La nature remplace la chimie, avec un zeste d’ingénierie : voici la contribution des guêpes ichneumon à la protection des plantes dans l’agriculture. Les œufs de la guêpe ichneumon, destinés à lutter contre les nuisibles, sont conditionnés de manière automatisée – grâce à la robotique et à la technologie laser.
Notamment dans l’agriculture, la durabilité peut compter sur une longue tradition. Cela concerne aussi le sous-secteur de la protection phytosanitaire biologique. Dans ce domaine, on s’efforce depuis des décennies de répondre à des questions comme par exemple : Comment protéger les récoltes de manière aussi efficace que douce, c’est-à-dire naturelle ? A ce propos, on fait appel entre autres aux insectes utiles : Il s’agit des « ennemis » naturels des insectes nuisibles, qui s’occupent de neutraliser ces derniers. Parmi les insectes utiles particulièrement efficaces on trouve la guêpe ichneumon (Trichogramma brassicae). La femelle pond des œufs dans les œufs d’autres animaux ce qui permet à ces insectes utiles d’éliminer les nuisibles au plus vite. Dans l’agriculture, les guêpes ichneumon jouent un rôle important dans la lutte contre la pyrale du maïs (Ostrinia nubilalis) – un petit papillon dont les larves détruisent chaque année environ 4 % de la récolte de maïs mondiale.
La société BIOCARE Gesellschaft für biologische Schutzmittel mbH, située à Dassel en Basse-Saxe en Allemagne, est une entreprise de taille moyenne, pionnière en matière de protection phytosanitaire biologique en général et de solutions à base de guêpes ichneumon en particulier. Etant donné que l’agriculture durable est toujours d’actualité, la demande augmente en conséquence, de sorte que BIOCARE a été amené à accroître ses capacités de production. Au moment d’optimiser la fabrication des capsules servant à la dissémination des guêpes ichneumon, l’entreprise a contacté ibk IngenieurConsult GmbH qui fait partie du réseau item pluspartner. Le résultat est une installation en deux parties qui automatise le conditionnement des capsules conçues pour lesdits insectes utiles. Dans notre article nous nous intéressons surtout au premier poste. Dans les deux parties de l’installation, la technique des profilés d’item a été mise en œuvre de différentes façons.
Un aperçu des domaines d’utilisation des robots
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La protection phytosanitaire durable : cherchons partenaire technologique pour automatisation
Chez BIOCARE, on était tout d’abord préoccupé à l’idée qu’une telle solution robotisée soit surdimensionnée pour une entreprise de taille moyenne : « Mais on s’est très vite rendu à l’évidence. C’était un investissement qui cadrait avec nos possibilités, et nous avons bénéficié d’un suivi de la part des fabricants de machine que nous n’avions encore jamais vu à ce niveau. En effet, toute l’entreprise se focalise pour proposer tout ce qu’il faut, du concept jusqu’à la mise en œuvre », constate Sebastian Beitzen-Heineke. En tandem avec sa sœur Elisa Beitzen-Heineke, il dirige l’entreprise fondée par le père en 1995. Cette description donne déjà une bonne idée des activités d’ibk IngenierConsult GmbH qui brille par sa polyvalence.
Nous aimerions partager notre savoir-faire en matière de technique d’automatisation progressivement aussi avec les entreprises moyennes .
Cette entreprise item pluspartner est spécialisée en planification, simulation et construction pour la construction d’installations techniques, sur les marchés clés que sont l’industrie automobile, la construction aéronautique et la construction mécanique spéciale. En 2011, l’entreprise ibk IndustrieService GmbH a été créée en plus pour la fabrication de dispositifs, d’outils, de prototypes et de petites séries. L’entreprise ibk, qui a évolué dans le secteur automobile et y reste très active, a dernièrement élargi son champ d’action vers le suivi des PME : « Nous aimerions partager notre savoir-faire en matière de technique d’automatisation progressivement aussi avec les entreprises moyennes. Dans ce contexte, nous travaillons surtout à un niveau régional », explique Michael Becker, directeur des ventes techniques.
La lutte contre les parasites grâce à la technique ultramoderne et à Mère Nature
Voici le produit prévu pour le conditionnement automatisé dans la nouvelle installation : Dans les capsules TRICHOSAFE® de BIOCARE se trouvent des œufs de l’alucite des céréales (Sitotroga cerealella) qui sont déjà parasités par la guêpe ichneumon, ainsi que des œufs hôtes qui ne sont pas encore atteints. Par conséquent, on obtient un total de six vagues d’éclosion avec une durée active allant jusqu’à trois semaines. Les œufs de la pyrale du maïs seront parasités petit à petit. Un emballage en cellulose assure deux choses : une biodégradabilité totale du matériau dans le champ et la protection des guêpes ichneumon dans l’agriculture contre les intempéries et les prédateurs d’œufs. « Le conditionnement assure simplement une très bonne protection des insectes avant l’éclosion. Le résultat est un rendement élevé », explique M. Becker. Dans certaines régions du monde, on continue à épandre manuellement les œufs parasités par la Trichogramma brassicae, mais sans mesures de protection cette façon de procéder entraîne des pertes élevées. A ce propos, la solution de l’entreprise familiale est nettement plus avantageuse.
