2023-05-03 14:18

约翰迪尔的技术是如何从19世纪的犁发展到人工智能和自主的

自动驾驶、人工智能、电气化和碳纤维等流行语在汽车行业很常见,它们成为热门话题也就不足为奇了:制造商们正在竞相在平衡成本和需求的同时,获得相对于竞争对手的优势。然而,让你惊讶的是,有着180年历史的农业设备巨头约翰迪尔(John Deere)对这些技术的使用程度之高。不同的是,他们在15吨的农用车上使用它们。

几年前,约翰迪尔(John Deere)的首席技术官贾米·欣德曼(Jahmy Hindman)说,该公司现在雇佣的软件工程师比机械工程师多。你不必深究就会发现,约翰迪尔(John Deere)正在朝着技术和自动化的方向努力,这种方式在业务以外的人看来可能有些不合时宜。

“我们很容易低估我们所服务的行业,尤其是农业的技术含量,”欣德曼说。“现代农场与10年前、20年前和30年前的农场有很大不同。有些农场乐于采用技术,使农业更高效、更可持续,对种植者来说更有利可图。他们正在使用高端技术:计算机视觉、机器学习、(全球导航卫星系统)制导、自动化和自主性。”

在上个月举行的首届2023年约翰迪尔科技峰会上,PopSci深入了解了该公司的高科技方面。事情是这样展开的。

John Deere cab interior and computers
约翰迪尔

在哪儿它开始了——什么时候开始的它在移动

农业设备巨头OG的创始人约翰·迪尔(John Deere)最初是一名铁匠。迪尔出生于1804年,当他从家乡佛蒙特州搬到伊利诺伊州时,他听到农民客户对当时常用的铸铁犁的抱怨。粘性的土壤粘在铁犁上,导致效率大幅下降,每次农民都不得不停下来清理设备,每隔几英尺就得清理一次。

迪尔受到了创新的启发,在1837年,他抓住了一条断裂的锯片,创造了第一个商业上成功的“自我冲刷”钢犁。闪亮、抛光的钢表面切割污垢的速度快得多,中断的次数少得多,迪尔转向了一项新业务。180多年后,该公司继续寻找新的方法来改善农业过程。

这一切都始于数据,农业社区利用和推断了很多数据。大型农场使用的数据远远超过了历书、笔记本和代代相传的知识产权,它们驱动着农场做出的每一个决定。当谈到盈利能力时,每一个数据点都可能意味着盈利与亏损之间的差异。约翰迪尔(John Deere)与卡特彼勒(Caterpillar)和马恒达(Mahindra)等竞争对手一样,都在利用与农场设备相关的软件帮助农场收集和分析数据。

随着技术的发展,美国和世界各地的农业社区都在寻找提高产品效率的方法。约翰迪尔承诺,到2026年,将交付20款或更多的电动和混合动力建筑设备。最重要的是,该公司正在努力改进用于驾驶其大型车辆的自动软件,目标是确保到2030年,10万亿玉米和大豆种子中的每一颗都可以自动种植、照料和收获。

农业用电化

今年2月,约翰迪尔(John Deere)推出了首款全电动零转割草机。(这意味着它可以在原地旋转,而不需要一个大圆圈。)Z370R电动ZTrak与你年轻时那种噪音大、往往难以启动的割草机不同,它不会在早上7点把邻居吵醒。这款电动割草机有一个USB-C充电接口和一个集成的密封电池,即使在潮湿和下雨的条件下也能割草。

在更大的范围内,约翰迪尔正在追求全电动设备,并制定了雄心勃勃的减排目标。因此,该公司承诺到2030年将温室气体排放量从2021年的基准减少50%。为了更快地发展其电动汽车业务,它将从2022年初收购的Kreisel Electric公司中受益。Kreisel Electric是一家专注于浸没冷却电池技术的奥地利公司。Krieisel的电池采用模块化设计,这使得它适合不同尺寸的农场设备。它还承诺延长电池寿命,在寒冷和炎热气候下的效率,以及机械稳定性。

然而,即使成立了全新的电池部门,约翰迪尔也没有积极进军电动汽车和自动驾驶领域。它仍然为那些不准备走这条路的农民提供了技术含量较低的选择。毕竟,农用设备可以使用多年,将新技术扔给不感兴趣或不愿采用的企业并不是采用新技术的最佳途径。相反,该公司积极寻找愿意尝试新产品和软件的农民,看看它们在现实世界中的作用。(需要明确的是,农场支付机器的使用费,约翰迪尔提供支持。)

“如果它不能给农场带来价值,它对农民就没有真正的用处,”欣德曼说。

See and Spray于去年推出,是约翰迪尔从蓝河科技公司收购的产品。该软件使用人工智能和机器学习来识别和区分农作物和杂草。它的程序可以“读取”田地,只喷洒不需要的植物,避免了产品浪费,为农民节省了资金。See and Spray使用自动调平碳纤维臂和双喷嘴,可以在一次传递两种不同的化学物质。

john deere see and spray tech
克里斯汀肖

该公司表示,另一项新技术ExactShot将种植过程中所需的起始肥料量减少了60%以上。该产品结合了传感器和机器人技术,在播种时对每颗种子进行喷洒,而不是对整行种子进行喷洒;这再次为农民节省了大量的资金和物资。

修理权带来胜利

仅一台为农田设计的机器就可能花费数十万美元。从历史上看,如果设备发生故障,农民必须打电话来解决问题,并等待约翰迪尔的技术人员或授权维修店进行维修。许多农场位于远离市中心的地方,这意味着快速解决问题是不可能的。这在任何时候都可能让农民感到沮丧,尤其是在忙碌的种植或收获季节。

今年年初,约翰迪尔和美国农场局联合会签署了一份谅解备忘录,声明农民和独立维修店可以获得约翰迪尔的软件、手册和其他维修设备所需的信息。这个问题一直是农民争论的焦点,科罗拉多州的一项新法律规定,从明年1月1日开始,该州有权进行修复。

然而,约翰·迪尔表示,这也带来了一系列风险。该公司表示,它的设备“不像手机那样可以放在口袋里,也不像手机那样只有几个部件;我们的联合收割机重量超过15吨,由超过18500个零件组成。”

约翰迪尔的一位代表在一份声明中说:“(公司)支持客户自己修理产品的决定,使用独立的维修服务或由授权经销商完成维修。约翰迪尔还提供手册,零件和诊断工具,以方便维护和维修。我们强烈认为科罗拉多州的立法是不必要的,会带来意想不到的后果,对我们的客户产生负面影响。”

该公司警告称,修改重型机械的软件可能“超越安全控制,使人员处于危险之中”,并造成与机器安全操作、排放合规、数据安全等相关的风险。这是一种微妙的平衡,既有利于那些想要控制自己投资的农民,也有可能使这些农民——或任何在机器路径上的人——处于危险之中,如果软件被改变了,导致某种失败。当然,这对任何机器都是适用的,即使是汽车。

从1837年约翰迪尔制造的第一个锯片犁开始,农业机械已经走过了漫长的道路。如今,通过机器学习,设备可以在不停止过程的情况下检测堆积并自行调整深度。即使在自动驾驶模式下,拖拉机也可以测量车轮滑移、速度、扭矩和轮胎压力,这有助于农民在更短的时间内做更多的事情。

在农业的生命周期中,技术将在减少浪费和排放以及提供更好的生活质量方面发挥巨大作用。在约翰·迪尔位于德克萨斯州的演示农场里观察这些设备的运行情况,很明显,这些机器上的比特和字节比任何人想象的都要多。