Maquinaria: innovaciones y tendencias 2030

Maquinaria agrícola, tendencia 2030

Los minirrobots para la siembra de maíz y decenas de adelantos a tener en cuenta cuando se analiza el futuro en materia de equipos para realizar el trabajo

“Lo más revolucionario estará en electrónica, software, comunicaciones y conectividad, robotización, revolucionarios sensores capaces de identificar objetos, plantas, estado de humedad y nutricional de suelo (microvariabilidad de suelo y cultivo), variables climáticas como humedad relativa…”

Escribe Ing. agr. M. Sc. Mario Bragachini
INTA Manfredi

La maquinaria agrícola de 2030 es difícil de predecirla frente a los cambios bruscos que se avecinan en los sistemas productivos, demanda de alimentos (50% más a 2050), energía que mueven las máquinas (más eficiencia y mayores controles de emisiones), cambio y variabilidad climática muy preocupantes, tendencia de demanda a máquinas con más capacidad de trabajo menos horas/hombre/ha (autoguiadas y robotizadas), livianas para evitar agresiones al suelo (traslados con menos presión específica, nuevos neumáticos y bandas de caucho y acero), materiales constructivos livianos y resistentes (aleaciones y biomaterial, bioplásticos y fibras vegetales).

Pero lo más revolucionario estará en la electrónica, software, comunicaciones y conectividad, robotización, revolucionarios sensores capaces de identificar objetos, plantas, estado de humedad y nutricional de suelo (microvariabilidad de suelo y cultivo), variables climáticas como humedad relativa, temperatura, velocidad del viento, lluvia, evapotranspiración actual y potencial, etc., escanear grano y detectar daño mecánico, impurezas, contenido de aceite y proteína sobre una cosechadora (NIRS), sensores capaces de detectar el estado nutricional de un cultivo y/o la presencia de malezas, sensores de torque en órganos importantes de las máquinas, sensores en sembradoras (caída de semilla a centímetros del suelo), sensores que ayudan a la autorregulación de las sembradoras (uniformidad de profundidad), sensores que guían una máquina entre líneas de cultivos, sensores que detectan hormonas que guían cosechadoras de frutas para sólo recoger la fruta madura, sensores de madurez de fruta (NIRS), sensores de biomasa, sensores de insectos en grano almacenados, sensores de CO2 con varias aplicaciones, sensores remotos colocados en Drones, satélites de alta resolución espacial, temporal, nanosatélites, inteligencia artificial, visión artificial, frente al problema de identificación de malezas resistentes la “visión artificial” para 2020 tendrá productos comerciales Bosch / Bayer muy avanzados para detectar malezas y su estado fenológico y ordenar en tiempo real la aplicación solo a esa maleza de una mezcla de tres herbicidas.

El sistema funciona con un escaneo que es comparado con una base de datos o plataforma de cómo mínimo 500 fotos, identificando malezas y cultivo en diferentes estados fenológicos.

 

Bragachini, autor de este artículo: “Las máquinas autopropulsadas tendrán una fuente de energía provista de un motor de combustión interna alimentado por gasoil, biodiésel, metano, o bien híbridos; no descartar el uso del hidrógeno, que ya New Holland posee un prototipo”

“Bibliotecas”

Estos conjuntos de sensores mencionados ayudarán a recoger datos que alimentarán software con inteligencia cargada instalados sobre la máquina, o bien operativos sobre nube web interconectada con la máquina que posee “bibliotecas” para transformarlos en información agronómica útil en tiempo real, elaborar un diagnóstico que modifica el comportamiento de la maquina en fracciones de segundo a nivel de 1 m2, (semilla/densidad), selectividad, fertilizante (mezcla y dosis), fitosanitario (maleza, enfermedad o insecto), estiércol orgánico (según el suelo), al igual que las enmiendas (corregir el PH), todo eso y mucho más constituyen una parte de la complejidad de las máquinas del futuro, a lo que se le agregarán los actuadores que gobiernan las máquinas que en un altísimo porcentaje serán eléctricos de 12 y 24 voltios de bajo amperaje y muy precisas con respuestas exactas.

El sensor de Precisión Planting del 2018 colocado en la cola pisa grano de la sembradora mide humedad de suelo materia orgánica y limpieza del surco y ordena al metro siguiente el cambio de densidad de siembra gobernado con precisión uno o dos metros cuadrados de nivel de definición revoluciona el manejo de la microvariabilidad un manejo que hasta hoy era imposible de hacer surco por surco y metro por metro con el sistema de prescripción y análisis de datos, o sea que las máquinas en algunos casos ya no necesitará del procesamiento de datos y luego prescripción sino el sensor dará la orden dentro de ciertos parámetros definidos por el técnico.

