faktorer for optimeret kørsel med maskiner – specifikt gylleudbringning
DESCRIPTION
Faktorer for optimeret kørsel med maskiner – specifikt gylleudbringning. Claus Grøn Sørensen Danmarks JordbrugsForskning Forskningscenter Bygholm. Kongres: Planteproduktion 2004 Herning den 13.-14. januar 2004. Indhold. Maskiners produktivitet Analyser af effektivitet - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
![Page 1: Faktorer for optimeret kørsel med maskiner – specifikt gylleudbringning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062802/568144bd550346895db185c0/html5/thumbnails/1.jpg)
Faktorer for optimeret kørsel med Faktorer for optimeret kørsel med maskiner – specifikt gylleudbringningmaskiner – specifikt gylleudbringning
Claus Grøn Sørensen
Danmarks JordbrugsForskning
Forskningscenter Bygholm
Kongres: Planteproduktion 2004Herning den 13.-14. januar 2004
![Page 2: Faktorer for optimeret kørsel med maskiner – specifikt gylleudbringning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062802/568144bd550346895db185c0/html5/thumbnails/2.jpg)
Indhold
• Maskiners produktivitet
• Analyser af effektivitet
• Traditionelle operationer
• Autonome operationer
Danmarks JordbrugsForskningAfdeling for Jordbrugsteknik
![Page 3: Faktorer for optimeret kørsel med maskiner – specifikt gylleudbringning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062802/568144bd550346895db185c0/html5/thumbnails/3.jpg)
Produktivitet
Danmarks JordbrugsForskningAfdeling for Jordbrugsteknik
Markniveau:- markeffektivitet
Operationscyklus:- transport fra lager m.m.
Sæsonniveau:- mulig anvendelsestid- maskinudnyttelse
Markniveau:- markeffektivitet
![Page 4: Faktorer for optimeret kørsel med maskiner – specifikt gylleudbringning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062802/568144bd550346895db185c0/html5/thumbnails/4.jpg)
Markeffektivitet:
Danmarks JordbrugsForskningAfdeling for Jordbrugsteknik
kapacitetTeoretisk
kapacitet RealiseretE
n
iip
p
tt
t
1
![Page 5: Faktorer for optimeret kørsel med maskiner – specifikt gylleudbringning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062802/568144bd550346895db185c0/html5/thumbnails/5.jpg)
Faktorer der påvirker markeffektiviteten
• teoretisk kapacitet
• maskinens manøvredygtighed
• markform
• markstørrelse
• udbytte/dosering
• systembegrænsninger
Danmarks JordbrugsForskningAfdeling for Jordbrugsteknik
![Page 6: Faktorer for optimeret kørsel med maskiner – specifikt gylleudbringning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062802/568144bd550346895db185c0/html5/thumbnails/6.jpg)
Hvordan påvirker den teoretiske kapacitet markeffektiviteten?
- spildtid ved kørsel med en stor maskine giver større tab i det potentielle produktive arbejde end kørsel med en mindre maskine
Danmarks JordbrugsForskningAfdeling for Jordbrugsteknik
Eksempel: ved at gå fra en 4 furet til en 8 furet plov fås en 74% større kapacitet – ikke direkte proportionalitet med forøgelsen i størrelsen
![Page 7: Faktorer for optimeret kørsel med maskiner – specifikt gylleudbringning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062802/568144bd550346895db185c0/html5/thumbnails/7.jpg)
Stubharvning
919293949596979899
100101
6.00 6.50 7.00 7.50 8.00 8.50
Effektiv arbejdsbredde, m
Pro
du
ktiv
itet
sæn
dri
ng
, %
7 m Kongskilde Vibro Flex 2800
8 m Horsch Terrano 8 FG Flachgrubber
Danmarks JordbrugsForskningAfdeling for Jordbrugsteknik
Uudnyttet kapacitet
6% mindre kapacitet
5% højere arbejdsomkostninger
![Page 8: Faktorer for optimeret kørsel med maskiner – specifikt gylleudbringning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062802/568144bd550346895db185c0/html5/thumbnails/8.jpg)
Betydning af præcis kørsel ved gylleudbringning
Danmarks JordbrugsForskningAfdeling for Jordbrugsteknik
1.8
1.9
2.0
2.1
2.2
2.3
2.4
14 15 16 17 18
Effektiv arbejdsbredde, m
ha/
tim
e
-10
-5
0
5
10
15
%
Arealkapacitet, ha/time
Ændring normaldosering, %
![Page 9: Faktorer for optimeret kørsel med maskiner – specifikt gylleudbringning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062802/568144bd550346895db185c0/html5/thumbnails/9.jpg)
Tilpasning af kørselsmønster og dosering til markdimensioner
Danmarks JordbrugsForskningAfdeling for Jordbrugsteknik
Undersøgelser viser:
Markeffektiviteten øges fra 50-60% til over 80% ved tilpasset kørselsmønster
Totalkapacitet reduceres med 10%Omkostninger forøges tilsvarende
![Page 10: Faktorer for optimeret kørsel med maskiner – specifikt gylleudbringning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062802/568144bd550346895db185c0/html5/thumbnails/10.jpg)
