Paradigmenwechsel von Bigger & Faster & Wider zu Smarter & Connected

Transkript

1 Innovativer Wachstumskern in der Region Sachsen Paradigmenwechsel von Bigger & Faster & Wider zu Smarter & Connected Thomas Herlitzius, Leiter des Lehrstuhls Agrarsystemtechnik der TU Dresden Matthias Klingner, Leiter des Fraunhofer-Instituts für Verkehrs- und Infrastruktursysteme 1

2 Landwirtschaft - Mythos und Herausforderung 2

3 Wachstumsgesetze Landtechnikentwicklung Heute kw pro Einheit groß, stark, schnell, breit = Produktivität Auslastung Kapazität Arbeitsgeschwindigkeit Arbeitsbreite pro Einheit Produktivität (pro Einheit) kontinuierliches Wachstum der Technik realisiert sinkende Verfahrenskosten Masse / Größe (pro Einheit) 3

4 Landwirtschaft Mythos und Herausforderung Begrenzte Ressourcenkapazität der Erde Herausforderung, die Korrelation zwischen ökonomischem Wachstum und Umweltbelastung aufzubrechen Bevölkerungswachstum der Welt 1,0 Mrd 2,0 Mrd 6,0 Mrd 7,4 Mrd 9,0 Mrd Verfügbarkeit von landw. Fläche [m 2 ] pro Kopf Heute Heute

5 UNO Sustainable Development Goal 2030 Agenda FAO: The future of food and agriculture: Trends and challenges 5

6 Die Stimmung schwenkt auf Wandel Michael Horsch: FARM & FOOD 4.0, Berlin,

7 Teilflächenspezifisch - Modularsierung Heutige Konzepte von Traktor / Gerät und Selbstfahrern geraten an ihre Grenzen von Dimension und Gewicht Bodenschonung nicht mehr verbesserbar ohne zusätzliche Achsen Modularisierung ermöglicht Skalierbare und für den Einsatz konfigurierbare Produktivität Verbesserung der Energie- und Ressourceneffizienz Management der Vielfalt von Be- und Verarbeitungsfunktionen teilflächenspezifische Bearbeitung bis zur Einzelpflanze 7

8 Vision der Evolution von Maschinensystemen Cost Auslastung Kapazität Masse / Größe (pro Einheit) Productivity, Customer Value konv. Schwarm Dresden, 5. Juli

9 Regionale Chance Vision des Bündnisses Der Technologiewandel in der Landwirtschaft zu leichten, flexibel einsetzbaren, elektrifizierten Gerätesystemen bietet reale Chancen, sich am Weltmarkt mit Jahresumsätzen von weit über 100 Mio. neu zu etablieren. Kooperative Unternehmensstrategie Innovationspotentiale sächsischer KMU und wissenschaftlicher Einrichtungen bündeln, um strategische Marktpositionen in einem hochinnovativen Zukunftsmarkt zu sichern.> 9

10 Feldschwarm - Vision am rechten Ort? Landmaschinenbau in Mitteldeutschland seit 150 Jahren etabliert Firma gegründet Innovationen R. Sack C. A. Klinger F. A. Raussendorf W. Siedersleben 1854, Leipzig 1854, Stolpen 1856, Bautzen 1867, Bernburg selbstgeführter Eisenpflug Universalpflug 1886 Zugkraftmesser fahrbarer Dreschsatz Einriemendreschmaschine 1896 Glattstrohpresse Schwingkolben-Strohpresse fahrbarer Pressdrescher Rübenerntemaschine Düngerstreuer mit Streutrommel Kombinat Fortschritt-Landmaschinen i.s. ( ) Beschäftigten an 33 Standorten 10

11 Feldschwarm - Vision zur rechten Zeit? precision farming, smart agriculture bis hin zu precision viticulture»elektromobilität «stimuliert die Elektrifizierung der Landtechnik»Digitalisierung«wird alle Lebens- und Produktionsbereiche auf dem Land erfassen»autonomes Fahren«in der Landtechnik ohne Zulassungsbarrieren umsetzbar 11

12 Feldschwarm - Inspirationen Arbeitsbreiten erhöhen Sack-Drillmaschinenkombination 1923 Arbeitsprozesse kombinieren Raussendorf-Dreschmaschine mit Strohpresse 1928 Anbaugeräte separat antreiben Dehne-Hackmaschinen mit Aufbaumotor 12

13 Technologiebausteine aus Auto- u. Nutzfahrzeugbereich autonomes und vernetztes Fahren wird kommen Batteriespeicher Energiedichte < 200 Wh/kg Ladetechnologien induktive Ladesysteme und konduktive Schnellladesysteme ausfallsichere Elektrik- und Elektronik- Systeme Umfeldsensorik & Umfelderfassung Kamerasysteme, Radar-, LIDAR- und Ultraschallsensoren, maschinelle Lernverfahren 13

14 Autonome Maschinen Autonome Maschinen haben den höchsten Grad der Automatisierung. Quelle: CNH Herausforderungen sind: Navigation im Feld und auf der Straße Umfelderkennung, Sicherheit Prozessführung Kooperation Maschine zu Maschine und Maschine zu Bediener Quelle: Deepfield Robotics Quelle: John Deere Quelle: CNH 14

15 Technologie Roadmap für Systeme in der Landtechnik Cobotics Quelle: Roland Berger Consultants 15

16 Anzahl der Mitarbeiter Challenge of Automation considering human as part of the system vs. a limitation Bediener prof. Bediener Abt.- leiter Geschäfts führer with high automation current objective of high and collaborative automation with full automation niedrig mittel hoch Kompetenzniveau der Mitarbeiter Dresden, 5. Juli