Browsing by discipline "Agrotechnology"

Round baling is a common way to harvest feed and bedding materials from fields. Round balers have improved in the 21th century to be more efficient. There are two main chamber types for round baling, fixed chamber and variable chamber. Differences between chamber types were researched in 80s and 90s. There were no research studies made with modern high capacity combi balers. The aim of this study was to find out if there are significant differences between fixed chamber and variable chamber balers. Differences were examined by weighing bales that were made in different moisture conditions and measuring the fuel consumption from tractors CAN-bus. The tests were carried out by operating two different types of combination balers in succession under the same conditions as far as possible. Bales were made in three different humidity conditions in succession, changing the machine behind the same tractor. The bales were marked and weighed. Feed samples taken from the bales were used to verify the prevailing conditions and to be able to compare the dry matter content of the bale. In addition, the effect of increasing the bale size with a variable chamber baler on the bale volume weight and the fuel consumption of the work was measured by the same methods. The effects of using chopping knives on the volume weight of the bale were also measured with a fixed chamber baler. The result of the study was that the chamber type had no significant effect on the volume weight of the bale under any of the humidity conditions tested. The difference in fuel consumption between the machines was also quite small. Depending on the humidity conditions, the fuel consumption of the variable chamber baler was 1 to 10 % lower than that of the fixed chamber baler. With a fixed chamber baler, the use of 25 shredder blades increased the weight of the bale by about 8 % when compared to non-chopped bales. The bale chamber type had an effect on baling efficiency and cost, but it did not have a significant effect on the bale volume weight. When choosing a baler, it is more important that the machine can be used to make bales that are suitable size for the purpose and logistics.

On cattle farms, the sufficiency of silage over the winter is important. Sometimes silage yields are poor, and one may have to resort to purchase more feed. It would be easier to know how sufficient your silage is, if the exact amount of silage is known in the autumn. Accurate yield determination helps farmer to assess the sufficiency of silage. The aim of this study was to investigate the real-time yield measurement of round baling. Real-time crop measurement allows accurate data collection from the field during harvest. The measured yield amount helps farmer to plan feeding for the coming winter. In addition, yield data can be used to plan future site-specific cultivation activities to improve yield level. In this study, measuring devices were installed to the round baler to measure bale formation during baling. Strain gauges, which measured the deflection of the balers shaft, were used to weigh the bales. In addition, the torque and rotation speed of the PTO (power take-off) shaft between the tractor and the baler during bale formation were determined. The GPS receiver made it possible to track the movements of the tractor in the field. The measurements were performed in the fields of Viikki research farm in the summer of 2015 with measuring devices installed in the farm’s own baler. Measurements were carried out on several baling times. The first measurement results of the summer turned out to be incorrect and the operation of the equipment was improved as the summer progressed. Valid and comparable measurement data were collected from the baled grass field in the autumn. To ensure the reliability of the results, 97 bales baled from one grass field were weighed on a separate scale and the results were compared with the results measured with a measuring device. According to the results, the measuring device was able to determine the weight of the bales relatively accurately. On average, from this sample of 97 bales, the bales weighed with measuring devices were on average 20 kilos lighter than those weighed with the scale. 63 % of the bales measured with measuring devices were within ±90 kilos of the weighed bales. Measurement results were utilized to prepare a yield map to describe the variation of yield levels on the field. The measuring devices built in the study proved to be a good method for weighing round bales during harvest after fine-tuning. The measurement system presented in the study requires additional work to make it consumer-friendly and easy for the machine operator to control.

