Macron Dynamics führt modulare Automatisierungsstationen für Vertical Farming ein

Macron Dynamics nutzt modulare Automatisierungsstationen für Vertical Farming

Von Brian McMorris | Landwirtschaft | 18. November 2023

(Nachdruck mit Genehmigung von Macron Dynamics)

Hintergrund: Während der Großteil der weltweiten landwirtschaftlichen und gärtnerischen Produkte durch traditionellen Anbau im Freien in natürlichen Umgebungen erzeugt wird, beginnen immer mehr Landwirte, modernes Vertical Farming zu nutzen. Vertical Farming ist die Praxis, Pflanzen in vertikal gestapelten Ebenen anzubauen. Es wird typischerweise in Innenräumen durchgeführt und ist hochautomatisiert. Dies bietet mehrere Vorteile:

Futura Automation bietet eine Reihe von Lösungen für automatisierte Fertigung. Die Prinzipien der Fertigung – hohe Qualität und repetitive, effiziente Produktion – können auf die Landwirtschaft angewendet werden. Heute ist es möglich, frisches Gemüse robotisch anzupflanzen, wachsen zu lassen und zu ernten – nah am Verbraucher, sogar in Großstädten. Dies geschieht mit „Vertical Farms“, die in Lagerhallen bis zu 40 Fuß Höhe gebaut werden. Spezialisierte Roboter, bekannt als Automatisierte Lager- und Bereitstellungssysteme (AS/RS), werden verwendet, um effizient auf Reihen von Pflanzen zuzugreifen, die übereinander gestapelt sind. Alle können durch hocheffiziente LED-Leuchten beleuchtet werden, die im Fotospektrum für Pflanzenwachstum optimiert sind.

• Bei hochwertigen Kulturen kann Sicherheit ein Anliegen sein. Mit den richtigen Werkzeugen können Züchter Innenräume nutzen, um ihr Risiko zu begrenzen.
• Automatisierte Systeme verbessern Ertrag und Qualität der Kulturen erheblich.
• Die Reduzierung des manuellen Arbeitsaufwands ermöglicht schlankere, auf Rentabilität optimierte Betriebe.

Einsatz von Vertical-Farming-Technologie für effiziente Automatisierung

Viele Züchter nutzen HVAC (Heizung, Lüftung, Klimatisierung) und Gebäudeleittechnik, um Umgebungsparameter wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Kohlendioxid, Sauerstoff und Licht sowie Systeme für Nährstoffzufuhr, Bewässerungszyklen und andere Faktoren, die sich mit den Pflanzenwachstumsphasen ändern, eng zu regeln. Verständlicherweise kann die anspruchsvolle Ausrüstung zur Verwaltung und Pflege der Pflanzen kostspielig sein.

Daher setzen einige Betreiber, die nicht 20 oder 30 Systeme kaufen wollen (oder können), um stationäre Pflanzenreihen zu bedienen, stattdessen auf Vertical Farming mit beweglichen Wänden, die in eine oder zwei automatisierte Stationen ein- und ausfahren, die von einem einzigen anspruchsvollen Roboter bedient werden, der mehrere Pflanzenmanagement-Aufgaben ausführt.

In diesen Betrieben fahren Regalwände mit wachsenden Pflanzen in eine oder zwei automatisierte Stationen zur Wartung ein und aus. Kartesische Roboter an diesen Stationen führen verschiedene Aufgaben aus. Eine Funktion eines kartesischen Roboters könnte sein, ein Bildverfolgungssystem um die Pflanzen zu bewegen, um Gesundheit und Qualität visuell zu prüfen – und sogar Wachstumsstadien zu verfolgen oder Bilder für Analysen zu sammeln. Andere Funktionen könnten sein, ein Probenahme-Array um die Pflanzen zu bewegen, um pH-Werte zu prüfen, oder einen Trimmer für den Rückschnitt einzusetzen.

Dieses Designkonzept lehnt sich an das Design von automatischen Lager- und Bereitstellungssystemen (AS/RS) an, einer Branche, in der kartesische Roboter oft eingesetzt wurden. In diesem Anwendungsfall bedient dieses Konzept eine lebende X-Y-Z-Matrix – unter Verwendung vieler derselben servomotorgetriebenen Portal-Designs.

Wie AS/RS erfordert Vertical Farming Linearbewegungsdesigns, die lange Verfahrwege bewältigen können – bis zu 12 bis 15 Fuß breit und 15 Fuß hoch für einige Vertical-Farming-Wände. Neben großen Spannweiten müssen diese Systeme auch schwere Lasten bewältigen können, besonders wenn sie Wasser transportieren. Macrons vielseitige Linearroboters sind ideal für diese Aufgaben geeignet.