 

Maquinaria agrícola, tendencia 2030

Autopropulsadas

Las máquinas autopropulsadas tendrán una fuente de energía provista de un motor de combustión interna alimentado por gasoil, biodiésel, metano o bien híbridos, no descartar el uso del hidrógeno que ya New Holland posee un prototipo; esos motores alimentarán un generador eléctrico y una bomba hidráulica, los movimientos precisos de bajo requerimiento de potencia el 100% serán eléctricos y los de alta demanda de potencia hidráulicos, las máquinas no tendrán engranajes, cadenas, poleas, correas, sólo mangueras y cables inteligentes CAM BUS, en su gran mayoría serán robotizadas, autoguiadas y autorregulables de acuerdo a la incorporación de sensores y de la nube web que estará el 100% del tiempo enviando y recibiendo información que mejoren su autoguía y fundamentalmente su trabajo variable en tiempo real. La conectividad será normalizada electrónicamente por ISO BUS, o sea ajuste del lenguaje de conectividad máquina de diferentes marcas de tractores. También en el 2018/19 serán cada día más normales los equipos con ISO BUS 3 donde los sensores de la máquina traccionada gobiernan al tractor, ordenan avanzar, parar, accionar hidráulicos, funcionar a más o menos velocidad de acuerdo a la variabilidad del lote, accionar o desconectar la TDP, etcétera.

También las máquinas y tractores de nueva generación, híbridos a combustión con gran capacidad de asistencia eléctrica tendrán motores endotérmicos de menor potencia y otro motor como el F:1 eléctrico en la tracción que empujará o ayudará al tractor a superar exigencias puntuales de potencia y tracción, dado que las ruedas de acoplado tolva, estercolera, o bien una sembradora de siembra directa o bien un equipo de labranza tendrá un motor eléctrico en las ruedas para empujar y traccionar, así el tractor superará la exigencia puntual de potencia y tendrá un motor más chico de menos consumo y cuando el requerimiento caiga y sobre potencia cargará las baterías; la eficiencia de uso de la energía al máximo.

Ya se comercializa un tractor FENDT totalmente eléctrico de algo más de 100 CV 4×4 con 5 horas de autonomía y baterías recargables.

 

Una revolución

En los próximos 10 años se producirá una revolución tecnológica en la maquinaria agrícola global que provocará cambios de paradigmas productivos, comparables a lo que produjo la irrupción del tractor diesel en las décadas del 50/60 del siglo pasado. Los tractores autónomos presentados en el 2016/17 en el Farm Progress Show por CASE ya existían, pero todavía no están autorizados, se pueden usar pero ninguna compañía de seguro se hace responsable frente a un accidente, lo cual lo hace inviable por ahora.

Es importante saber que el sistema autónomo máquinas chicas como ser cortadoras de césped con batería de recarga eléctrica o solar ya existen en Europa, “Robot” que cortan en canchas de deporte o varios mini robot manejados por una persona con radio control y esta persona puede ser una persona de capacidades disminuidas manejando 5 máquinas simultáneamente.

Agco presentó en Agritechnica 2017 la primera versión prototipo de Mini Robot para la siembra de maíz, varios de ellos en una hectárea pueden sembrar día y noche solos, estos son muy reducido tamaño y 50 kg de peso con 4 ruedas; muy experimental , pero de todos modos muy avanzado en relación a lo que puede diseñarse a futuro, son totalmente autónomos y eléctricos y se los lleva al campo en un carro como se realizaba con el personal de siembra en horticultura y se los baja en el lote con una orden precargada y trabajan solos, luego se autocargan en el carro, quizás en el futuro se cargarán con energía solar.

Habrá cada día menos máquinas/ha y de mayor tamaño y capacidad operativa, la globalización en la producción primaria de biomasa será cada día mayor, los productores arraigados y la ruralidad se desarrollará a partir de sistemas productivos que agreguen valor en origen a esa biomasa obtenida de cada metro cuadrado del campo; en origen seguirá un proceso de industrialización (con muy poco costo de transporte), continuando con las transformaciones en proteína animal (pollo / huevo, cerdo, bovino carne y leche, ovino lana / carne / leche, cabra carne y leche, piscicultura continental,otros), y también la bioenergía en origen y la energía renovable aportarán a los procesos integrales de alimentos de góndola todo realizado con crecimiento ordenado en parques agroalimentarios siguiendo procesos de buenas prácticas agrícolas, ganaderas y de manufacturas, también aparecen los procesos de biorrefinería, energía de diferentes formas de biomasa.

