Välkommen. Erfarenhetsseminarium Jordbruksmaskiner 12 Mars

Transkript

1 Välkommen Erfarenhetsseminarium Jordbruksmaskiner 12 Mars

2 Alexander Airosto Elisabeth Flygt JTI Jonas Engström Niklas Adolfsson Per-Anders Algerbo

3 JTI Institutet för jordbruks- och miljöteknik Tekniskt jordbruksinstitut med miljö- och energiprofil

4 JTI:s arbetsområden Avfall och avlopp Energi Husdjur och stallgödsel Maskiner och arbetsmiljö Växtodling

5 JTI-teknik (exempel) Ogrässkärare Automatiskt bindsle för kor Mobil anläggning för biogasförsök Ökat gasutbyte från gödsel

6 JTI är länken NÄRING S- LIVET UNIVER SITET HÖGSK OLA

7 JTI är en del av SP-koncernen JTI är till 60% ägt av SP-koncernen (RISE), 40% av SJMF (näringen och Formas) Nio bolag: JTI, SIK, CBI, Glafo, YKI, SMP, SP, AstaZero och SP Danmark anställda, omsättn 1,1 miljard

8 JTI omsätter drygt 40 milj Särskilda kompetenspengar från SP/RISE 15 % Externa uppdrag 15 % Extern FoI 50 % Intressentavgift/ Formas 20 %

9 Näringslivet och staten äger JTI Svenska staten Landsbygdsdepartementet Formas Finansdepartementet RI. SE Stiftelsen JTI JTI AB SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut SJMF- Stiftelsen Jordbruksoch miljöteknisk forskning

10 Intressenter i JTI AGCO Agria Djurförsäkring Agromiljø, Norge Akron-maskiner Biosling BioPrePlant Bjärefågel i Torekow Browik Installation DeLaval International Dina Försäkringar Disperator Götene Gårdsgas HIR Malmöhus HS Förbund HS Kristianstad Ideon Agro Food Jordbrukstekniska föreningen Kommunal Lantmännen R & D Lovang Lantbrukskonsult LRF Länsförsäkringar Partnerskap Alnarp Perstorp Ragnar Sellbergs Stiftelse Ranaverken Rekordverken Sweden SITA Sverige SLA, Skogs- och Lantarbetsgivareförb. Sveaverken Svebio, Svenska Bioenergiföreningen Svensk Mjölk Sveriges Frö- och Oljeväxtodlare Tekniska Verken i Linköping Tornum Uppsala Vatten och Avfall Vafab Miljö WSP Sverige Växjö kommun Överums Bruk

11 Fördel vara intressent i JTI Möjlighet påverka JTI:s strategiska forskning Rabatt på projekt Kompetens med både spets och bredd Problemlösning Produktutveckling Utvärderingar och/eller utredningar Projektledning Bollplank Utbildning

12 JTI:s kanaler utåt Rapporter Vetenskapliga publikationer Mässor, utställningar

13

14 Niklas Adolfsson, Hyttmiljö

15 Arbetsmiljö JTI strävar efter att göra jordbruk och entreprenader till attraktiva verksamheter Utvärderar ny teknik och befintliga maskinsystem Tekniker och metoder för att skapa en säker och hälsosam arbetsmiljö Studier i belastningsergonomi och olycksfallsrisker samt i fysiska faktorer som kyla/värme, buller, damm och vibrationer Lean production

16 Helkroppsvibrationer Projekt Litteraturstudie, Vibrationsmätningar samt enkla åtgärder, Vibrationsindikator,

17 Helkroppsvibrationer Litteraturstudie 2002/44/EG, Vibrationsdirektivet AFS 2005:15, Vibrationer Insatsvärde 0,5 m/s²: vibrationsnivåer över detta värde bör begränsas eller åtgärdas så mycket det går Gränsvärde 1,1 m/s²: får inte överskridas 2006/42/EG, Maskindirektivet Kräver att vibrationsvärden deklareras även för traktorer

