Grundlagen, Chancen und Hürden autonomer Fahrzeuge

Ähnliche Dokumente
22. September Zukünftige Entwicklungen im Precision Farming. Prof. Dr. Hans W. Griepentrog

Precision Farming Potenziale für eine produktive und ressourcenschonende Landwirtschaft

Farm Management Informationssysteme - Wie können Sie den Durchbruch schaffen?

Vom Precision zum Smart Farming Die Potenziale und Herausforderungen für eine zukunftsorientierte Landwirtschaft

Volkswirtschaftliche Potenziale von Industrie 4.0

Big Data, Landwirtschaft 4.0 & Precision Farming Wo geht die Reise hin?

Innovative Landwirtschaft 4.0 Was tut sich im Landtechniksektor?

Tendenzen der Robotics in der Pflanzenproduktion

Chancen und Risiken der Digitalisierung

Digital Farming Die landwirtschaftliche Wertschöpfungskette im Zeitalter 4.0

Autonomes Fahren Landwirtschaft 4.0?

Test- und Demonstrationsfeld Smart Farming

Digitale Daten vom Feld zur Karte zum Feld

Digitale Technologien im Dienste einer nachhaltigen Landbewirtschaftung Dr. Martin Kunisch

Dynamisch adaptive Systemarchitektur zur Optimierung der Prozesssteuerung am Beispiel der Getreideernte

Industrie 4.0. Geschäftsmodelle Ihr Technologie- Dienstleister. Karl-Heinz Flamm Produktmanagement Industrietechnik

Agritechnica Pressekonferenz. Hannover, 13. November 2017

Cyber-X-Systeme Robotik/KI in Automatisierungs-Anwendungen 2026

Wie wird die Digitalisierung die Schweizer Landwirtschaft beeinflussen?

Wird Xaver die Welt ernähren?

SMART FARMING WAS IST DAS?

Digitale Anwendungen.

POTENZIALE VON ECHTZEIT-ANALYSEN FÜR DIE PRODUKTION UND LOGISTIK VON MORGEN Hanau

Digitalisierung in der Landwirtschaft

Zukunftsaussichten für die Digitalisierung der Landwirtschaft 10. Mai 2017, Agrarfinanztagung, Berlin

3. Industrielle Revolution

Digitalisierung in der Immobilienwirtschaft Künftige Herausforderungen für das Facility Management (FM)

Farming 4.0 Digitalisierung, neue Geschäftsmodelle & betriebliche Qualifizierung

SYNCHROMODALITÄT BESSERE VERNETZUNG DER VERKEHRSTRÄGER

Energiewende mit & in der Land- & Forstwirtschaft

Digitalisierung in der Wasserwirtschaft Potentiale und Herausforderungen

ENTWICKLUNG NETZWERKFÄHIGER MASCHINEN UND ANLAGEN. Alois Wiesinger

Agrarportale online, Schnittstellen, Datenhoheit und Datensicherheit

Betriebswirtschaft. Industrie 4.0. Finanzierung von Investitionen

STEUERUNGSINTEGRIERTE VISION LÖSUNGEN

BayWa Agri Services DLG-Feldtage 2016

ISIP- von der Entscheidungshilfe am PC zu mobilen und vernetzten Lösungen

Dr. Norbert Huchler. Arbeiten 4.0. Anforderungen an Digitalisierungsprozesse und Technikgestaltung. KAB-Bildungswerk, München,

Vernetzte Landwirtschaft schneller, transparenter, offener. Thinus Glitz Ort, 365FarmNet DatumGmbH I Berlin

TRENDS IN DER AGRARTECHNIK

Praktischer Nutzen und Potenziale von Punktwolken für kommunale Anwendungen. Rico Richter 8. Oktober 2016 Workshop 3D-Stadtmodelle

Digitalisierung in der Agrartechnik. Dr. Thomas Engel, Manager Technology Innovation Strategy

Chancen und Risiken im landwirtschaftlichen Familienbetrieb

MyCVC Maintenance. macht Ihnen garantiert das Leben leichter! Viele Fragen werden auf Knopfdruck beantwortet, z.b.: Für den Betriebsleiter:

Digital Legal Counsel

Technik, die Zeichen setzt

Datengetriebene Dienstleistungen im Maschinenbau am Beispiel von TRUMPF

Industrie 4.0 und Smart Data

Assets in der Transformation

Mobilitätsmanagement und die schöne neue Welt der Industrie 4.0: Welche Veränderungen sind zu erwarten?

