Smart Farming Welt (SMARF) - Herstellerübergreifende Vernetzung von Maschinen im landwirtschaftlichen Pflanzenbau mithilfe einer Service-Plattform

Förderung: Bundesministerium für Wirtschaft and Energie (BMWi)
Projektlaufzeit: März 2016 - Februar 2019 (36 Monate)
Fördervolumen: 2.329.035 Euro (DFKI: 608.395 Euro)

Ziel des Forschungsprojektes SMARF ist die herstellerübergreifende Vernetzung von Maschinen im landwirtschaftlichen Pflanzenbau mithilfe einer Service-Plattform. Auf Basis der über Unternehmens- und Herstellergrenzen hinweg vernetzten, intelligenten, technischen Systeme und Plattformen wird durch Datenaggregation und Datenanalyse die Bereitstellung kontextsensitiver Smart Services für den Landwirt ermöglicht und im Vorhaben umgesetzt. Mithilfe der Forschungsergebnisse wird die Produktivität der landwirtschaftlichen Pflanzenproduktion erhöht und gleichzeitig eine Reduzierung des Ressourcenverbrauchs (Saatgut, Düngemittel, Energie) realisiert.

Smart Farming

Motivation

Die heutige Wirtschaft ist geprägt von einer zunehmenden Digitalisierung sämtlicher Produkte und Prozesse. Diese Entwicklung bedingt eine zunehmende Serviceorientierung. In der Smart Service Welt werden Leistungen zunehmend »as-a-service« erbracht. Es kommt folglich zu einer zunehmenden Verschmelzung von Sachgütern, physischen Dienstleistungen sowie digitalen Diensten, welche es bereits bei der Entwicklung neuer Leistungssysteme zu berücksichtigen gilt.

Die Potenziale von Smart Services und intelligenten Netzen werden in Deutschland bisher nur in Ansätzen ausgeschöpft. Gerade in der Landwirtschaft müssen von den Landtechnikherstellern sowie landwirtschaftlichen Dienstleistungsunternehmen zahlreiche Kundentypen, vom Nebenerwerbslandwirt bis hin zur Agrarholding, bedient werden. Über den gesamten Produktionsprozess von der Saatbeetvorbereitung, über Aussaat, Pflege, Ernte, Transport, Lagerung und Verkauf hinweg sind zahlreiche Prozessbeteiligte einzubinden. Diese unternehmensübergreifende Zusammenarbeit kann durch IKT optimiert und der Mensch in seinen Entscheidungen unterstützt werden.

Die große Heterogenität der Maschinenparks der Landwirte erschwert die Vernetzung der Maschinen(teile) und eine Interoperabilität der vom Kunden eingesetzten Maschinen. Die moderne Landtechnik ist mit den derzeit verfügbaren Produkten bereits durch einen hohen Grad an Konnektivität charakterisiert und bietet deshalb einen idealen Ausgangspunkt, weitere Entwicklungen hin zur vollständig vernetzten Landwirtschaft anzugehen. Zur Optimierung des Ressourceneinsatzes (u.a. Saatgut, Düngemittel, Arbeits- und Wegezeiten) und des Ertrags dienen heutzutage bereits Fahrzeuge als Datenlieferanten (z.B. über Bodenqualität, Ertragsqualität etc.) und Datenempfänger (z.B. Arbeitsplanung, Parametrisierung des Arbeitsprozesses). Eine herstellerübergreifende Vernetzung mobiler Maschinen untereinander und ihre Integration in das Internet der Dinge im Sinne des Industrie 4.0-Gedankens, stellt die Branche aufgrund der Heterogenität des Maschinenparks der Betriebe vor große Herausforderungen.

Zielsetzung

Die hersteller- bzw. maschinenübergreifende Vernetzung von Schlag, Maschine, der Maschinen sowie Schläge untereinander und die Integration von externen Datenquellen wie bspw. Wetterprognosen und Topologiedaten, im Sinne einer softwaredefinierten Plattform, ermöglicht einen dynamischen Datenaustausch sowie eine weitere Automatisierung bis hin zu autonomen Arbeitsabläufen, was die Produktivität landwirtschaftlicher Betriebe zusätzlich verbessert und die Resilienz des Gesamtprozesses hinsichtlich der gewünschten Ausbringungsqualität und -quantität erheblich steigert. Zu den Zielsetzungen des Forschungsvorhabens SMARF zählen daher insbesondere:

  • Technologisch: Die Bereitstellung einer zuverlässigen standardisierten Kommunikations- und IT-Infrastruktur, die die Vernetzung von Maschinen, IT-Infrastrukturen und Prozessen sowie aller Prozessbeteiligten unternehmensübergreifend ermöglicht und somit durch neuartige Interaktionsmodelle und stärkere Autonomie zu mehr Effizienz und Flexibilität beiträgt und die Basis für ein durchgängiges Qualitätsmanagement schafft.
  • Organisatorisch: Die Schaffung einer einheitlichen Informationsbasis (auf Grundlage einer softwaredefinierten Plattform und Service-Plattform) und die Integration sämtlicher relevanter Akteure in das Wertschöpfungsnetzwerk.
  • Mensch: Die Bereitstellung maschinenübergreifender und kontextsensitiver Informationen in Echtzeit über Schläge, Maschinen, die gesamte Flotte und über alle Schläge und Prozesse hinweg, ermöglicht eine Informationsgrundlage, auf der der Landwirt fundierte Entscheidungen fällen kann.

In dem Forschungsvorhaben SMARF sollen systematisch die Potenziale einer vernetzten Landwirtschaft mithilfe einer Service-Plattform aufgezeigt und anhand demonstratorischer Umsetzungen in verschiedenen Anwendungsfällen (durch Bereitstellung verschiedener Applikationen) greifbar gemacht werden.

Konsortium

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Kontakt:

Projektleitung: Wolfgang Maaß