Expandindo CTF para 133 Talhões na Austrália

Contexto

Launch Pad, developed by Verge Ag, is a web-based precision agriculture platform that turns a grower's existing machinery and guidance systems into supervised autonomy. It generates custom GPS-compatible routes based on paddock boundaries, equipment specifications, and operational goals, planning the most effective way for equipment to move across a field. This reduces costly in-cab decisions and improves overall productivity while cutting fuel use, working time, and environmental impact. When combined with autosteer and high-accuracy guidance, operators focus on monitoring rather than steering.

Outra aplicação do Verge Launch Pad é criar e utilizar linhas de percurso comuns para a Agricultura de Tráfego Controlado (CTF). O CTF é um sistema que incorpora trilhas permanentes utilizadas pelo maquinário em todas as operações (quando possível) ao longo da estação. Em sistemas CTF, uma linha de percurso mestra é estabelecida como ponto de partida no talhão, e todas as operações subsequentes são baseadas nessa linha. Ao combinar a largura operacional e o espaçamento de trilhas de todos os maquinários de cultivo, a compactação fica confinada a trilhas designadas (também chamadas de tramlines) dentro do talhão.

Ao estabelecer novas linhas de percurso para CTF, há muitos fatores a considerar para garantir que as operações futuras sejam eficientes em termos de tempo, com sobreposição reduzida ou áreas perdidas, o menor número de trilhas e curvas, e efeitos adversos mínimos sobre a saúde do solo, como risco de erosão e compactação. Pequenas ineficiências no projeto podem se acumular ao longo do tempo, resultando em perdas significativas de tempo e lucratividade. Por isso, planejar e comparar opções para cada talhão único pode ser não apenas difícil, mas também demorado, especialmente sem o auxílio de programas como o Launch Pad, que simplifica esse processo gerando e gerenciando linhas de percurso comuns e otimizando layouts para eficiência e sustentabilidade.

Resumo do Estudo de Caso

O Desafio

Para Ben, gerente da fazenda Strathaven, que administra múltiplas pessoas e planeja operações em ambientes variáveis, a prioridade maior é aumentar a eficiência e padronizar os caminhos tanto nos talhões já estabelecidos quanto nos recém-adquiridos.

Após dobrar a base de terras da fazenda, foram identificados vários desafios com a integração dos novos talhões:

• Os talhões recém-obtidos precisavam de linhas de percurso comuns para CTF a serem criadas
• Os novos talhões eram menores e frequentemente tinham layouts/formatos mais complexos em comparação com os talhões existentes próximos a Gnowangerup
• Projetar linhas de percurso eficientes exigia considerar múltiplos tipos e larguras de maquinário e distribuir para dois sistemas de orientação (Fendt e Trimble) para uso em operações variadas e equipes com diferentes perfis
• O planejamento de escarificação profunda em talhões existentes e novos requer um offset de 15 graus das linhas de percurso, o que também torna as linhas mestras CTF difíceis de visualizar após a escarificação

Para a Strathaven Farms, o planejamento CTF com o Launch Pad foi particularmente importante em 2025. O software simplificou a integração dos novos talhões sem linhas de percurso preexistentes ao sistema CTF e às configurações de maquinário existentes, mitigando potenciais ineficiências como desperdício de combustível, perda de tempo e operações inconsistentes. Esses problemas poderiam se acumular em futuras estações. Com múltiplos membros de equipe (alguns no primeiro ano de uso de maquinário), era particularmente importante fornecer um planejamento de rotas claro e eficiente.

Para os novos talhões, o planejamento inteligente de rotas do Launch Pad criou linhas de percurso otimizadas para cada talhão com base em:

• O menor número de trilhas necessárias
• O maior número de sobreposição de trilhas entre operações
• A menor distância percorrida pelos diversos tipos de equipamentos e atividades

A escarificação profunda complicou ainda mais as operações, pois o offset de 15 graus das linhas de percurso historicamente dificultava o rastreamento visual dos caminhos anteriores. O Launch Pad simplificou esse processo incorporando a mudança de ângulo necessária ao plano, garantindo ainda que os operadores mantivessem a eficiência no caminho ajustado.

Processos e Funcionalidades do Launch Pad

Ben achou o processo de gerar novos planos no Launch Pad bastante simples, sem dificuldades notáveis ao transferi-los do laptop para os sistemas de orientação nas diferentes máquinas.

Funcionalidade "Planejar A Partir De"

A funcionalidade "Planejar A Partir De" no Launch Pad foi útil para Ben ao comparar diferentes tipos e larguras de maquinário em talhões existentes e novos. Partindo de um plano operacional (por exemplo, semeadura), ele podia usar as direções e pontos de partida existentes para projetar um plano de atividade secundária, como uma aplicação de pulverização. Essa funcionalidade permitiu que Ben criasse um plano sazonal (um plano para cada operação durante a estação) com o objetivo de maximizar o número de trilhas compartilhadas entre quatro larguras de maquinário para minimizar a área trafegada, fornecendo ainda insights mensuráveis para cada opção de rota, como tempo de trabalho ou número de curvas.

Essa funcionalidade "Planejar A Partir De" também foi útil ao planejar mudanças nos ângulos das linhas de percurso, como escarificação profunda a 15 graus.

