Comment construire une meilleure opération de plantation
La plantation de printemps est un processus hautement automatisé qui consiste à mettre 32 000 à 40 000 graines par acre dans le sol au cours d’une opération entièrement programmée.
L’agriculture a beaucoup progressé ces dernières années. La plantation des graines au printemps est une opération aussi automatisée que n’importe quel processus d’usine. Le tracteur est souvent appelé robot et l’équipement de plantation est programmé pour placer chaque graine à une profondeur spécifique dans le sol. La profondeur est déterminée par l’état du sol le jour de la plantation.
Nous avons rencontré Than Hartsock, directeur mondial des systèmes de production de maïs et de soja chez John Deere, pour nous expliquer le processus de construction d’une opération de plantation agricole entièrement automatisée.
Design News : Quels sont les préparatifs avant le jour de la plantation ?
Que Hartsock: Vous pensez à la saison de plantation. Dans le Midwest, si vous plantez du soja ou du maïs, la saison de plantation pour mettre les graines dans le sol est du début à la mi-avril. Avant cette saison de plantation, l’agriculteur doit prendre de nombreuses décisions, telles que quelle culture sera plantée sur quelle parcelle de terre. Allez-vous planter du maïs ? Soja ? Ces décisions sont souvent prises en fonction de l’économie. Parfois, c’est basé sur les résultats de l’année dernière. Déterminer exactement quand commencer implique l’humidité et les conditions météorologiques.
Ce semoir sème 36 rangs. L’équipement est conçu pour exécuter un processus hautement automatisé.
DN : Quelles sont les considérations à prendre en compte avant le début de la plantation ?
Que Hartsock: L’agriculteur travaillera avec son réseau de consultants agronomes – peut-être quelqu’un de la société semencière ou un agronome indépendant. Ils décident de la densité et de la population cibles de graines. Quel type d’information l’agronome utilise-t-il? Ils examinent les données des machines intelligentes de l’année dernière ou des cinq dernières années.
Disons que vous regardez l’année dernière. À la fin de l’année, la moissonneuse-batteuse qui effectue la récolte mesure les performances et le rendement pour voir la quantité de grain produite. Ensuite, dans l’application de bureau ou mobile John Deere Operations Center, vous pouvez consulter le taux de performance et la densité. Ensuite, vous pouvez faire la cible.
Supposons que vous décidiez de la deuxième semaine d’avril. Le soleil brille. L’équipement est prêt. Un certain entretien préparatoire a été effectué sur l’équipement. L’agriculteur a engagé le concessionnaire John Deere pour examiner le matériel et les logiciels avant que tout soit prêt. Ensuite, l’automatisation s’en mêle. L’agriculteur utilise la technologie pour s’assurer que le bon nombre de graines sera planté au bon endroit.
DN : Comment le champ lui-même est-il choisi ?
Que Hartsock: L’agriculteur décide quel champ planter en premier. Si vous avez 5000 acres à planter, cela signifie 50 à 100 champs à travailler. L’agriculteur tient compte des différentes conditions du sol. Quels champs sont aptes à planter ? Ils doivent être ni trop humides ni trop secs. Vous prélevez des échantillons de sol et décidez quel champ est en premier. Le tracteur ou le robot est attelé au semoir. La combinaison de ces deux machines fera le travail de plantation.
DN : Comment sont programmés les équipements pour planter le champ ?
Que Hartsock: La machine est très technique. Il se conduira avec un taux d’erreur d’un pouce en utilisant le positionnement GPS. Le planteur est hautement automatisé. Il a une énorme quantité de technologie. Vous pouvez planter avec un semoir à maïs de 60 pieds de large et 24 rangs. Il y a 24 unités de rang individuelles, et chaque unité est équipée de capteurs et d’actionneurs qui contrôlent en temps réel la force d’appui qui agit sur le sol. La force d’appui détermine le placement et la profondeur de la semence.
Le sol doit être adapté à la germination. La profondeur est déterminée par des actionneurs. Vous voulez vous assurer de planter la bonne quantité de graines par acre. Avec le maïs, cela représente entre 32 000 et 40 000 graines par acre. C’est une grande envergure. L’agriculteur décide d’un objectif particulier entre 32 000 et 40 000. Le semoir est équipé d’entraînements électriques pour planter chaque graine. La vitesse est réglée pour correspondre au nombre de graines plantées, donc quelle que soit la vitesse du semoir, le nombre exact de graines est planté par acre.
Il s’agit de la gamme d’équipements conçue pour une plantation hautement automatisée.
DN : A ce stade, l’opération de plantation est-elle automatisée ?
Que Hartsock: Comme la machine plante, elle est hautement automatisée. Le tracteur se conduit tout seul. Le semoir connaît le taux cible et la profondeur de la semence ; il sait à quel point il est difficile de pousser la graine dans le sol. Les capteurs surveillent le travail et rendent compte à l’opérateur et au responsable pour leur faire savoir si les spécifications sont respectées.
Lorsqu’il y a une exception, il alerte l’opérateur et le gestionnaire de la ferme. À ce stade, ils décident d’arrêter et de corriger un problème. Il signale les problèmes afin que l’opérateur et le gestionnaire puissent décider de l’étape suivante. Avec certains problèmes, l’alerte est envoyée directement au concessionnaire qui offre une assistance en cas de problème. Le concessionnaire peut se rendre sur le terrain pour s’assurer que le temps d’arrêt est limité. C’est une usine dans la nature.
DN : L’automatisme peut-il s’auto-corriger pendant son fonctionnement ?
Que Hartsock: Cette machine évalue en temps réel l’environnement local pour savoir quels ajustements apporter pour obtenir les meilleurs résultats. Les conditions du sol font partie de la boucle de rétroaction et l’algorithme ajuste la machine pour qu’elle aille plus vite, plus lentement ou s’il faut pousser la graine plus profondément. Graine par graine, elle décide comment ajuster l’ensemencement pour la solution optimale.
DN : La cohérence est-elle une partie importante de l’automatisation de l’agriculture ?
Que Hartsock: Ce qui importe à l’agriculteur, c’est que chaque plant de maïs émerge du sol à la lumière du soleil en même temps. Vous ne voulez pas qu’une plante prenne de l’avance. Une fois plantés, ils ont tous l’air identiques donc ils sont tous sur un pied d’égalité. Lorsque vous récoltez, vous ne voulez pas qu’un pantalon soit en retard car il ne vous rattrapera jamais. Nous essayons de maîtriser toutes les variables possibles.
DN : Où va l’automatisation agricole au-delà de ce point ?
Que Hartsock: Où nous nous dirigeons, c’est l’intelligence artificielle utilisée pour la production végétale. L’étape majeure de l’IA sera la pulvérisation. L’IA peut apprendre du travail qu’elle fait pour faire la distinction entre une mauvaise herbe et une plante de soja. L’IA est un exemple de système qui devient plus intelligent avec le temps. Plus vous l’utilisez, plus il apprend et s’adapte. Le système de contrôle sur le planteur n’est pas encore AI.
Rob Spiegel couvre la fabrication depuis 19 ans, dont 17 pour Nouvelles de conception. Parmi les autres sujets qu’il a abordés figurent l’automatisation, la technologie de la chaîne d’approvisionnement, les énergies alternatives et la cybersécurité. Pendant 10 ans, il a été propriétaire et éditeur du magazine culinaire Piment du Chili.