18 Helkroppsvibrationer Litteraturstudie ISO , 1997, Standard för vibrationsmätningar RMS-vägda värden i x- y- och z-led Det högsta värdet bestämmer vibrationen (A(8)) A(8): Den dagliga vibrationsexponeringen

19 Helkroppsvibrationer Den dagliga vibrationsexponeringen (A(8))

20 Helkroppsvibrationer Litteraturstudie De muskuloskeletala besvär som kan uppstå är: Besvär i nacke, ländrygg, axlar/skuldror och höfter Besvären kan sedan fysiologiskt sett leda till smärta och trötthet i kroppen i sin tur ökar besvären risken för felhandlingar och olycksfall Få mätningar gjorda Svensk Maskinprovning (2004)

21 Helkroppsvibrationer Vibrationsmätningar Testat olika åtgärder för minskad vibration Sänkt hastighet Framaxelfjädring Plandämpning i stol Ändrad stolsfjädring Arbetsmoment Plöjning, gödselspridning, stubbearbetning samt transport på väg och i fält

22 Helkroppsvibrationer Vibrationsmätningar Största vibrationsminskningen med lägre hastighet Plöjning, m/s 2 (arms) X Y Z Normal körning, ca 8,5 km/h 0,56 0,79 0,35 Utan plandämpning, ca 8,5 km/h 0,62 0,77 0,36 Lägre hastighet, ca 6 km/h 0,52 0,65 0,26 Vibrationer högst i x-led på väg och vid vältning och stubbearbetning Vibrationer högst i y-led vid plöjning

23 Helkroppsvibrationer Vibrationsindikator Kan en indikator sänka vibrationsnivåerna?

24 Helkroppsvibrationer Vibrationsindikator

25 Helkroppsvibrationer FRÅGOR?

26 Arbetsställningar Belastningsskador från arbete i traktorn Vridna/sneda sittställningar (nacke och bål) Helkroppsvibrationer Överkropp Horisontalplan

27 Arbetsställningar Vad är belastningsdosen? Belastning (kraft eller vinkel) Tid Variation (X ggr per tidsenhet) 40% 40% 35% 35% 30% 30% 25% 25% Andel av körtiden, % 20% Andel av körtiden, % 20% 15% 15% 10% 10% 5% 0% < Vinkelområde, grader >30 >64 s s 4-15 s Tidsintervall, sek. 1-3 s 5% 0% < Vinkelområde, grader >30 >64 s s 4-15 s Tidsintervall, sek. 1-3 s

28 Arbetsställningar Projekt för minskade sneda/vridna arbetsställningar Fritt snurrande sits Hög sittställning (lägre höftledsvinkel) Nivellerande sits

29 Armstödsprojektet A) visar skogsskördarförare med minispakstyrning B) visar hjullastarförare med joystick (Volvo) C) visar hjullastarförare med linjärspakar (CAT) Arbetsställningar MVR Maximal ledvinkel på försökspersonen MAR Maximal ledvinkel under fältmätningen GL Genomsnittlig ledvinkel under mätningen

30 Arbetsställningar Rapporter Nivellering: Prototypstol: Armstöd:

31 Backkamera Frågeställningar, kan: Förarens arbetsställning förbättras? Sikt förbättras? Olycksfallsrisk minskas?

32 Backkamera Litteraturstudie Praktiska försök Test av olika fabrikat Test som front- och backkamera

33 Backkamera Praktiska försök Två lantbruk, test av front- och backkamera Test av körning utan vriden/sned sittställning

34 Frontkamera Backkamera

35 Luftkvalitet Metod I projektet granskades ventilationssystemens tekniska status på 98 lantbruksmaskiner Luftkvaliteten i hytterna studerades genom mätning och analysering av dammhalt, dammhaltens variation, partikelstorlek, avgaser, bioaerosoler och halt av bekämpningsmedel Mätningen inne i hytten utfördes vid förarens andningszon