Künstliche Intelligenz im Internet of Things Mind Slam Chemnitz, Michael Thess

Ernährung 4.0 Status Quo, Chancen und Herausforderungen

Prozesse einfach modellieren und verständlich publizieren

Agrartechnik der Zukunft Klein, aber oho

PRODUKTIONSARBEIT DER ZUKUNFT INDUSTRIE 4.0

voith.com Value-driven Intelligence mit Voith OnCumulus

Handwerk 4.0: Digitalisierung im Handwerk

Digitalisierung verändert unser Gesundheitswesen Quo vadis Krankenhaus?

MAPrlp Auslieferung amtlicher Geodaten zur dezentralen und mobilen Nutzung

Precision Farming aus dem Hause John Deere in Nordamerika und Europa Was macht die Unterschiede?

Borderless Enterprises Neue IT für grenzenlose Wertschöpfung

Automatisierungstechnik. - Quo vadis?

Förderprogramme Informations- und Kommunikationstechnik & Elektronische Systeme in Bayern

Aus der Cloud auf den Acker: Neue digitale Technologien für die Landwirtschaft

DIGITALE LÖSUNGEN VON HEUTE

Qualität 4.0 am Beispiel Katapult Quality Science Lab

Warum Blau auch Grün sein kann. ARBURG, Blue Competence und Industrie 4.0

Autonomes Fahren. Landwirtschaftliche Innovation. Christian Huber Vice President Global Case IH / Steyr Traktoren CNH Industrial

Digitale Agenda - Stadt Neuss Wirtschaft und Arbeit im digitalen Wandel

Smart Farming und Arbeit 4.0. Der Mensch im Mittelpunkt!

"Wie wir in Zukunft arbeiten Innovative Arbeitsplatzmodelle und Facility Services 4.0" Roland Weber 2. Juli 2018

Digitalisierung in der Sozialwirtschaft. Chancen und Herausforderungen einer unabwendbaren Entwicklung

Julian Dömer Head of Innovation 23. Oktober Das Netz der Zukunft

Digitalisierung in der Landwirtschaft. Klaus-Herbert Rolf

Industrie 4.0 wie Sensoren, Big Data und 3D-Druck die Produktion und die Arbeit in der Fabrik verändern

Vortrag AHK Europa-Tagung 2015, Sofia. September 11 th, Industrie 4.0. Wie verändern die neuen Technologien unser Leben und Arbeiten

Wie Industrie 4.0 unser Leben umkrempelt Eine Einführung in die Begriffswelt

(Software) Architektur der Dinge. Roland Graf / Simon Kranzer IKT-Forum 2016 I(o)T for Industry - Von IT zu IoT

BUJ Unternehmensjuristen-Kongress, Januar Industrie 4.0 M2M Communication und Smart Data in Bezug auf Eigentum, Datenschutz und Haftung

Mehr Ertrag mit weniger Aufwand. Intelligent.

Unterwegs auf dem digitalen Feld

Mobilität für morgen. Prof. Dr.-Ing. Peter Gutzmer Stellvertretender Vorstandsvorsitzender und Vorstand Technologie Schaeffler AG

Autonome Produktionszellen

Big Data, Landwirtschaft 4.0 & Precision Farming Wo geht die Reise hin?

Technologie.Transfer.Anwendung. Der Mensch im Fertigungssystem von morgen: Gestensteuerung im industriellen Umfeld. New Technology To Market (NTTM)

Wie digitaler Zwilling und Vernetzung die Produktivität von Werkzeugmaschinen erhöhen

Betriebliche Prävention 4.0: Gestaltungsmöglichkeiten und Handlungsfelder

Aus der Praxis für die Praxis

Laden Sie die App kostenlos herunter. Tire ibrochure

Effizienz 4.0. Digitalisierung für mehr Produktionseffizienz.

Regionale Ausschreibung Digitalisierung

Driving the Digital Enterprise Siemens im Kontext von Industrie 4.0. Leonhard Muigg MBA

SMARTER WATER SOLUTIONS

servicerobotik Autonome Mobile Serviceroboter

Die Produktion der Zukunft vernetzt und wandlungsfähig. Festo AG & Co.KG Industrie 4.0 1

PROGNOS ANALYTICS KÜNSTLICHE INTELLIGENZ IN ECHTZEIT. Tanja Krüger,

Digitale Transformation von Wirtschaft und Gesellschaft

Automatisierungstechnik eine sächsische Schlüsselbranche

Mobiles Robotersystem als Bindeglied der smarten Produktion mav Innovationsforum Alexander Braun

Big Data, Landwirtschaft 4.0 & Precision Farming Wo geht die Reise hin?

