Kolumnit

ISOBUS TIM – Traktori-työkoneautomaatio

Historiallisesti katsoen traktorin tehtävä oli aluksi tarjota vetävää voimaa perässä vedettäville hinattaville työkoneille. Alun perin traktorin kuljettajalla oli varsin vähän vipuja ja polkimia ohjauspyörän lähettyvillä. Kehitys lähti suuntaan, jossa traktorin kuljettajalle tarjottiin entistä enemmän vipuja, joilla myös työkonetta voidaan hallita nousematta istuimelta. Hydrauliikalla hallittava kolmipistenostolaite ja hydrauliset lisähydrauliikan suuntaventtiilit olivat suuria virstanpylväitä traktorikehityksen historiassa.

Modernin traktorin hallinta on pääsääntöisesti elektronista. Automaatiolla älykkääksi kehitetty traktori voi vetää melko tyhmiä kyntöauroja hyvällä kokonaismenestyksellä – traktorista on tullut kuningas. Näin ei tarvitsisi olla, sillä komento kuljettajan istuimessa olevista napista kulkee helposti väylätekniikkaa minne tahansa koneyhdistelmässä jos halutaan. Traktoriin liitetty työkone voisi olla se älykkäämpi osapuoli ja komentaa edessä olevaa traktoria isäntä-renki periaatteella.

ISOBUS TIM mahdollistaa traktorin toimintojen komentamisen kytketystä työkoneesta. TIM on lyhenne englanninkielisistä sanoista Tractor Implement Management, eli suomennettuna traktori-työkoneautomaatio. Kyse on ISOBUS-standardin laajennuksesta, joka sisältää kyvykkyyden komentaa työkoneesta käsin traktorin nostolaitteen asentoa, voimanottoakselin kytkentää ja nopeutta, hydrauliikan suuntaventtiilien hallintaa, traktorin vakionopeussäätimen asetusarvoa ja jopa ohjaavien renkaiden kääntämistä. Automatiikan vaatima äly on siis työkoneessa ja traktori otetaan rengiksi – jos kuljettaja näin sallii.

Tekniset standardiviestit ISOBUS-traktorin toimintojen komentamiseen on määritelty jo liki 20 vuotta sitten, mutta kaupalliset tuotteet ovat vasta nyt markkinoilla (Deutz-Fahr, Kubota, John Deere, Fendt, Krone ja Claas). Alkujaan näitä kutsuttiin standardissa ISOBUS traktoriluokka kolmoseksi, tai tarkemmin Class 3 Traktori-ECU. Näitä viestejä jotkut valmistajat hyödynsivät jo aiemmin saman merkin välisen traktorin ja työkoneen väliseen komentamiseen, mutta avoimen standardin mukaisia ISOBUS-koneita ei ole ollut yleisesti myynnissä.

Hitaaseen kehitykseen suurimpana syynä oli traktorivalmistajien haluttomuus ottaa vastuuta koneturvallisuudesta – millä edellytyksillä kuljettaja ja traktorin valmistaja yhdessä voivat luovuttaa ohjastamisvastuun perässä oleville, älyltään vaihteleville tahoille. Kuka kolmesta osapuolesta on syyllinen, jos tapahtuu onnettomuus? Viimeisen kymmenen vuoden aikana valmistajat ovat päässeet sopuun vastuukysymyksistä. Ratkaisuun liittyy sekä juridisia sopimuksia että teknisiä ratkaisuja. Teknisiin ratkaisuihin kuuluu väyläliikenteen salaus verkkopankeista tutulla tavalla. Salaus aukeaa vain, jos sekä traktori että työkone tunnistavat toisensa ja hyväksyvät toistensa sertifikaatit. Sertifikaattien hakkerointi ei ole mahdollista.

Tyypillisimpiä esimerkkejä markkinoilla olevasta ISOBUS traktori-työkoneautomaatiosta (TIM) ovat pyöröpaalaimet, jotka osaavat komentaa traktorin pysähtymään paalin viimeistelemiseksi (start/stop). Paalain osaa myös komentaa traktorin hydrauliikkaventtiileitä paalin pudottamiseen oikeassa vaiheessa automaatiosekvenssiä. Tai noukinvaunu osaa komentaa traktorin ajonopeutta portaattomasti omien anturiensa mukaan sopivaksi. Suomessa ensimmäinen tutkimusprototyyppi oli vuonna 2004 tekemämme kylvökoneen vannaspainatuksen servosäätö käyttäen hyväksi Class 3 -prototyyppitraktorin hydrauliikkaventtiiliä.

Kirjoittaja toimii maatalouskoneautomaation professorina Münchenin teknillisessä yliopistossa.

Lue lisää