36 Luftkvalitet Resultat många maskiner hade en bra teknisk status på ventilationssystemen 20 av traktorernas ventilationssystem fick betyget mycket bra, och 58 betyget bra hytterna bedömdes som täta på 90 % av traktorerna genomgående visat resultaten mycket låga halter av damm, avgaser (NO2), bioaerosoler och bekämpningsmedel i hytterna en prioriteringslista gjordes för de viktigaste åtgärderna

37 Projekt med fokus på olycksfallsrisker Olycksfallsrisker vid arbete med barn i/utanför traktorn Barnpassning i traktorn I- och urstigning Öppen dörr / oavsiktligt öppnad dörr

38 Projekt med fokus på olycksrisker Olycksrisker vid service och reparationer av traktorer Däckbyten samt dubbelmontage Uppallning av traktor Fall från maskin

39 Projekt med fokus på olycksfallsrisker Olycksfallsrisker runt grävmaskiner Simuleringsprogram för grävmaskinkörning Maskinentreprenörerna och TENSTAR Enkätstudie

40 Pågående projekt Projektsamarbeten med Skogforsk (pågående) Vibrationer i stolar Arbetsbelysning på traktorer och skogsmaskiner

41 Tack! Diskussion

42

43 Precisionsodling Per-Anders Algerbo

44 Tillbakablick 1980 Växtplatsanpassad odling, behovsanpassad gödsling efter markkartering 1990 GPS intåget (autonoma maskiner presenteras) Skörderelaterad gödsling, växtplatsanpassad gödsling efter skördekarta (markkartor) 2000 Guidningssystem Automatisk styrning Yara N-Sensor (on-line kvävegödsling) 2010 Controlled Traffic Farming, Fasta körspår Redskapsstyrning (radhackning/radsprutning) Fordon Till Fordon -information och kontroll 2020 Autonoma maskiner?...

45 Skördekartering Skördemätare Positioneringssystem Hastighet och arbetsbredd

46 Y-coordinate, metres Y-coordinate, metres Y-coordinate, metres Y-coordinate, metres Skördekartering Skördekartering över fyra år. En gödslingskarta (styrfil) skapas utifrån en sammanvägd karta utifrån de fyra tidigare skördekartorna Kvarnbo X-coordinate, metres Kvarnbo 1994 Yield ton/ha Yield ton/ha Kvarnbo X-coordinate, metres Kvarnbo 1995 Yield ton/ha Yield ton/ha X-coordinate, metres X-coordinate, metres

47 Skörderelaterad gödsling Reglersystem för spridaren Positioneringssystem Styrfil (gödslingskarta)

48 Anpassad giva med N-Sensor N-gödsling eller sprutning on-line Ej behov av noggrann GPS vid on-line arbete Möjlighet att använda historisk data (mark- & skördekarta)

49 GNSS GPS system som används NavSTAR GPS GLONASS * NavSTAR GPS otvivelaktigt vanligast, men även Glonass som komplement vid krav på hög tillgänglighet och noggrannhet. Noggrannhet (cm, dm, m) Spår i spår (= inom en tidsperiod på ca 15 minuter) År till år (= mer än 15 min mellan mät tidpunkt) DGPS med Egnos vanligast Högre krav på noggrannhet: DGPS (ex OmniSTAR HP alternativt JD SF2) Högst krav: RTK-GPS (basstation eller nätverks RTK via Lantmäteriet eller DataVäxt-Trimble)

50 Spår-till-Spår och År-till-År EGNOS: +/ cm spår-till-spår +/- 75 cm år-till-år OmniSTAR HP, JD SF2: +/ cm spår-till-spår +/- 10 cm år-till-år RTK: +/- 2,5 cm spår-till-spår +/- 2,5 cm år-till-år

51 Behov av noggrannhet vid olika arbeten Arbete Noggrannhet Logga arbete m Egnos, SF1 Stallgödsel dm m Egnos, SF1 Kalk dm ( m) Egnos, SF1 Konstgödsel dm ( m) Egnos, SF1 Tröska dm (Egnos, SF1) HP, SF2 Bekämpning dm (Egnos, SF1) HP, SF2 Sådd cm < dm (HP, SF2) RTK-GPS System Fasta cm < dm (HP, SF2) RTK-GPS körspår Radhackning/rad- cm RTK-GPS sprutning