Transkript:

Grundlagen, Chancen und Hürden autonomer Fahrzeuge Smart Farming und Nachhaltigkeit Chancen und Herausforderungen 4. Agroscope-Nachhaltigkeitstagung, Agroscope in Tänikon Prof. Dr. Hans W. Griepentrog Institut für Agrartechnik, Stuttgart Verfahrenstechnik in der Pflanzenproduktion

Wie sieht die Zukunft aus? Source: thechinainvestors.com Hans W. Griepentrog / 20.01.2017 / Folie 2 Verfahrenstechnik in der Pflanzenproduktion

GRUNDLAGEN Agrartechnische Systeme, Definitionen Mechanisierung ist die Anwendung von Arbeitsmitteln (Werkzeug) zur Steigerung der Produktivität und Qualität (Steigerung der Produktivität) heute Automatisierung (Automation) ist die mit Hilfe von Maschinen realisierte Übertragung von Arbeit vom Menschen auf Automaten (Reduzierung der Arbeitskosten) Roboter und autonome Maschinen (Autonomik) sind komplexe, intelligente und flexible Systeme (Künstliche Helfer) zukünftig Hans W. Griepentrog / 20.01.2017 / Folie 3 Verfahrenstechnik in der Pflanzenproduktion

GRUNDLAGEN Warum Roboter? Arbeitserleichterung in den Produktionsverfahren Steigerung der Ressourceneffizienz (Precision-Farming-Prinzip) Ertragssteigerung durch Optimierung der Wachstumsbedingungen Lebensmittelsicherheit (Food Safety) Mechanisierung passt sich der Natur an, nicht umgekehrt Geringere Investitionskosten durch skalierbare kleine Maschinen Vorteile für Ökonomie und Umwelt durch Minimierung von Betriebsmitteln (Dünger & Pestizide) Hans W. Griepentrog / 20.01.2017 / Folie 4 Verfahrenstechnik in der Pflanzenproduktion

GRUNDLAGEN Prozessparameter Mechanisierung Arbeitskosten Aufwand Mittel Investition Komplexität Automatisierung Robotik Kapazität Flexibilität Produktqualität Servicekosten Hans W. Griepentrog / 20.01.2017 / Folie 5 Verfahrenstechnik in der Pflanzenproduktion

GRUNDLAGEN Robotik, Einteilung nach Einsatzbereiche Umwelt Strukturiert Unstrukturiert Objekte Strukturiert Industriefertigung Militär, Raumfahrt, Bergbau Unstrukturiert Medizin Agrarbereich (Freiland) Source: Bechar & Vigneault 2016 Hans W. Griepentrog / 20.01.2017 / Folie 6 Verfahrenstechnik in der Pflanzenproduktion

GRUNDLAGEN Produktionsbedingungen Industrie 4.0 Hochkomplex, aber Produktionsbedingungen konstant und steuerbar (deterministisch) Landwirtschaft Hochkomplex, aber Produktionsbedingungen nicht konstant und z.t. schwer vorhersehbar (nur teilweise deterministisch & hoher Anteil stochastisch) Hans W. Griepentrog / 20.01.2017 / Folie 7 Verfahrenstechnik in der Pflanzenproduktion

GRUNDLAGEN Robotik, Niveau der Autonomie 100 % Human Interaction 100 % Autonomy 50 % 50 % 0 % 0 % Manuell Fernsteuerung Autonom deterministisch Maschinensystem Autonom reaktiv Source: Granot 2001, modified Hans W. Griepentrog / 20.01.2017 / Folie 8 Verfahrenstechnik in der Pflanzenproduktion

GRUNDLAGEN Sensorik, Systemevolution von Sensorsystemen Data mining / big data / algorithm Source: Becker 2006 Hans W. Griepentrog / 20.01.2017 / Folie 9 Verfahrenstechnik in der Pflanzenproduktion

CHANCEN Potenziale, Precision Farming Konventionelle oder traditionelle Verfahren Schlag Einheitliche Dosiermenge Precision Farming kartenbasiert Offline / Teilschlag Variable Dosierung sensorbasiert Echtzeit / Spot Variable Dosierung Einzelpflanzenbehandlung Einzelpflanze Individuelle Behandlung Hans W. Griepentrog / 20.01.2017 / Folie 10 Verfahrenstechnik in der Pflanzenproduktion

