Tracteurs autonomes : Avantages et inconvénients pour les agriculteurs en 2023

L'agriculture est à l'aube d'une révolution robotique. Des tracteurs autonomes équipés de GPS, de capteurs et d'IA arrivent dans les fermes du monde entier. Leurs partisans affirment que ces machines de pointe transformeront l'efficacité et la productivité de l'agriculture. Mais les agriculteurs doivent-ils s'empresser de remplacer leurs équipements pilotés par l'homme par des bêtes de somme robotisées ? Cet article approfondi examine les dernières capacités des tracteurs autonomes et les options de modèles, évalue les avantages et les inconvénients potentiels pour les propriétaires d'exploitations agricoles et explore les considérations à prendre en compte pour déterminer si l'automatisation est justifiée.

Marques et modèles actuels de tracteurs autonomes

Un nombre croissant de grands fabricants d'équipements agricoles proposent désormais des tracteurs autonomes à usage commercial. Bien que les modèles varient, ils partagent les mêmes fonctionnalités de base en matière de conduite autonome. La navigation GPS et la cartographie des zones permettent aux tracteurs de se diriger avec précision le long d'itinéraires programmés sans être guidés par l'homme. Des capteurs de détection d'obstacles empêchent les collisions lorsque des personnes, des animaux ou des objets se trouvent sur leur chemin. La surveillance à distance permet de contrôler et de régler les tracteurs à partir de smartphones ou d'ordinateurs.

Voici un aperçu des principaux modèles de tracteurs autonomes de série qui circulent actuellement dans les champs du monde entier :

Tracteur autonome John Deere 8R 410

Le John Deere 8R 410 a fait ses débuts en 2021 en tant que premier tracteur entièrement autonome vendu en Amérique du Nord. Il utilise six paires de caméras stéréo pour détecter les obstacles à 360 degrés. Les agriculteurs peuvent configurer des trajectoires et des opérations précises à l'aide de l'application AutoPath. Pour la surveillance à distance, les flux vidéo et les alertes s'affichent sur le tableau de bord du centre d'exploitation.

Le 8R 410 est disponible en cinq modèles offrant une puissance de 177 à 405 chevaux. Les prix catalogue vont de $500,000 à $800,000.

CNH Industrial New Holland T7.315 Tracteur autonome

Faisant partie d'une plateforme conceptuelle autonome dévoilée en 2016, le modèle de production T7.315 de CNH Industrial est arrivé en 2020. Il utilise des capteurs lidar et radar pour détecter en permanence les personnes et les objets. Le T7.315 exécute de manière autonome des tâches guidées par les unités de contrôle du véhicule et les outils de cartographie GPS.

Le système IntelliTurn de New Holland permet également d'effectuer des virages automatiques en bout de rangée lors des applications de labour, de plantation et de travail du sol.

Tracteur autonome Fendt 1000 Vario

Le Fendt 1000 Vario de grande puissance d'AGCO peut être équipé de la direction automatisée AutoGuide pour une navigation mains libres dans les champs. La fonction Fendt Guide Contour Assistant permet un labourage et un travail du sol totalement autonomes sur les pentes et les terrains irréguliers. La surveillance à distance et le diagnostic des pannes sont possibles grâce à l'écosystème d'agriculture intelligente Fuse.

Le 1000 Vario offre des capacités de 112 à 517 chevaux.

Monarch Tractor MK-V Tracteur électrique autonome

La livraison commerciale est prévue pour 2023, le tracteur Monarch MK-V fonctionne uniquement à l'aide de batteries et non de diesel. La conception fermée et à faible dégagement abrite six moteurs électriques qui délivrent une puissance nominale de 250 chevaux. Le fonctionnement autonome repose sur 12 capteurs lidar, six caméras optiques et un GPU Nvidia pour le traitement de la situation.

Le MK-V se concentrera dans un premier temps sur les vignobles et les vergers biologiques. Le prix de départ prévu est de $50 000.

Prototype de tracteur autonome Yanmar YT5115N

Le constructeur japonais de tracteurs Yanmar a mis au point un concept de tracteur autonome appelé YT5115N. Construit à partir du modèle standard YT5113N pour cultures en ligne, il utilise un lidar et des caméras stéréo pour naviguer de manière autonome dans les champs tout en labourant, en plantant et en pulvérisant. La conception sans cabine a permis de libérer de l'espace pour le matériel de technologie autonome et les réservoirs de produits chimiques.

