慕尼黑工业大学 (Technische Universität München) 的农业系统技术教研室在 Weihenstephan 科学中心对 NawaRo 巧鼠进行的经济分析

罗霸 NawaRo 巧鼠。使用此装载机完成的植物粉碎环节可以实现怎样的效果,以及昂贵的购置成本是否物有所值?

农场的结构调整和发展使得经营场所越来越大,贮仓设施也越来越大。越来越多地使用可再生原料则进一步加速了这一现象。近几年,大型工厂和与之相应的贮仓设施的建设不断增多。对生物质的高需求以及土地的低可用性便造成了,必须从更遥远的田地和草地将生物质运送至工厂。物流的效率让承包商、农场主和设备运营商面临越来越多的挑战。

实践中传统的碎植物材料采收方法有一定的弱点。在长距离运输中必须使用由许多运输拖车组合而成的收获链,但仅仅因为这些车辆的数量就经常造成问题。一方面,必需提供大量的驾驶员,这给许多承包商造成了问题;另一方面,在长距离运输中该收获链的成本剧增。其原因便是随着距离的增加,每辆车的运输性能下降。另一点当然是为当地居民带来不便,使其受到该收获链的干扰。

起源

出于这些原因,罗霸的开发人员于 2009 年与多家承包商一起展开了合作。通过巧鼠共同将甜菜收获领域中已经熟悉的转装方法应用在碎植物材料采收上。其结果便是罗霸 NawaRo 巧鼠。为此,二手甜菜清洁装载机巧鼠配备了两个横向进气螺旋钻。在这些进气螺旋钻之间,捡拾装置内中央处安装了一个浆轮,其将碎植物材料运送到所谓的车底输送带上。相应地闭合带子和装载臂,以防止收获的材料淌出来。在完成甜菜收获中的繁重作业后,此转换使机器可以轻松地实现第二项功能-碎植物材料采收。碎植物材料的装载比甜菜装载更容易,并且不同寻常的是还可以在某些恶劣天气条件下使用。

为了分析这个全新的并且起初看起来非常奇妙的物流系统的效率,慕尼黑工业大学的农业系统技术教研室在 Bernhardt 博士教授的指导下与罗霸车辆与机械制造有限公司一起发布了一篇学士论文。在作业过程中,收获链贯穿进行植物切碎的整日,并且车辆配备有 GPS 接收器。通过一个由教研室研发的分析程序对所收集的数据进行评估。这样一来便可以确定,在一天中有多长时间植物粉碎机在实际工作或者只是停留在田地上而没有进行生产,因为例如在现场没有空闲的运送拖车。除 GPS 分析外,还会对使用罗霸 NawaRo 巧鼠完成植物粉碎环节的运营商和客户进行全面的采访,并在考虑不同收获效率的情况下对该收获链进行估算。

在低于 8 km 的运输距离时,NawaRo 巧鼠系统就更经济实用

巧鼠当前基于二手的欧洲巧鼠 3 车辆并且拥有 6 缸梅赛德斯-奔驰发动机(220 kW/299 PS 功率和 7.2 升排量)。由此可在 1300 至 1600 转/分时达到 1200 Nm 的扭矩。强大的动力化和机械化使带有 8.0 米宽捡拾装置的巧鼠可以实现每分钟 12 至 15 m³ 的装载效率。在 4 至 5 分钟内即可完全填满一辆卡车。发动机至所有运动部件和行驶驱动装置的动力传输仅采用静液压方式进行。相对于其它装载系统的最大优势之一便是可移动的装载臂。借助该装载臂可将碎植物材料装载至远达 13 米(自植物材料堆中心起)和高达 6 米。借助这种灵活性,能够轻松地跨越农田边界、树篱或沟渠。

堆积在田边的植物材料堆越长,由留下的底基净化层造成的损失就越大。该层必须留下,以防止污物和石块一起进入收获的材料。但植物材料堆无需无限长。实践证明,大型收获链使用 75 米长、宽约 7.5 米的植物材料堆即可轻松应对。对于较小的田地结构,甚至很小的植物材料堆就足够了。

如果巧鼠已经“钻进”植物材料堆很大一部分,则田间拖车在巧鼠后方再次向同一田地倾斜。由此可以最大限度减少因碎植物材料地面存放而造成的损失。每个 75 米长的植物材料堆损失约 3.7 吨碎植物材料。对较小的田地而言,这听起来非常多。但可以将多块田地的碎植物材料运往中央装载位置。这便最大限度地减少了总损失。然而如果从经济性方面对损失进行评估,可以很快得出结论:经济性和彻底性并非一直是有利的。

整条收获链的效率从传统收获链的平均 90 吨提高到平均 120 吨,仅仅是这一点就非常明显地说明了上述结论。实践中不应观察到因地面存放而造成碎植物材料的预期污染。为了避免污染,一方面会在第一次倾翻前仔细搜查植物材料堆处是否有石块。另一方面,直到最后一次驶过植物材料堆后,才将捡拾装置降低至刚刚高于地面。这样一来便用最简单的方法降低了石块或土块进入碎植物材料的风险。

植物粉碎机的平均等待时间也清楚显示出系统之间的一大差异。在传统系统中,植物粉碎机平均 21.3 % 的田间作业时间都用于等待。其中仅包含植物粉碎机实际停留在田地上并且附近没有拖拉机拖车的时间。使用 NawaRo 巧鼠的装载系统仅花费田间作业时间的 4.9 % 用于等待。