0
100
200
300
400
500
35 45 55 65 75 85 95
Markeffektivitet
Lø
no
mko
stn
ing
/ha Teoretisk kapacitet: 0.8 ha/time
Teoretisk kapacitet: 2.0 ha/time
Arbejdsomkostning og markeffektivitet- udgangspunkt 150 kr./time
Danmarks JordbrugsForskningAfdeling for Jordbrugsteknik
Markeffektiviteten påvirker en høj-kapacitetsmaskine mindre end en lav-kapacitetsmaskine
![Page 11: Faktorer for optimeret kørsel med maskiner – specifikt gylleudbringning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062802/568144bd550346895db185c0/html5/thumbnails/11.jpg)
Danmarks JordbrugsForskningAfdeling for Jordbrugsteknik
150
200
250
300
350
250 450 650 850 1050 1250 1450 1650
Areal, ha
Om
kost
nin
ger
, kr.
/ha
Reference - 20% effektivitet
Effektivitet og totalomkostninger- tung tandskærssåmaskine
Konsekvenser:- omkostninger forøges 8-24%- behandlet areal mindskes 20%- målte effektiviteter 54-80%
![Page 12: Faktorer for optimeret kørsel med maskiner – specifikt gylleudbringning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062802/568144bd550346895db185c0/html5/thumbnails/12.jpg)
Produktivitet
Danmarks JordbrugsForskningAfdeling for Jordbrugsteknik
Markniveau:- markeffektivitet
Operationscyklus:- transport fra lager m.m.
Sæsonniveau:- mulig anvendelsestid- maskinudnyttelse
![Page 13: Faktorer for optimeret kørsel med maskiner – specifikt gylleudbringning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062802/568144bd550346895db185c0/html5/thumbnails/13.jpg)
Effektivitet for operationscyklus
• klargøring på bedriften
• evt. læsning/aflæsning ved lager
• transport til og fra marken
• klargøring i marken før og efter operationens udførelse
Danmarks JordbrugsForskningAfdeling for Jordbrugsteknik
![Page 14: Faktorer for optimeret kørsel med maskiner – specifikt gylleudbringning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062802/568144bd550346895db185c0/html5/thumbnails/14.jpg)
0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0 1000 2000 3000 4000 5000
Transportafstand, m
Eff
. in
dex
TotaltidSpredningLæsningindexEff )(.
Eff. index ved cyklus
Danmarks JordbrugsforskningAfdeling for Jordbrugsteknik
![Page 15: Faktorer for optimeret kørsel med maskiner – specifikt gylleudbringning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062802/568144bd550346895db185c0/html5/thumbnails/15.jpg)
0
10
20
30
40
50
60
70
Effektivitet, operationscyklus Markeffektivitet
Pro
cen
t
Nedfældning sort jord, Terra-Gator Nedfældning sort jord, traktor
Nedfældning græs, Terra-Gator Nedfældning græs, traktor
Slangevogn, traktor
24-59
15-65
31-63
30-7028-55
45-81 31-7641-6852-80
38-62
Målte effektiviteter ved gylleudbringning
Danmarks JordbrugsForskningAfdeling for Jordbrugsteknik
![Page 16: Faktorer for optimeret kørsel med maskiner – specifikt gylleudbringning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062802/568144bd550346895db185c0/html5/thumbnails/16.jpg)
Danmarks JordbrugsForskningAfdeling for Jordbrugsteknik
Håndtering af gylle med forskelligt udstyr Danmarks JordbrugsForskning Forskningscenter Bygholm
Valg af udstyr
Traktor og vogn med slæbeslanger
Traktor og vogn med nedfælder
Selvkørende vogn med nedfælder
Slangeudlægger med mobil transportslange
Slangeudlægger med fødeslange tilkoblet hydranter
Separat transport af gylle
Hovedforudsætninger
Udkørt mængde 10000 tons
Sammenligning af forskellige udbringningsteknikker
Valg af udstyr til udbringning
Valg af udbragt mængde
![Page 17: Faktorer for optimeret kørsel med maskiner – specifikt gylleudbringning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062802/568144bd550346895db185c0/html5/thumbnails/17.jpg)
TRAKTORTRUKKEN SLÆBESLANGEVOGN Kapacitet afhængig af transportafstand
Mark - transportMarkstørrelse: 4 haMarkform:5 markformer ---> 2Transporthastighed: 18 km/hTransportafstand: 500 m
LæsningPumpediameter: 152 mm 299 tons/timeNiveau for pumpekapacitet: 3Dosering: 30 ton/ha
SpredningVognstørrelseArbejdsbredde 16 mTankstørrelse 16000 kgTømmekapacitet 5000 l/min
Nøgletal
Arbejdsbehov pr. arealenhed 0.58 timer/haArbejdsbehov pr. mængdeenhed 1.16 min/tonSystemkapacitet pr. arealenhed 1.90 ha/timeSystemkapacitet pr. mængdeenhed 57.0 ton/timeTotalt arbejdsbehov for årlig udkørt totalmængde 193.0 Mandtimer
1:2
Høj57.0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5
Transportafstand (km)
Ton/
time
Danmarks JordbrugsForskningAfdeling for Jordbrugsteknik
Slæbeslangevogn:- markstørrelse- markform- transportafstand- pumpestørrelse- tankstørrelse- arbejdsbredde- dosering
Nøgletal:- arbejdsbehov- systemkapacitet- m.m.