Yanmar affine actuellement le prototype en vue d'une éventuelle production commerciale.

Principaux avantages de l'adoption de tracteurs agricoles autonomes

Au-delà de la simple nouveauté, les tracteurs autonomes peuvent apporter des avantages tangibles aux agriculteurs de multiples façons. Voici quelques-uns des avantages les plus convaincants qu'offrent les tracteurs robotisés par rapport à leurs homologues pilotés par l'homme :

Une plus grande efficacité et une exécution plus rapide des tâches

Sans conducteur ayant besoin de faire des pauses, les tracteurs autonomes peuvent fonctionner en continu pendant beaucoup plus longtemps. Leur conduite précise et leur rythme de travail infatigable permettent de terminer les travaux plus rapidement. L'efficacité s'améliore encore lorsque les agriculteurs prennent confiance dans le déploiement de plusieurs tracteurs autonomes coordonnant simultanément leurs activités. La réduction du nombre de passages dans les champs et l'absence de chevauchement stimulent l'efficacité.

Réduction des coûts d'exploitation

L'élimination d'un opérateur humain réduit considérablement les coûts d'exploitation. Les tracteurs autonomes réduisent les besoins en main-d'œuvre qualifiée coûteuse. La régularité de la cadence optimisée par les algorithmes réduit également la consommation de carburant. Grâce à une conduite plus souple, l'usure des composants du véhicule diminue, ce qui réduit les coûts d'entretien. Le revenu net de l'exploitation agricole bénéficie de la réduction des frais généraux.

Réduction de la dépendance à l'égard des intrants chimiques

Les systèmes de guidage permettent aux tracteurs autonomes de planter des graines, de pulvériser des engrais et d'appliquer des pesticides avec une précision incroyable. Un positionnement précis signifie moins de surutilisation et de gaspillage de produits chimiques coûteux. La réduction des coûts des intrants permet d'augmenter les marges bénéficiaires. L'application ciblée empêchée par l'homme minimise encore les risques de dérive des produits chimiques.

Amélioration de l'agilité et des ajustements continus

Contrairement aux plans annuels, les tracteurs autonomes réagissent en temps réel à l'évolution des conditions. Les données instantanées fournies par les capteurs d'humidité, par exemple, permettent aux tracteurs de modifier l'irrigation à un niveau granulaire. L'apparition soudaine de ravageurs déclenche une pulvérisation immédiate et ciblée. Les tracteurs autonomes continuent d'adapter les plans pour obtenir des résultats optimaux.

Moins d'incidences sur l'environnement

Qu'il s'agisse de réduire l'utilisation de produits chimiques ou de diminuer la taille des outils traînés, les tracteurs autonomes d'aujourd'hui favorisent une plus grande durabilité. Leurs modèles légers et entièrement électriques compactent le sol beaucoup moins que les lourdes machines diesel. Les tracteurs plus petits permettent une plus grande précision dans les écosystèmes fragiles. L'automatisation réduit la pollution et la dégradation des sols au fil du temps.

Amélioration de la sécurité et de la santé des travailleurs

Le retrait des opérateurs humains des équipements lourds dangereux permet d'éviter les blessures et les décès liés aux tracteurs. Les modèles autonomes évitent les risques de renversement, d'écrasement et d'enchevêtrement. Les modèles sans cabine protègent également les agriculteurs de l'exposition aux pesticides toxiques. Les tracteurs à conduite autonome créent des conditions de travail plus sûres et moins stressantes.

Capacité de moduler et de personnaliser les opérations

Contrairement aux équipes agricoles fixes, les flottes autonomes s'adaptent facilement à la gestion de superficies supplémentaires. Les agriculteurs peuvent s'agrandir de manière rentable en ajoutant des tracteurs programmés. Des machines personnalisées adaptées à des cultures ou à des terrains spécifiques simplifient également la diversification des exploitations. Les outils autonomes favorisent également l'évolutivité.

Amélioration de la collecte et de l'analyse des données

Les caméras embarquées, la cartographie GPS, les capteurs et la vision par ordinateur guident les tracteurs autonomes. Mais ces technologies collectent également d'immenses volumes de données agricoles. L'analyse permet d'identifier des modèles et des possibilités d'amélioration comme jamais auparavant. Les connaissances optimisent les stratégies de croissance futures.

