Die Challenge
Im Rahmen der Agritechnica veranstaltete der prototype.club einen Innovationswettbewerb in Zusammenarbeit mit AGCO ein US-amerikanischer Industriekonzern mit Hauptsitz in Duluth.
Bei der Feldarbeit müssen Landwirte aufgrund von engen Erntefenstern ihre Arbeit in der gesamten Erntekette (Abtransport, Straße, Feld) so effizient wie möglich durchführen. Komplikationen entstehen, wenn mehrere Maschinen und Personen auf und neben dem Feld arbeiten, da die derzeitigen Systeme die Kommunikation und Planung zwischen den Maschinen nicht unterstützen.
Die Challenge bestand in der Entwicklung eines Multi-Routen-Planungsalgorithmus, der sich an verschiedenen Automatisierungsgraden entlang der Erntekette anpasst. Der Fokus lag in der Optimierung des gesamten Vorgangs in Bezug auf die Routen und den Maschinenbedarfs unterteilt in drei Bereiche:
- Effizenz, um die Erntekette möglichst schnell zu realisieren z.B. bei Wetterbedingten Ernstefenstern.
- Wirtschaftlichkeit, damit Kostenoptimiert geernetet werden kann.
- Umweltverträglichkeit, um z.B. die Bodenverdichtung zu minimieren.
Zur Veranschaulichung des Algorithmuses und der zahlreichen Bewegungen von autonomen Erntemaschinen als auch von Menschen gesteuerten Maschinen sollten die Daten als 2D- oder 3D-Simulation gerendet werden.
Um parallel an einer Lösung arbeiten zu können haben wir diese zunächst in 3 Teilbereiche unterteilt, wie wir es von auch in unseren Enterprise Anwendungen tun. Dies ermöglicht uns die Kompetenz orientiert zu arbeiten ohne, dass viele Abstimmungsrunden notwendig sind, welche den Prozess verlangsamen können.
Infield Routing
Infield Routing oder auch “Routen auf dem Feld” geht es darum die optimalste Route auf einem Feld zu finden. Dabei müssen unterschiedliche Parameter berücksichtig werden wie z.B. die Anzahl der Mähdrescher, Trecker, Hindernisse auf dem Feld und viele weitere.
Für die Challenge wurden uns 10 Felder mit unterschiedlichen Koordinaten vorgegeben. Zunächst haben wir rechnerisch alle Feldbegrenzungen
- 3 Bereiche aufzeigen
- infield routing
- Felder, Hindernisse, Algorithmus
- Traveling Salesman Problem
- Markov Logic Network
- interfield routing
- Zwischen Depot
- oberability and interaktion
- 3D Simulation
- infield routing