Macron Dynamics stellt modulare Automatisierungsstationen vor, um die vertikale Landwirtschaft zu revolutionieren

18
Nov.

Macron Dynamics nutzt modulare Automatisierungsstationen für die vertikale Landwirtschaft

• Von:Brian McMorris
• Landwirtschaft
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(Nachdruck mit Genehmigung von Macron Dynamics)

Hintergrund:  Während der Großteil der landwirtschaftlichen und gartenbaulichen Produkte weltweit auf traditionelle Weise im Freien in natürlichen Umgebungen angebaut wird, beginnen immer mehr Landwirte, sich der modernen vertikalen Landwirtschaft zuzuwenden. Vertikale Landwirtschaft ist die Praxis, Pflanzen in vertikal gestapelten Schichten anzubauen. Dies geschieht normalerweise in Innenräumen und ist hochgradig automatisiert. Dies bietet mehrere Vorteile:

Futura Automation bietet eine Reihe von Lösungen für die automatisierte Fertigung.  Die Prinzipien der Fertigung – hohe Qualität und repetitive, effiziente Produktion – können auf die Landwirtschaft übertragen werden.  Es ist heute möglich, selbst in Großstädten frisches Gemüse verbrauchernah anzupflanzen, anzubauen und zu ernten.  Dies geschieht mit „vertikalen Farmen“, die in Lagerhallen mit einer Höhe von bis zu 40 Fuß errichtet werden.  Spezialisierte Roboter, sogenannte Automated Storage and Retrieval Systems (kurz ASRS), werden eingesetzt, um effizient auf übereinander gestapelte Erntereihen zuzugreifen.  Alle können durch hocheffiziente LED-Leuchten beleuchtet werden, die im Fotospektrum für das Pflanzenwachstum optimiert sind.

• Bei hochwertigen Nutzpflanzen kann die Sicherheit ein Problem darstellen. Mit den richtigen Werkzeugen können Züchter Innenräume nutzen, um ihre Risikoexposition zu begrenzen.
• Automatisierte Systeme verbessern den Ertrag und die Qualität von Pflanzen erheblich.
• Die Reduzierung der Investitionen in manuelle Arbeit ermöglicht schlankere Abläufe, die auf Rentabilität optimiert sind.

Einsatz der Vertical-Farming-Technologie für eine effiziente Automatisierung

Viele Züchter nutzen HVAC (Heizung, Lüftung und Klimaanlage) und Gebäudesteuerungen, um eine strenge Regulierung der Umgebungstemperatur, der Luftfeuchtigkeit, des Kohlendioxids, des Sauerstoffs und des Lichts aufrechtzuerhalten, sowie Systeme, die sich um die Pflanzen kümmern und die Nährstoffversorgung, Bewässerungszyklen und andere Faktoren verwalten, die sich mit den Wachstumsphasen der Pflanzen ändern. Verständlicherweise kann die für die Verwaltung und Pflege der Anlagen erforderliche hochentwickelte Ausrüstung kostspielig sein.

Aus diesem Grund nutzen einige Betreiber, die keine 20 oder 30 Systeme zur Wartung stationärer Pflanzenreihen kaufen möchten (oder sich diese nicht leisten können), stattdessen Vertical Farming, bestehend aus beweglichen Wänden, deren Ein- und Ausgangsstationen von einem hochentwickelten Roboter bedient werden, der mehrere Pflanzenverwaltungsaufgaben ausführt.

Bei diesen Vorgängen rollen Regalwände, die mit wachsenden Pflanzen gefüllt sind, zur Wartung in eine oder zwei automatisierte Stationen hinein und aus diesen heraus. An diesen Stationen führen kartesische Roboter verschiedene Aufgaben aus. Eine Funktion eines kartesischen Roboters könnte darin bestehen, ein Bildverarbeitungssystem um die Pflanzen zu bewegen, um visuell deren Gesundheit und Qualität zu prüfen – und sogar Wachstumszustände zu verfolgen oder Bilder zur Analyse zu sammeln. Andere Funktionen könnten darin bestehen, eine Probenahmeanordnung um die Pflanzen herum zu bewegen, um den pH-Wert zu überprüfen, oder einen Trimmer zum Beschneiden um die Pflanzen herumzuführen.

Dieses Designkonzept basiert auf dem Design automatischer Lager- und Bereitstellungssysteme (AS/RS), einer Branche, in der kartesische Roboter häufig eingesetzt werden. In diesem Anwendungsfall bedient dieses Konzept lebende X-Y-Z-Matrizen – unter Verwendung vieler der gleichen servomotorgetriebenen Portalkonstruktionen.

Wie AS/RS erfordert Vertical Farming Konstruktionen mit linearer Bewegung, die lange Verfahrwege ermöglichen – einige Vertical Farming-Wände sind bis zu 12 bis 15 Fuß breit und 15 Fuß hoch. Neben der Fähigkeit, große Spannweiten zu transportieren, müssen diese Systeme auch in der Lage sein, schwere Nutzlasten zu bewältigen, insbesondere wenn sie Wasser transportieren. Die vielseitigen Linearroboter von Macron sind für diese Aufgaben ideal geeignet.