Attirer les jeunes générations

Les enquêtes montrent que les milléniaux et la génération Z sont très intéressés par l'application de la technologie et de la robotique à l'agriculture. Les tracteurs autonomes et l'agriculture intelligente guidée par les données sont des éléments clés. L'automatisation rend les carrières agricoles plus attrayantes dans un contexte de pénurie de main-d'œuvre.

Inconvénients potentiels de l'adoption de tracteurs automatisés

Outre leurs nombreux avantages, les tracteurs agricoles autonomes présentent également des inconvénients et des risques qu'il convient de reconnaître :

Coûts d'investissement initiaux importants

Avec des prix de base débutant aux alentours de $500 000, les tracteurs autonomes sont hors de portée pour de nombreux petits producteurs. L'investissement substantiel en capital peut ne pas être rentable pour les exploitations de moins de 5 000 acres. L'obtention d'une aide financière pour les agriculteurs rend l'adoption plus faisable.

Courbe d'apprentissage abrupte pour l'exploitation

Les agriculteurs doivent encore acquérir des compétences spécialisées dans les logiciels d'automatisation guidés par GPS, les diagnostics basés sur des capteurs et l'analyse des données agricoles. La plupart d'entre eux auront besoin d'une formation approfondie pour exploiter efficacement ces technologies avancées et leurs mises à jour permanentes.

Exigences en matière d'amélioration des infrastructures

Pour permettre l'automatisation, les exploitations agricoles ont besoin d'une connexion internet à haut débit suffisante pour une transmission fiable des données, de serveurs pour gérer les données de cartographie GPS, d'une alimentation électrique stationnaire pour la recharge et de capacités d'assistance technique. L'absence de ces infrastructures entrave l'adoption de l'automatisation.

Interférence potentielle avec l'automatisation

Toute désactivation des capteurs ou des caméras du tracteur risque d'entraîner une défaillance globale de l'automatisation. Les champs inondés, les caméras recouvertes, les capteurs poussiéreux et les signaux GPS obscurcis peuvent tous entraver temporairement le fonctionnement autonome. L'intervention humaine reste essentielle en tant que mesure de sécurité.

Susceptibilité aux cyberattaques

Les tracteurs autonomes étant de plus en plus interconnectés, ils deviennent vulnérables aux menaces de cybersécurité. Des acteurs malveillants pourraient exploiter les vulnérabilités pour voler des données ou faire des ravages en prenant le contrôle des véhicules. Il est essentiel de prendre des mesures proactives pour prévenir le piratage.

Limites matérielles des modèles actuels

Les premiers tracteurs autonomes de série ne peuvent pas encore remplacer totalement les tâches humaines. La plupart d'entre eux n'ont pas d'appendices de manipulation pour des tâches telles que l'inspection des cultures ou le débouchage des outils. La surveillance humaine reste essentielle jusqu'à ce que les capacités deviennent matures.

Préoccupations sociales liées aux pertes d'emploi

Alors que les tracteurs autonomes comblent les déficits de main-d'œuvre agricole, la crainte persiste qu'ils ne déplacent les travailleurs agricoles restants. Des programmes de reconversion et d'éducation sont indispensables pour aider la main-d'œuvre rurale à se reconvertir et prévenir le ressentiment à l'égard de l'automatisation.

Facteurs clés pour décider si les tracteurs autonomes conviennent à votre exploitation agricole

Pour la plupart des agriculteurs, quatre facteurs majeurs entrent en ligne de compte lorsqu'il s'agit d'évaluer l'opportunité d'adopter des tracteurs autonomes :

1. Superficie cultivée

Compte tenu des coûts unitaires élevés, l'achat ne se justifie financièrement que pour des superficies supérieures à 3 000 ou 5 000 acres. Les tracteurs autonomes réalisent leur plein potentiel économique en maximisant le temps de fonctionnement 24/7 sur des surfaces plus importantes. Les parcelles d'une superficie inférieure à 240-800 acres ne peuvent probablement pas justifier les coûts de l'équipement autonome à l'heure actuelle.

2. Cultures et tâches adaptées à l'automatisation

Certaines cultures comme les céréales, le coton et le foin, qui impliquent des activités de préparation des champs, de plantation, de traitement et de récolte à forte intensité d'équipement, tirent le meilleur parti de l'automatisation. En revanche, les cultures spécialisées délicates qui nécessitent une manipulation humaine dextre justifient encore aujourd'hui le recours au travail manuel.