CHANCEN ROBOTIK, 3D-Rahmen Kartierung & Applikationen Hans W. Griepentrog / 20.01.2017 / Folie 11 Verfahrenstechnik in der Pflanzenproduktion

CHANCEN Sensorik in Mais - LIDAR Hans W. Griepentrog / 20.01.2017 / Folie 12 Verfahrenstechnik in der Pflanzenproduktion

CHANCEN ROBOTIK Indiviuelle Pflanzenbehandlungen Hans W. Griepentrog / 20.01.2017 / Folie 13 Verfahrenstechnik in der Pflanzenproduktion

CHANCEN Einzelpflanzenbehandlung, Effizienz, Micro-Sprayer - Solanum nigrum - Two-leaf stage Array matrix ca. 10 x 10 cm Dosierung 1 [µg] pro UK-Pflanze UK-Dichte 100 [pro m 2 ] = 1 [g/ha] Source: Soegaard & Lund, 2006 Hans W. Griepentrog / 20.01.2017 / Folie 14 Verfahrenstechnik in der Pflanzenproduktion

CHANCEN Welche Hürde bleibt? Automatisierte Funktion Datenerfassung (Sensoren) Information- Analyse (Algorithmen) Entscheidungsunterschützung (Human Support) Ausführung (Applikation) Automatisiert Smart Farming Automationsniveau Manuell Source: Parasuraman et al. 2000, modified Hans W. Griepentrog / 20.01.2017 / Folie 15 Verfahrenstechnik in der Pflanzenproduktion

HÜRDEN Vernetzung Intern: Betrieb Prozesse Maschinen Extern: Betrieb Geschäftspartner Internet Kommerzielle Daten- Plattformern (z.b. Cloud) Sensoren Echtzeitbeurteilung Betriebs- Datenbank (FMIS) Betrieb Schlagdatenerfassung Bedingung: Gute Tele- Kommunikationsstrukturen Einhaltung Standards Source: FutureFarm Lohnunternehmer/ Berater Landwirtschaftsministerium Hans W. Griepentrog / 20.01.2017 / Folie 16 Verfahrenstechnik in der Pflanzenproduktion

HÜRDEN Vernetzung, zukünftiger Betrieb Source: VDMA 2016 Landwirtschaft 4.0 Hans W. Griepentrog / 20.01.2017 / Folie 17 Verfahrenstechnik in der Pflanzenproduktion

HÜRDEN Datenschutz, Beispiel Ertragskartierung Lohnunternehmer drischt für Landwirt Piepenbrink. Maschine ist mobil vernetzt mit Herstellerserver. Schlag- und Ertragsdaten werden erfasst. Wem gehören die (Ertrags-)Daten? Dem Landmaschinenhersteller, Betriebsdaten von Maschinen werden genutzt für Diagnose und Wartung. Dem Mähdrescherfahrer, da personenbezogene Daten ( Recht auf informationelle Selbstbestimmung ) Dem Landwirt, sein Betriebsgeheimnis, seine Betriebs- und Geschäftsdaten Hans W. Griepentrog / 20.01.2017 / Folie 18 Verfahrenstechnik in der Pflanzenproduktion

FAZIT Robotik, Systeme und Automationsniveau Komplexität Betrieb 2017 2037? Wann? Produktionsprozess Maschine Alt Manuell Steuerung Adaptiv Entscheidung Regelung Assoziativ Planung Automationsniveau Hans W. Griepentrog / 20.01.2017 / Folie 19 Verfahrenstechnik in der Pflanzenproduktion

FAZIT Autonome Fahrzeuge in der Landwirtschaft Steigerung der Effizienz der Ressourcennutzung Effekte auf Umwelt, Ökonomie und Produktqualität (Food Safety) Robotik wird kommen zunächst insbesondere in Kombination mit den Sonderkulturen und dem Ökolandbau Der Landwirt bleibt trotz der Automation ein wichtiger Teil des Managementsystems durch Automatisierung mehr Zeit für das Wesentliche Hürden der Daten- & Informationsvernetzung Datensicherheit muss gegeben sein Datenschutz evtl. vom Gesetzgeber nachgebessert Hans W. Griepentrog / 20.01.2017 / Folie 20 Verfahrenstechnik in der Pflanzenproduktion