Grafik:- kapacitet som funktion af transportafstand
![Page 18: Faktorer for optimeret kørsel med maskiner – specifikt gylleudbringning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062802/568144bd550346895db185c0/html5/thumbnails/18.jpg)
Danmarks JordbrugsForskningAfdeling for Jordbrugsteknik
Eksempel: Separate transportenheder
![Page 19: Faktorer for optimeret kørsel med maskiner – specifikt gylleudbringning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062802/568144bd550346895db185c0/html5/thumbnails/19.jpg)
Forudsætninger: Gyllevogn 18 tonsLastbil 30 tons
Danmarks JordbrugsForskningAfdeling for Jordbrugsteknik
Systemkapacitet
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 2000 4000 6000 8000 10000
Transportafstand (m)
To
ns/
tim
e
Traktor/gyllevogn med slæbeslanger
Lastbiltransport +
traktor/gyllevogn med slæbeslanger
Systemkapacitet Systemkapacitet
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 2000 4000 6000 8000 10000
Transportafstand (m)
To
ns/
tim
e
Traktor/gyllevogn med slæbeslanger
Lastbiltransport+traktor/gyllevogn
![Page 20: Faktorer for optimeret kørsel med maskiner – specifikt gylleudbringning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062802/568144bd550346895db185c0/html5/thumbnails/20.jpg)
Effektivitet
• Markniveau:– markeffektivitet
• Operationscyklus:– transport fra lager m.m.
• Sæsonniveau:– mulig anvendelsestid– maskinudnyttelse
Danmarks JordbrugsForskningAfdeling for Jordbrugsteknik
![Page 21: Faktorer for optimeret kørsel med maskiner – specifikt gylleudbringning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062802/568144bd550346895db185c0/html5/thumbnails/21.jpg)
Nedbørsmængder og temperaturforhold bestemmende for gylleudbringningen i perioden 1. marts til 20. april
Danmarks JordbrugsForskningAfdeling for Jordbrugsteknik
Lerjord Sandjord Dagens nedbør, mm < 1 < 3 " temp., oc > 1 > 1 " solskin, timer Nedbør, sidste 7 dage < 30 < 40 " sidste 3 dage < 15 < 20 " sidste 2 dage < 8 < 10 " foregående dag < 3 < 6
![Page 22: Faktorer for optimeret kørsel med maskiner – specifikt gylleudbringning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062802/568144bd550346895db185c0/html5/thumbnails/22.jpg)
0
510
15
2025
30
3540
45
61 65 69 73 77 81 85 89Årstal 1961-90
Bru
gab
are
dag
e
Sand
Ler
Gns. sandjord
Gns. lerjord
0
510
15
2025
30
3540
45
61 65 69 73 77 81 85 89Årstal 1961-90
Bru
gab
are
dag
e
Sand
Ler
Gns. sandjord
Gns. lerjord
Danmarks JordbrugsForskningAfdeling for Jordbrugsteknik
Brugbare antal dage for udbringning af gylle
- 15 dage på lerjord og 21 dage på sandjord- 122 timer på lerjord og 177 timer på sandjord- 47% sandsynlighed for 20 dage eller mere
![Page 23: Faktorer for optimeret kørsel med maskiner – specifikt gylleudbringning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062802/568144bd550346895db185c0/html5/thumbnails/23.jpg)
Transportafstand for arealtilliggende
Arealtilliggende, ФLager(l1 , l2)
dxdy
Transportafstand, F
x
y Arealtilliggende, ФLager(l1 , l2)
Transportafstand, F
x
y
Bedrift/lager
Arealtilliggende
Bedrift/lager
Arealtilliggende
Gennemsnitlig transportafstand:
2/3 x Radius
Danmarks JordbrugsForskningAfdeling for Jordbrugsteknik
Radius
Gennemsnitlig transportafstand:
- øges 30% ved 1.7 DE/ha -> 1.0 DE/ha
![Page 24: Faktorer for optimeret kørsel med maskiner – specifikt gylleudbringning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062802/568144bd550346895db185c0/html5/thumbnails/24.jpg)
No
min
elle
tim
er
0
50
100
150
200
250
300
350
Gødningsmængde (kt) og antal tankvogne
3 kt 6 kt 9 kt 6 kt 9 kt 12 kt 24 kt 36 kt 48 kt
Om
ko
stn
inger
, kr.
