтересованы в автоматической системе настроек, — делится наблюдениями Алексей Тюмаков. — Средние по размеру и мелкие хозяйства уже делают свой выбор в зависимости от потребностей. Бывает, рассматривают максимально мощные машины — как правило, это относится к средним по размеру хозяйствам. А фермер, к примеру, с удовольствием будет использовать клавишную машину пятого или шестого класса».
Самые большие проблемы начинаются тогда, когда технику выбирает не тот человек, которому предстоит на ней работать, уверен Ральф Хенке. Чаще всего такое случается, если решение о покупке принимает исключительно генеральный директор по каким-либо своим критериям без учета мнения главного инженера и механизатора, говорит он. Тогда как оптимальный вариант — когда все заинтересованные в приобретении новой машины лица могут донести свои пожелания до специалиста компании-производителя, пояснить, какие опции им необходимы, в каких условиях и на каких видах работ будет задействоваться машина. Потому что, как правило, покупая комбайн, хозяйство так или иначе должно найти некий компромисс между ценой, производительностью и набором опциональных функций, а приоритеты у руководителя, главного инженера и механизатора могут быть разными, замечает специалист. «Бывает так, что в целях экономии приобретается комбайн в минимальной комплектации, а потом, когда доходит дело до уборки и механизатор начинает спрашивать главного инженера и руководителя, почему нет той или иной функции, выясняется, что экономия для хозяйства выходит сомнительная, а до- или переукомплектовать комбайн далеко не всегда возможно. Именно поэтому, понимая запросы всех заинтересованных в новой машине сторон, специалист дилерского центра всегда сможет предложить различные варианты оптимального решения», — заключает Хенке.