Alinhamento de Borda de Novas Linhas de Percurso

Ao projetar planos de talhão para os novos talhões sem linhas de percurso existentes, Ben frequentemente selecionou a opção de "alinhamento de borda" para seguir a borda reta mais longa na maioria dos talhões. Isso foi feito para criar coesão entre os planos de talhão e, novamente, reduzir ineficiências e compartilhar o máximo possível das mesmas linhas CTF entre as operações. O alinhamento de borda foi a abordagem correta para o sistema, provando consistentemente entregar as maiores métricas de eficiência e auxiliando na padronização das rotas. Essa abordagem foi aplicada talhão a talhão para cada novo campo.

Alguns talhões tinham uma "borda mais longa" identificada pelo programa, embora a vegetação nas cabeceiras impedisse linhas retas. Nessas situações, o Launch Pad conseguiu identificar uma rota mais eficiente, que frequentemente seguia a próxima borda reta ininterrupta mais longa do talhão, ou a rota com o menor número de trilhas/curvas.

Analisando Planos Sazonais

Ben achou a funcionalidade "Analisar Planos de Caminho" do Launch Pad também útil para comparar métricas de eficiência entre várias larguras de maquinário. Ben conseguiu comparar métricas dentro de cada plano de talhão, além de poder visualizar as rotas sobrepostas no plano sazonal e o número de trilhas CTF compartilhadas. Isso permitiu que as combinações mais eficientes e as direções de linha AB fossem planejadas antes da estação para todos os talhões.

Ben usou uma abordagem similar ao identificar as linhas AB mais compatíveis e eficientes em talhões onde não havia linhas CTF preexistentes.

Em alguns casos, o Launch Pad identificou as rotas mais curtas ou mais rápidas, que envolviam curvas complexas incompatíveis com todas as larguras de maquinário. Ao comparar diferentes maquinários, direções e rotas no plano sobreposto, foi possível identificar e ajustar a rota mais consistente e eficiente.

Resultados

Algumas das melhorias decorrentes do planejamento de caminho em eficiência, consistência e operação de máquinas incluíram:

• Menos tempo gasto no planejamento de novos caminhos de talhão
• Facilidade de integração de novas linhas CTF
• Maior eficiência na distância percorrida pelo maquinário e no tempo gasto nas atividades
• Melhora na consistência e coesão dos caminhos de talhão, apesar da variedade de equipamentos, equipes, tipos de talhão, sistemas de orientação e operações
• Mudanças rápidas nos planos de talhão aumentaram a eficiência e a capacidade de resolução de problemas
• Otimização de maquinário
• Linhas AB otimizadas
• Padronização de rotas usando metodologia de alinhamento de borda
• Sobreposição reduzida

Ao analisar o mesmo talhão de estudo de caso "Roundabout", as novas linhas de percurso foram determinadas avaliando os caminhos e direções mais eficientes para as operações que tipicamente demandam maior investimento de tempo, nomeadamente semeadura e colheita. Ao priorizar essas operações demoradas, as rotas mais eficientes e coesas foram selecionadas.

Nesse cenário, o Launch Pad identificou uma direção de 57,9 graus como a opção mais eficiente na semeadura e colheita. Essa direção apresentou o menor número de trilhas e o menor tempo necessário para concluir as operações.

Direção Convencional de 90 Graus

Direção Otimizada de 57,9 Graus

Quantificando os Custos de Sobreposição

Alguns benefícios, como maior facilidade de planejamento, melhor compatibilidade operacional e maior confiança nas operações, podem ser considerados intangíveis. Contudo, certos ganhos de eficiência podem ser quantificados, como os custos de sobreposição.

Ao avaliar o impacto monetário da redução de sobreposição nos planos de talhão otimizados/mais rápidos em comparação com um plano usando uma direção AB convencional, foram aplicados dados de referência médios dos produtores da Zona Portuária de Albany nos últimos cinco anos para os principais parâmetros de custo, incluindo combustível e óleo, fertilizante, produtos químicos e salários.

Nesse cenário, a Strathaven Farms reduziu os custos de sobreposição sazonal em aproximadamente $6 por hectare (equivalendo a quase $600 em um único talhão) ao comparar as linhas CTF convencionais e otimizadas em um dos novos talhões. Projetados ao longo de múltiplas estações, essas economias demonstram como ganhos incrementais de eficiência podem se acumular em melhorias substanciais na lucratividade operacional geral.

Desafios

Algumas limitações encontradas incluíram:

• A ausência de modelos de direção pré-salvos exigiu entrada manual em todos os talhões
• Cada plano baixado exigiu extração manual antes da transferência por USB
• Certos componentes do mecanismo de planejamento de rotas precisavam de refinamento, especialmente na lógica de planejamento de curvas

Esses problemas não impediram a implementação, mas representam oportunidades de aprimoramento do produto.

Próximos Passos

A Strathaven Farms continuará utilizando o Launch Pad enquanto trabalha em direção à autonomia e à padronização dos planos de talhão e à identificação das rotas de talhão mais compatíveis.

Com as linhas CTF agora estabelecidas em todos os talhões, o foco de Ben para a próxima estação é aplicar as funcionalidades atualizadas do Launch Pad às operações e continuar usando o Launch Pad para refinar os planos existentes, "aprimorando" onde necessário.