Automaattiset järjestelmät ovat tulleet maatalouden eri osa-alueille vaihtoehtoina perinteisille menetelmille. Seosrehuruokinnan automatisointi on yksi keino vähentää maatilan työmäärää, ja ruokinnasta aiheutuvia muuttuvia kustannuksia. Kustannusten hallinta on tiukassa taloustilanteessa maatiloilla tärkeää. Tutkimuksen tavoitteena olikin selvittää, voiko seosrehuruokinnan automatisointi olla taloudellisesti kannattava vaihtoehto perinteiselle apevaunulla tehtävälle ruokinnalle. Tutkimus toteutettiin tapaustutkimuksena Pohjois-Pohjanmaalla sijaitsevalla, noin 160 lehmän lypsykarjatilalla. Tilan ruokintajärjestelmän käyttökustannukset selvitettiin, ja niitä verrattiin automaattisen järjestelmän käyttökustannuksiin. Kustannusten selvittämiseksi mitattiin tilan ajettavan seosrehuvaunun polttoaineenkulutusta viikon ajan huhtikuun 2019 alussa. Lisäksi pidettiin kirjaa ruokintaan käytetystä työajasta. Automaattisen järjestelmän käyttökustannukset laskettiin aiemmissa tutkimuksissa todetun sähkönkulutuksen, sekä työajasta tehtyjen arvioiden perusteella. Järjestelmien kannattavuutta arvioitiin laskemalla niiden investointikustannusten välinen ero tilanteessa, jossa elinkaarikustannukset 8 vuoden ajalta olisivat samat. Tähän hyödynnettiin ASABE:n standardia koneiden kustannusten laskennasta. Tuloksille suoritettiin herkkyysanalyysi, jossa tarkasteltiin tavanomaisen järjestelmän polttoaineenkulutuksen, automaattisen järjestelmän sähkönkulutuksen, sekä polttoöljyn ja sähkön hinnan vaikutusta kannattavuuteen. Tilan seosrehuvaunun polttoaineenkulutus oli keskimäärin 21,7 l/h, ja työaikaa kului yhteen ruokintakertaan keskimäärin 60 min. Pienkuormaajan käyttämiseen kului 1 l/vrk bensiiniä ja rehunsiirtorobotin sähkönkulutukseksi arvioitiin 0,28 kWh/vrk. Vuotuiset käyttökustannukset olivat yhteensä 11968 € toteutuneilla polttoaineen ja energian hinnoilla. Automaattisen järjestelmän vuotuiset käyttökustannukset olivat 5356 €, kun sen sähkönkulutukseksi oletettiin 22,9 kWh/vrk, polttoaineenkulutukseksi 8 l/h ja työajaksi 0,8 h. Näillä vuotuisilla kustannuksilla automaattisen järjestelmän investointikustannukset voisivat olla noin 41 300 € suuremmat kuin tavanomaisen, jotta vuotuiset kokonaiskustannukset olisivat samat. Kannattavuuteen vaikutti herkkyysanalyysin perusteella eniten tavanomaisen järjestelmän polttoaineen kulutus, ja toiseksi eniten polttoaineen hinta. Sähkön hinta tai automaattisen järjestelmän sähkönkulutus eivät olleet yhtä merkittäviä tekijöitä. Tulosten perusteella automaattinen seosrehuruokinnan kannattavuus 160 lehmän tilakokoluokassa on paljon riippuvainen olosuhteista, etenkin polttoöljyn hintakehityksestä. Samoin merkitystä on käytettävissä olevilla koneilla ja niiden käyttötavalla. Automaattinen seosrehuruokinta voi olla kannattava vaihtoehto tutkimukseen osallistuneella, mutta etenkin sitä suuremmilla tiloilla.

Pohjoisesta sijainnista johtuen Suomen kasvukausi on muihin viljantuottajamaihin verrattaessa lyhyempi. Siitä seuraa se, että viljan korjuukosteus on liian korkea säilymisen kannalta. Säilymisen varmistamiseksi viljasato on käsiteltävä jollain tavoin ennen varastointia. Valtaosa Suomen viljasadosta kuivataan alle 14 painoprosentin kosteuteen säilyvyyden varmistamiseksi varastoinnissa. Työn tavoitteena oli kehittää simulointityökalu. jota voidaan käyttää apuvälineenä, kun aletaan suunnittelemaan kuivurihankintaa. Työkalulla oli pystyttävä selvittämään tarvittava kuivurin koko sekä uunin teho kyseessä olevalle kuivauskapasiteetin tarpeelle. Määrittäviä tekijöitä tarvittavan kuivauskapasiteetin selvittämiseksi olivat kuivattavan viljan määrä (kokonaissato) ja kuivauspäivien lukumäärä. Simulaatiotyökalun toiminnallisuudelle asetettiin reunaehdoiksi se, että työkalu on käyttäjän kannalta helppokäyttöinen ja nopeasti omaksuttavissa. Työkalun käyttö piti onnistua yleisesti käytössä olevilla pc -tietokoneella ja siinä olevilla laskentaohjelmilla. Simulointityökalun rakennusalustaksi valikoitui MS Excel taulukkolaskentaohjelma ja siinä oleva VBA – ohjelmointisovellus. Tämän lisäksi työkalulla oli päästävä ±30 % haarukkaan todellisista arvoista. Testauksen perusteella voitiin todeta, että työlle asetetut vaatimukset saatiin toteutettua. Tarvittavat lähtöarvot oli helppo syöttää simulointia varten sekä ne olivat helposti saatavilla oikeissa muodoissa. Tavoitteeksi asetetut tulokset, kuivurin koko, uunin teho ja kuivausaika, olivat selkeästi nähtävissä ja tarkkuudessa päästiin asetettuihin tavoitteisiin. Myöskään simulaation laskentavaiheessa ei ollut ongelmia ja operaatio oli riittävän nopea.