显著的差异还通过两件事实表现出来。一方面,虽然这两个装载链配备的是功率范围相同的植物粉碎机,但 120 吨的装载链比 90 吨的传统装载链每小时收获的明显更多。另一方面,无论是在田地上还是在贮仓内,作业都更加安静。许多承包商及其客户都在谈话中赞扬了这一事实。

对每一位专业的农场主和承包商而言,其中一个最重要的关键点自然是成本问题。收获链之间最大的差异是车辆的购置成本以及车辆在收获链中的相互作用表现。一辆专业的拖拉机-挂车-拖车配上 50 m³ 的碎植物材料运送车及驾驶员,每个工时花费 92.69 欧元。一辆卡车拖车则花费 69.43 欧元,当然配备的是 65 m³ 的半挂车。卡车拖车更便宜,具有更大的装载量并且同时功率更大。拖拉机的功率为 250 PS,卡车的功率则为 430 PS。

如果考虑从田地到贮仓的收获链的总运输成本,则以下事实显而易见。如果田地至贮仓的距离较短,运输每吨碎植物材料时使用传统的收获链相对而言更加便宜。装载系统在开始时成本高于实践中常用的系统。其原因很简单:为了让收获链正常运行,就需要在田地上准备一台植物粉碎机、NawaRo 巧鼠和两辆拖拉机拖车。另外还需要在公路上行驶的卡车。但随着距离的增加,传统系统的成本增加速度远远快于装载系统的成本增加速度。其原因主要在于拖拉机拖车的运输性能下降。它的行驶速度最快只能为 50 公里/小时,此外其装载量也较低。如果为碎植物材料运送车,则允许的极限装载量为 50 或 55 m³;如果为卡车,使用自卸拖车可装载 60 m³,使用翻斗挂车甚至可装载多达 90 m³,这些都很常见!

同样的,针对上面所提及的拖拉机与卡车之间的速度差异也进行了调查。测量表明,卡车在植物粉碎环节中达到的平均运输速度为 49.0 公里/小时。与之相比,拖拉机拖车的平均速度则仅为 29.7 公里/小时。

此外,拖拉机拖车所花费的购置成本也更加昂贵。配备 250 PS 拖拉机和 50 m³ 碎植物材料运送车的拖车花费约 243,000 欧元。而配备 430 PS 和 65 m³ 半挂车的卡车拖车,其购买价则仅需约 165,000 欧元。该事实也体现在成本差异中。更高的购置成本会导致更高的折旧费用,在考虑每个工时的运行成本时必须注意这一点!

卡车拖车的另一个优势便是,与拖拉机拖车相比,其可以采用完全不同的装载方式,实现充分利用。您可以在整个一年中使用卡车拖车,从而高效且符合成本效益地运输农产品。此外,即使恰逢收获季节,也可以更快更容易地租用高速公路大件运输车辆。没有配备驾驶员的制造商或者拥有自己的司机的货物承运商均可直接提供租用服务。对于 Nawaro 储料仓巧鼠,会将碎植物材料直接倾倒至储料仓中。由此排除污染。

测算中无法用货币来评估的便是外部效益。卡车运输中不会再出现噪音污染方面的投诉或抱怨。根据承包商的说法,在植物粉碎再次开始几天后,大型生物气体处理厂附近的居民才注意到正在进行粉碎作业。得益于其轮胎,卡车比拖拉机更加安静、低调,尤其是在城镇中行驶时。在超车过程中,他人无法确切地看到卡车装载的是什么以及其目的地是哪里。道路污染方面的情况也与此相似。无需为了能够比碎植物材料拖车运输的更多,而将大容量的挂车装满到顶。

卡车上常用的覆盖保护装置能够可靠地防止碎植物材料被吹掉和淌出来,并避免其受到道路和居民区的污染。更不必说在潮湿的条件下拖拉机还会因为其轮胎上附着的泥土而使道路变脏。

总之,我们不能否认这种碎植物材料物流的经济效率和生产率。其中最重要的仍然是收获链的组织!对卡车驾驶员的处理方式不能像对拖拉机驾驶员一样简单。必须严格遵守驾驶时间和休息时间,必须确保并非所有卡车驾驶员都在同一时间休息。如果不注意这一点,则很有可能会出现很长一段时间没有卡车驶向巧鼠,但突然间又有四辆卡车等待被装载的情况。由此便会增加等待时间,从而降低效率。此外,可能很自然地,植物材料堆被不必要地加长,而这进一步增加了损失。在实践中已证明,如果巧鼠的驾驶员在执行自己的装载作业之余还协调卡车并根据需求让卡车休息, 那么他便可以最适当地估计出,还必须装载多少收获的材料以及他是否要紧随植物粉碎机。

尽管该物流方法拥有巨大的潜力,但一些专业人士也未必敢依靠这项技术,然而它依旧令人印象深刻:使用相同的植物粉碎机,仅仅是通过转换物流方式,与采用传统系统相比,平均每小时就能多采收 33 % 的玉米!

如果想要避免因地面存放而造成的损失并依靠符合成本效益且高效的卡车运输,还可以考虑 Palandt Agrartechnik GmbH 的一款非常类似的机器。所谓的 Nawaro 储料仓巧鼠拥有一个容量约为 15 m³ 的入料斗,从而代替进气螺旋钻。田地上的拖拉机拖车在不接触土壤的情况下将收获的材料直接倾倒在储料仓中,并从那里通过传送带将收获的材料装载到等待的卡车上。这样做虽然失去了将田间物流和公路物流过程分开所带来的巨大优势,但却借助巧鼠保持了强大的灵活性以及自走式系统的作业安全性。

Johannes Wutz

农业科学学士

Bernhardt 教授
农业系统技术教研室
慕尼黑工业大学