/t
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
11 1 2 2 2 3 4 6
Timer og omkostninger ved udbringningTimer og omkostninger ved udbringning
Danmarks JordbrugsForskningAfdeling for Jordbrugsteknik
16 t, 18 t, 24 t
Timer Omkostninger
- forøget spredekapacitet reducerer ikkenødvendigvis omkostningerne- større mængder betyder større transportafstandog dermed lavere kapacitet - store omkostninger ved at benytte store gyllevogneved mængder under 9000 t- store omkostninger ved at benytte enhver typegyllevogn ved mængder under 3000 t
![Page 25: Faktorer for optimeret kørsel med maskiner – specifikt gylleudbringning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062802/568144bd550346895db185c0/html5/thumbnails/25.jpg)
Afstandsscenarie
Danmarks JordbrugsforskningAfdeling for Jordbrugsteknik
0
10
20
30
40
50
60
0 20 40 60 80 100 120
Afstand til "husdyrfrit" område, km
Afs
tan
d, k
m Basis
Separering
Basis: P normSeparering: N norm flydende/P norm fast
Transportafstanden/transportarbejdetreduceres med 58-77%
![Page 26: Faktorer for optimeret kørsel med maskiner – specifikt gylleudbringning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062802/568144bd550346895db185c0/html5/thumbnails/26.jpg)
Autonome maskiner
• Detaljeret operationsplanlægning
• Præcise kørselsinstruktioner
• Dynamisk planlægning
Danmarks JordbrugsForskningAfdeling for Jordbrugsteknik
![Page 27: Faktorer for optimeret kørsel med maskiner – specifikt gylleudbringning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062802/568144bd550346895db185c0/html5/thumbnails/27.jpg)
Små autonome robotter
Danmarks JordbrugsForskningAfdeling for Jordbrugsteknik
![Page 28: Faktorer for optimeret kørsel med maskiner – specifikt gylleudbringning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062802/568144bd550346895db185c0/html5/thumbnails/28.jpg)
Autonom sprøjtning i plantager
Danmarks JordbrugsForskningAfdeling for Jordbrugsteknik
Givet:- plantageudsnit- rækkeretning- rækkeafstand- venderadius af traktor
Find:- en rute gennem plantageudsnittet
Sådan at: - hver række gennemkøres en gang- ruteomkostninger minimeret
![Page 29: Faktorer for optimeret kørsel med maskiner – specifikt gylleudbringning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062802/568144bd550346895db185c0/html5/thumbnails/29.jpg)
Opgave:- lokalitet/operation - region/operationOmgivelser:- marker- bygninger- ….Køretøjer:- køretøj/redskaber
Planlægning af autonome operationer
Hvert køretøj er tildelt:- opgaver- kørselsmønster- operationsspecifikationer
Strategi:- tid- omkostninger
Danmarks JordbrugsForskningAfdeling for Jordbrugsteknik
Effektivitet indarbejdes allerede i planlægningsfasen
![Page 30: Faktorer for optimeret kørsel med maskiner – specifikt gylleudbringning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062802/568144bd550346895db185c0/html5/thumbnails/30.jpg)
Uforudsete forhold i marken
Danmarks JordbrugsForskningAfdeling for Jordbrugsteknik
![Page 31: Faktorer for optimeret kørsel med maskiner – specifikt gylleudbringning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062802/568144bd550346895db185c0/html5/thumbnails/31.jpg)
Konklusion
• Effektivitet vigtig for maskiners drift– kapacitet og driftsøkonomi
• Effektivitet på flere niveauer
• Nødvendig med detaljerede analyser
• Effektivitet vil være en naturlig del ved automatisk generering af kørselsmønster for autonome maskiner
Danmarks JordbrugsForskningAfdeling for Jordbrugsteknik