Suomessa käytetään yleisimmin niittomurskainta esikuivatun säilörehunurmen kaatamiseen. Kasvava elintarviketuotannon tarve on pakottanut suuret karjatilat nopeuttamaan esikuivausta vastaamaan korjuukoneiden kapasiteettia. Niittokoneella ilman murskausta tehty suoraniitto on yleistä Keski-Euroopassa kuivempien olosuhteiden ansiosta. Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää, toimiiko suoraniitto Suomessa niittomenetelmänä osana säilörehun koneketjua. Tulosten toivottiin toimivan ohjeellisena uutta säilörehun korjuuketjua suunnittelevalle maatilalle. Tarkastelussa huomioitiin polttoaineen kulutus, menetelmän työvoiman tarve, työsaavutus hehtaaria kohden sekä rehun laadun tarkastelussa kuiva-ainepitoisuus ja laatu, jonka ensimmäinen prioriteetti oli nurmen puhtaus. Pöttingerin valmistama perhosniittokone, pöyhin ja karhotin toimivat suoraniittomenetelmän työkoneina. Niittokoneen traktorissa oli tehoa 120 kW ja pöyhimen sekä karhottimen traktorissa 82 kW Menetelmää verrattiin niittomurskausmenetelmään, jossa työkoneina olivat niittomurskain ja karhotin. Niittomurskaimen traktorissa oli tehoa 270 kW ja karhottimen traktorissa 82 kW. Menetelmistä luotiin vertailupari, joilla oli yhtäläiset työolosuhteet lohkon koon, muodon ja kasvuston suhteen. Rehun laatua seurattiin analysoimalla pysty- ja kasvustonäytteet ja kuiva-ainepitoisuutta seurattiin kuiva-ainenäytteiden avulla. Tulosten mukaan molemmilla menetelmillä oli mahdollista kaataa säilönnällisesti laadukasta säilörehua. Molempien menetelmien karhot olivat puhtaita, eivätkä menetelmien väliset erot nurmen laadussa olleet merkittäviä pysty- ja kasvustonäytteiden välillä. Muuttuvat kustannukset olivat suoraniittomenetelmällä 1,1 €/ha enemmän, mutta kokonaiskustannukset olivat 80–320 ha:lla 1,5–4 % vähemmän verrattuna niittomurskausmenetelmään. Tässä tutkimuksessa suoraniittomenetelmällä esikuivattiin säilörehua onnistuneesti. Se ei syrjäytä nykyisiä esikuivaus menetelmiä, mutta se antaa enemmän mahdollisuuksia suuren kokoluokan rehunkorjuuseen.

The profitability of grain cultivation has diminished as the prices of inputs have increased relative to the prices of grain. Long term monoculture of grains decreases yields. Organic farming shows increased profitability but the availability of organic fertilizers is restricted. This thesis searched solutions to the described challenges by means of biogas production. The study investigated impacts of a common biogas plant for the operation and economy of three case farms located in North Ostrobothnia. The impacts were examined from the perspective of farm acting as a raw materials producer and digestate utilizer. The cost-effectiveness of the biogas production was studied outside this study. One of the three farms produced pork, one grains and the last suckler cows. The pork and the grain farms would produce energy grass and the suckler cow farm would supply manure to the biogas production. The effects of the biogas production on the operation and economy of the farms were studied in scenarios where the variables were production method (conventional/organic) and biogas production technology (continuous/batch). It was also compared whether it was profitable for the conventional farms to converse to organic farming if the biogas production was not applied. The objective was to determine which of the scenarios was the most economically viable. The yields of the different scenarios were estimated according to the available nitrogen fertilization. The economic parameters were the value of the crop, the agricultural subsidies and variable and fixed costs. The viability of the scenarios was compared with the amount of surplus which covers the farming expenses that did not vary between the scenarios. For each farm a different scenario was the most profitable. The surplus of the current scenario was the lowest for each of the farms. The conclusions discussed the results of the feasibility study of biogas production. The batch digestion showed better profitability than the continuous digestion but neither obtained the pursued profitability. The comprehensive cost-effectiveness of all the farms and the common biogas plant was considered. The best alternative was the conversion of the conventional farms to organic farming without biogas production and applicable co-operation of the pork and the suckler cow farms in the crop rotation.