52 Styrhjälp Idag främsta användningen av GPS i Lantbruket Bekvämt, ergonomi Miljövänligt! Lönsamt!? Roligt

53 Bekvämlighet Avlastar föraren Ökad koncentration på redskap och redskapets funktion och arbete Kan medföra mindre vridning/låsning av nacke och bål Bekvämare körställning

54 Miljövänligt Minskad energiförbrukning Mindre utsäde Mindre mängd/rätt plats gödsel Mindre mängd/rätt plats bekämpningsmedel

55 Lönsamt Kostnadsbesparing och Ökad produktivitet Mindre överlapp och färre mistor Mindre arbetstid på maskin Mindre tid med markeringsarbete i fält Mörkerkörning underlättas, fler arbetstimmar med högre precision

56 Styrhjälp Guidning Flyttbar Uppgraderingsbar till autostyrning (ej de enklare) Autostyrning Rattstångstyrning Flyttbar God styrprecision Krav DGPS på cm - dm Hydraulikinkoppling Följer i princip med maskinen Hög styrprecision Krav DGPS på cm - dm

57 Guidning Guidningssystem (enkel) Smidig - enkel och litet format Guidning i fält Bilnavigator Bra att börja med Ej utbyggbar

58 Guidning Funder över Användning (fält/grödor) Användbarhet (signaler in/ut), sektionsavstängning Utbyggbar (automatisk styrning)

59 Autostyrning Funder över Förberedd vid köp av traktor Egen eftermontering Försäljning Är rattmonterad styrning ok Hur många maskiner ska/kan användas

60 Autostyrning Funder över Förberedd vid köp av traktor Egen eftermontering Försäljning Är rattmonterad styrning ok Hur många maskiner/redskap ska/kan användas

61 Redskapsstyrning Sektionsavstängning med GPS Sprutor Gödselspridare

62 Redskapsstyrning Passivt system Traktorn kompenserar för eventuell avvikelse hos maskinen/redskapet

63 Aktivt system Redskapsstyrning För Sådd, Radsprutning & Radhackning RTK-GPS Krav: sådd med systemet för efterföljande radhackning/radsprutning, RTK-GPS tapp fixlösning? Kamera kan ersätta RTK-GPS. Oberoende sådd, problem med åtgärd innan uppkomst, svårigheter läsa rader

64 Redskapsstyrning Radhackning i och mellan raden

65 Markpackning (däck/band) Från 1,5 ton till 60 ton på 40 år Risk för körskador/markpackning

66 Vad händer i jorden? Syrebrist - minskad transportförmåga av syre & koldioxid Infiltration - minskad ledningsförmåga av vatten - risk för skorpa Kapillärtransport - Försämrad vattenhushållning Tungbearbetad - högre dragkraftbehov, sämre såbädd

67 Marktryck Tryck = Kraft / Yta 100 kpa = 1 bar Ringtrycket bestämmer storleken på marktrycket Anliggningsytan bestämmer storleken på marktrycket för band

68 Djup (m) Ringtryck - hjullast Samma traktor - olika ringtryck 0 Tryck (kpa) ,2 0,4 0,6 0,8 1

69 Djup (m) Ringtryck - hjullast Samma ringtryck - olika hjullast (vikt) 0 Tryck (kpa) ,2 0,4 0,6 0,8 1 0,5 ton 1 ton 2 ton 4 ton

70 Däck, dragkraft

71 Däck, bränsleförbrukning Skillnad i bränsleförbrukning, endast frontvikt Ringtryck låg medel hög Dragkraft låg hög låg hög låg hög MultiBib 100% 100% 100% 100% 100% 100% XeoBib 93% 89% 98% 84% 96% 80%