3. Disponibilité de travailleurs qualifiés

Les agriculteurs qui peinent à trouver et à conserver des conducteurs d'engins et des chefs de chantier expérimentés ont tout à gagner à compléter leur parc par des tracteurs autonomes. Ils augmentent la productivité sans nécessiter d'embauches supplémentaires. En revanche, les exploitations qui disposent d'une main-d'œuvre abondante et abordable sont moins pressées de s'automatiser.

4. État des infrastructures agricoles

Les installations existantes dotées d'une production d'énergie suffisante, d'une connectivité à haut débit et de systèmes de géolocalisation de précision peuvent facilement intégrer des tracteurs autonomes intelligents. Les exploitations qui s'appuient encore sur des infrastructures obsolètes devront peut-être d'abord procéder à des mises à niveau pour en exploiter le potentiel.

Dans des contextes spécifiques tels que la production de céréales de base sur de vastes superficies, les avantages autonomes peuvent dépasser les inconvénients. Cependant, les producteurs, quelle que soit leur échelle ou leur spécialité, doivent toujours évaluer de manière réfléchie leurs propres besoins et priorités.

Le rôle futur des tracteurs autonomes dans l'agriculture

Bien qu'elle ne dépasse pas encore les capacités opérationnelles humaines dans tous les domaines, la technologie autonome sur les tracteurs agricoles continue d'évoluer rapidement. Des capacités qui n'étaient pas viables il y a seulement 5 à 10 ans, comme l'automatisation complète du travail du sol et des semis, sont aujourd'hui des réalités commerciales grâce aux progrès des capteurs, du GPS, des technologies sans fil et de la puissance de calcul de l'IA.

À l'avenir, les tracteurs atteindront certainement de nouveaux niveaux d'intelligence et de capacité. Les équipements véritablement sans conducteur se coordonneront bientôt de manière fluide pour exécuter des plans agricoles extrêmement complexes, bien trop difficiles à orchestrer pour l'homme. Mais la supervision humaine, la résolution de problèmes et les compétences mécaniques resteront essentielles là où la robotique pure n'est pas assez performante. L'exploitation agricole idéale du futur sera probablement constituée d'équipes hybrides composées de personnes et de machines autonomes de plus en plus compétentes travaillant en parfaite harmonie sur les terres.

Conclusion : Principaux enseignements sur les tracteurs autonomes

En résumé, voici les principaux enseignements que les agriculteurs du monde entier tirent de cet examen approfondi des tracteurs autonomes :

• Plusieurs grands fabricants de tracteurs proposent désormais des modèles dotés d'une fonctionnalité autonome robuste pour une utilisation commerciale courante, basée sur le GPS, le lidar, les caméras et l'informatique.
• Les principaux avantages sont la réduction des coûts d'exploitation et de la charge de travail, l'amélioration de l'efficacité, une plus grande précision, une plus grande évolutivité et une abondance de données sur le terrain.
• Toutefois, les inconvénients tels que les coûts élevés pour les petites exploitations, les infrastructures nécessaires, les cyber-risques et les pertes d'emploi ralentissent encore l'adoption universelle.
• Les producteurs doivent tenir compte de la superficie, des cultures, de la disponibilité de la main-d'œuvre et de l'état des installations lorsqu'ils évaluent si l'automatisation mérite un investissement.
• Bien qu'il ne s'agisse pas encore d'une solution miracle, les progrès rapides de la technologie autonome promettent d'élargir considérablement ses capacités et sa viabilité pour les exploitations agricoles du futur.
• Dans les années à venir, l'adoption des tracteurs autonomes s'accélérera, les prix diminueront et les capacités s'aligneront sur les compétences humaines.
• Mais des agriculteurs bien formés et innovants resteront essentiels pour superviser, optimiser et compléter les machines autonomes à mesure que l'agriculture franchira cette nouvelle frontière.

L'agriculture est en perpétuelle évolution, mais le rythme des changements s'est accéléré de manière exponentielle. Les solutions autonomes telles que les tracteurs, les moissonneuses et les drones promettent de transformer l'agriculture. Mais les agriculteurs qui souhaitent tirer parti de ces outils émergents doivent objectivement mettre en balance le battage médiatique et les risques avec leurs propres réalités sur le terrain. Lorsqu'ils sont déployés de manière stratégique, les robots d'assistance libèrent un énorme potentiel. Toutefois, le jugement humain, la résolution généraliste des problèmes, l'éthique et l'ingéniosité sont en fin de compte à la base de toute exploitation agricole réussie et durable de l'avenir.