On peut épandre les capsules brevetées de BIOCARE pour la lutte contre la pyrale du maïs à la main, par des robots volants (ex. multicoptères ou drones) ou en utilisant un lance-capsule .
On peut épandre les capsules brevetées de BIOCARE pour la lutte contre la pyrale du maïs à la main, par des robots volants (ex. multicoptères ou drones) ou en utilisant un lance-capsule. Alternativement ou en complément on peut aussi se servir de remorques TRICOSAFE®. Vu le résultat, on imagine bien que la fabrication des capsules pour les insectes utiles exige un très haut niveau de qualité. Au cours de la toute première étape, des trous sont formés dans des cartons comprenant respectivement 200 demi-sphères. Deux cartons collés ensemble permettront ultérieurement de former les capsules qui seront remplies avec des œufs et ensuite découpées. Précédemment une planche à aiguilles était utilisée pour créer les trous en transperçant les demi-sphères. Cependant, les limites de la capacité étaient rapidement atteintes et il y avait le risque que les trous s’effritent, entraînant un gonflement en cas de pluie.
Une installation de conditionnement automatisée pour des guêpes ichneumon dans l’agriculture
A présent, une cellule laser de trotec laser gmbh prend en charge la perforation, et la taille des trous peut être définie de manière précise et flexible. Celle cellule se trouve au centre de l’installation dont le cadre et la clôture de protection ont été réalisés avec la technique des profilés item. Un cobot de Kassow Robots, équipé de 7 axes, est placé devant la cellule. L’approvisionnement est assuré par trois chariots signés item qui sont rapprochés du poste depuis l’extérieur en passant par des accès ouverts. Un quatrième chariot, vide, est également prévu. A présent, on commence un cycle de travail avec l’un des trois chariots garnis : le robot saisit un carton non traité et l’amène à la cellule laser. « Etant donné qu’il dispose d’un préhenseur double de Schmalz, il reprend d’abord le carton traité précédemment, effectue une rotation de 180 degrés et dépose ensuite le carton non perforé », explique M. Becker.
Au deuxième poste de l’installation de conditionnement, d’autres processus sont automatisés – comme le remplissage des demi-sphères avec les œufs des insectes utiles, l’assemblage des cartons et enfin la découpe des capsules .
Ensuite, le robot dépose le carton traité sur le chariot suivant, et le processus recommence. Ainsi, en environ quatre heures, tous les cartons seront traités les uns après les autres. Un capteur de wenglor sensoric group détecte alors le niveau actuel de la pile. Bien qu’il existe une porte réalisée par item, celle-ci ne sera utilisée que pour les interventions de nettoyage ou les réglages du laser. Il suffit de préparer les trois chariots au début de la période de travail. « Il nous reste plus de temps pour des travaux plus importants », constate Sebastian Beitzen-Heineke. Actuellement, le deuxième poste de l’installation de conditionnement est encore en phase de finalisation. Ultérieurement, d’autres processus y seront automatisés – comme le remplissage des demi-sphères avec les œufs des insectes utiles, l’assemblage des cartons et enfin la découpe des capsules.
Un partenariat de confiance pour l’agriculture biologique
Depuis environ deux décennies, l’entreprise ibk IngenieurConsult connaît les avantages de la technique des profilés item, notamment par le biais des clients dans le secteur automobile. Dans le cadre de ce projet, ces avantages, comme le poids réduit du matériau, sont encore une fois clairement ressorti. Les chariots pour le transport des cartons sont tout à fait légers et donc faciles à manœuvrer et à déplacer. L’élément décisif était à nouveau la liberté que procure le mode de construction modulaire, comme le souligne Michael Becker : « La flexibilité est un avantage clé d’item. On peut construire comme on veut. Même si un ajout est nécessaire, ou le client souhaite une modification : c’est facile à adapter, inutile de tout recommencer ».
L’aménagement de cette installation a énormément facilité mon travail, dans une mesure exceptionnelle pour la conception des machines spéciales .
Un facteur décisif était aussi le plaisir d’expérimenter : Etant donné que l’entreprise ibk dispose de son propre « laboratoire d’innovation », nous avons pu y effectuer des essais de principe avec des œufs artificiels crées par impression 3D. Ces essais permettent de tester la sécurité du processus. La réception des commandes dépend également de ses séquences d’essai. L’exigence d’une qualité optimale et une orientation client à toute épreuve unissent d’ailleurs ibk IngenierConsult et item Industrietechnik dans un partenariat parfait. Les conclusions du directeur général de BIOCARE sont d’ailleurs tout à fait éloquentes à cet égard : « L’aménagement de cette installation a énormément facilité mon travail, dans une mesure exceptionnelle pour la conception des machines spéciales ».
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