Tiivistelmä/Referat – Abstract Sianlietelanta sisältää merkittävän määrän ravinteita, jotka on mahdollista hyödyntää pellon ravinteina. Typenerotukseen sianlietteestä on käytössä useita kemiallisia, fysikaalisia sekä biologisia menetelmiä. Tässä tutkimuksessa rakennettiin mikrobiologisesti käsitellyn sianlietteen ammoniumtypenerotukseen sopiva maatilamittakaavainen laitteisto. Typpi erotettiin vastavirtaperiaatteella toimivalla täytekappalekolonnilla. Ammoniumtyppi on lietteessä ammonium-ioneina (NH4+) ja ammoniakkikaasuna (NH3). Ammoniakkikaasun osuus lietteessä riippuu lietteen pH:sta ja lämpötilasta. Typenerotuksessa käytettiin pH:n säätelyyn kalsiumhydroksidia (Ca(OH)2) ja magnesiumoksidia (MgO). Sianliete ja typenerotuslaitteistoon sisään menevä ilma lämmitettiin 42 C°. Samaa lietettä ajettiin 3000 mm typenerotustornista useaan kertaan ammoniumtypenerotuksen tehostamiseksi. Mikrobiologisesti käsitellyn sianlietteen ammoniumpitoisuus vaihteli 1196 mg/l ja 1569mg/l ja pH 8,4 ja 8,8 välillä. Ammoniumtypenerotustehokkuus vaihteli 26 % ja 62 % prosentin välillä. Laitteisto toimi hyvin ja ammoniumtypen erotus oli mahdollista tutkimuksessa käytetyllä laitteistolla. Laitteiston energiatehokkuutta ja kemikaalien tarvetta tulee tutkia jatkossa tarkemmin, jotta voidaan arvioida laitteen käyttökustannuksia.

Tämän työn tarkoituksena oli tutkia viljan lämminilmakuivauksen ilmamäärän säädön vaikutusta kuivauksen energian kulutukseen ja kuivaajan poistoilman muutoksiin maatilakokoluokan kuivurissa. Aikaisemmissa pienoiskuivureilla tehdyissä tutkimuksissa on saatu viitteitä, että ilmamäärän säädöllä on kuivauksen energiatehokkuutta edistävä vaikutus ja poistoilmaan voidaan sitoa enemmän kosteutta. Mittaukset tehtiin syksyllä 2018 Helsingin yliopiston Viikin opetus- ja tutkimustilan viljankuivaamossa. Kuivurin kahdesta identtisestä koneikosta toiseen asennettiin ilmamäärän säätöä varten puhallinohjain. Aikaisemmissa tutkimuksissa kuivuriin oli asennettu anturointi kuivausprosessin seurantaa varten sekä toinen koneisto oli eristetty. Tutkimuksia varten myös toinen koneisto eristettiin. Mittaustuloksista laskettiin yhden vesikilon poistamiseen käytetty energiamäärä. Tutkittava vilja oli ohraa (Hordeum vulgare L.) ja kauraa (Avena sativa L.). Energian kulutus poistettua vesikiloa kohti oli puhallinohjainjärjestelmää käytettäessä 3−6 MJ/kg [H2O]. Erot tavalliseen kuivaukseen verratessa vaihtelivat riippuen kuivauserästä. Ohran kuivauksessa päästiin keskimäärin 11 %:n ja kauran kuivauksessa jopa 30%:n säästöihin energian kulutuksessa. Vastaavasti rajoitettu kuivausilman määrä pidensi kuivausaikaa. Epävarmuutta tuloksiin toi pieneksi jäänyt viljankorjausala ja syksyn hankalat valmiiksi kuivat sääolot, jotka kuivattivat viljan jo pellolle. Verrattuna aikaisempiin tutkimuksiin ilmamäärän säädöistä myös tässä tutkimuksessa havaittiin, että säätö voi vaikuttaa positiivisesti kuivaajan energiankulutukseen alentaen sitä. Ilmamäärän säädöllä on mahdollista parantaa kuivauksen energiatehokkuutta poistoilman kosteuden lisääntyessä. Puhallinohjaimen säätökäyrien asettelua tulisi kehittää ja saada kullekin kuivauserälle lähtöarvojen mukainen säätö. Puhallinohjauksen lisäksi kuivausilman lämpötilaa olisi tarpeellista säätää prosessin edetessä.

The aim of this master's thesis was to identify the different customer relationships of an after sales department of a Finnish health technology company and classify them in order to prior- itize the customer relationships. In addition, the aim was to design and implement a customer satisfaction survey for customers, to allow developing and directing the after sales department to better meet customers' wishes and expectations. The study was divided into two parts. In the theoretical part, tools were sought to identify key customers and key networks, which could be used to classify different customers so that they serve the department's operations. The underlying purpose of this classification was to be able to prioritize contacts from customers when customer service was congested. Research for the qualities of a good change agent was made to provide management with the tools to make and manage necessary changes. In the practical part of the study, a customer satisfac- tion survey was conducted for the department's customers. From the results of the customer satisfaction survey, the aim was to locate key factors affect- ing the customer satisfaction. The aim was also to be able to make the necessary changes to the department's operations without increasing the resources. The key customer division of the study was divided into three: country organizations, distrib- utors part of the group and other distributors. The division was largely based on effectiveness and financial ties. The company’s country organizations support other distributors in the coun- try or region and their prioritization has a broader impact. Prioritizing distributors part of the group over other distributors supports the group. The results of the customer satisfaction survey showed that the customers of the after sales department are for the most part very satisfied with the department's operations, and no direct areas for development could be found on the basis of the survey.