72 Däck vs Band

73 Däck, standard teknologi vs Däck, ny teknologi vs Band

74 Sparsam körning jordbruk 12 Mars 2013

75 Arbetsmaskiner i jordbruket Många olika arbetsmoment och maskiner/redskap som används få timmar per år Snittanvändning traktor 650 h/år Mer teknik/elektronik för att kunna utnyttja maskinen effektivt behövs mycket kunskap

76 Sparsam körning jordbruk i Allmänna råd korthet Ta reda på maskinens energieffektivaste varvtal och försök att använda växlar och hastigheter som gör att du kan köra med det Rätt maskin till rätt arbete

77 Sparsam körning jordbruk i korthet Inställning av maskiner och redskap Håll skärande maskindelar vassa Rätt lufttryck till respektive arbete Rengör och byt luftfilter Felaktig inställning av t ex plog kan öka bränsleåtgången med 20%!

78 Sparsam körning jordbruk i korthet Planera din körning innan du genomför den spara både bränsle och tid Vid transportkörning ge akt på trafiken och planera. Utnyttja rörelseenergin i ekipaget Vagnsplacering vid lastning och lossning

79 Sparsam körning jordbruk Sverige Branschstandard LRF, JTI, Hushållningssällskap Per län Ingen samordning KRAV

80 Sparsam körning jordbruk - JTI Utbildning av handledare 20 st i år Utbildning av jordbrukare Uppsala Demoprojekt

81

82 Kurser för lantbrukare - JTI JTI har på uppdrag av Länsstyrelsen i Uppsala län att utbildat knappt 50 lantbrukare i nov/dec % lägre bränsleförbrukning 9% kortare tid 4,3 av 5 i utvärdering av kurserna JTI fått i uppdrag av Länsstyrelsen i Uppsala län att utbilda 80 lantbrukare under 2013

83 Demoprojekt sparsam körning Undersöka långtidseffekt av sparsam körning Marknadsföring av kurser Jordbruk - JTI Säkra utbildning Genomföra demonstration på gård Skog Skogforsk Utbildning i Reco på skogsföretag Entreprenad Uppsala kommun Sopmaskiner

84 Webbsida Inrapportering Tillgänglig via internet och mobil Återkoppling Direkt efter inmatning får föraren återkoppling

85

86 Erfarenheter från demoprojekt Arbete med motivation viktig Från arbetsgivare Anställda Information om förarens körstil behövs kontinuerligt för att kunna coacha densamme till en effektivare körstil dvs behov av någon typ av stödsystem för sparsam körning Uppföljning tar tid och kraft Automatisering skulle underlätta och frigöra kraft till sparsam körning Tidskrävande för jordbruk eftersom det är så många olika typer av körning Samla in grunddata eller komma igång med besparing? Men utan grundmätning vet man inte vad man utgått ifrån

87 Vad är nästa steg? Stödsystem Ge feedback Underlätta uppföljning Långsiktigt arbete Hur förverkligas potentialen med sparsam körning Hur får man det till en del i gårdens vanliga förbättringsarbete (lean)? Internationellt samarbete

88 Frågor?

89 Framtiden inom jordbruket

90 Fordonskommunikation Fordon till Fordon, V2V, exempel: Stor fältvagn med dålig sikt vid flygande tömning Överföring av fart- och styrinfo via ex Bluetooth Tröskan styr traktorn, tömmer när den har kontroll Mindre stress för traktorföraren Funktion vid signaltapp?

91 Förarlösa maskiner Presenterades redan på LantbruksElmia 1997 Sparar arbetskraft Ingen arbetstidsreglering Små lätta maskiner (till en början ) Krav idag: manuell övervakning på plats Problem Kvalitet arbetet Signaltapp? Säkerhet?

92 Canbus - Isobus Kombinera anpassning av giva med N-Sensor och sektionsavstängning med GPS samtidigt.

93 GPS anpassning och sektionsavstängning Kombinera anpassning av giva med N-Sensor och sektionsavstängning med GPS samtidigt. Kommer snart till fler fabrikat ISOBUS maskiner

94

95 Frågor Tack för uppmärksamheten!

96 För löpande information se