Este tema de industrializar y transformar la biomasa en origen desconcentrado territorialmente responde a un razonamiento lógico del manejo de los efluentes pecuarios e industriales, que hoy se evalúa y controla como un costo ambiental y económico insostenible, los países altamente poblados no pueden hacerlo en destino, el costo ecológico, ambiental es insostenible. Análisis de ciclo de vida de un producto, huella del carbono, huella del agua provee a países como Argentina en situación ventajosa mirando al futuro.

La trazabilidad de productos y procesos, con códigos QR y otros métodos serán priorizados, el comprador de un alimento argentino de cualquier parte del mundo sabrá qué y cómo se le dio origen a ese alimento desde la elección genética, el lote y el manejo hasta la góndola, con un seguimiento certificado de proceso que asegure inocuidad y respeto por las normas de mercados exigentes. En este proceso las máquinas jugarán un rol muy estratégico tanto en lo primario como el proceso.

En la Argentina hoy existen aproximadamente en el sector unas 890 Pymes productoras de máquinas y agropartes, 290 de agrocomponentes metalúrgicos y electrónicos de baja y alta complejidad entre directos e indirectos (prorrateados) representan unos 80.000 puestos de trabajo. En resumen, las máquinas de 2030 serán:

  • Precisas, inteligentes, automatizadas, robotizadas con inteligencia precargada y muchos sensores de gestión online sobre el automatismo y autorregulación el paso previo de las máquinas autónomas o robotizadas.
  • Máquinas interconectadas a través de una plataforma web y otros sistemas de comunicación en tiempo real, objetivo de adaptar y guiar las máquinas respetando todo tipo de variabilidad de suelo, de cultivo, de clima, y las que se puedan detectar y segregar en cada m2 de la unidad productiva, esto será posible con nuevos sensores en algunos casos con visión artificial.
  • Las máquinas de 2030 serán robotizadas en un 90%, no serán conducidas sino programadas y asistidas con potentes software sobre la máquina y/o virtuales en la plataforma web.
  • Las máquinas robotizadas permitirán más productividad, menos consumo de energía, serán más amigable con el suelo, el ambiente y el operario, y no sólo serán inteligentes para producir granos y forrajes sino en cultivos regionales e industriales.
  • Los fabricantes del sector diversificarán al 2030 su producción hacia máquinas de procesos agroalimentarios con fuerte crecimiento tecnológico que le otorgará una buena competitividad sistémica incrementando la demanda de PT calificados.
  • Las máquinas tendrán como energía primaria motores endotérmicos muy eficientes de muy baja emisión de gases contaminantes (gasoil, biodiésel, etanol, metano, hidrógeno), accionarán generadores de electricidad 12 y 24 voltios y bombas hidráulicas; los actuadores serán eléctricos e hidráulicos (sólo cables y mangueras).
  • Habrá maquinas tractores híbridos (endotérmicos y eléctricos) y los totalmente eléctricos regulables.
  • Serán máquinas más grandes y eficientes para producir granos y quizás robot más chicos (muchos) en frutihorticultura y cultivos especiales. Los minirrobots podrán trabajar con energía eléctrica (baterías recargables), o bien directamente con energía solar.
  • Las máquinas serán fabricadas con materiales aleados de alta resistencia y bajo peso.
  • Como el agua dulce será una limitante, el riego evolucionará en eficiencia, desapareciendo el riego por manto por el de aspersión inteligente.
  • En cada campo y lote habrá más máquinas que operarios, 3 ó 4 “volantes” y uno o dos operarios en el caso de siembra, fertilización, pulverización, las personas más importantes y estratégicas estarán debajo del tractor, este se conducirá casi autónomo y lo realmente decisivo será el reaprovisionamiento para que las grandes máquinas no pierdan capacidad de trabajo al estar detenidas.
  • Las máquinas ofrecerán una total trazabilidad del proceso realizado y cada movimiento será controlado en tiempo real; sus operaciones serán comunicadas al celular del interesado (la robótica y las TIC en la máxima expresión), también por telemetría desde una base de concesionario o fábrica se recibirán los parámetros de funcionamiento y los niveles de alerta de daño o mantenimiento.
  • El año 2030 tomará al sector de máquinas y agropartes / agrocomponentes argentinas muy actualizados y tremendamente diversificado con competitividad sistémica, y nuevos Puestos de Trabajos.

Argentina y el sector metalmecánico de baja y alta complejidad tienen buenas posibilidades de desarrollo mirando prospectivamente al 2030. A nivel global, habrá también crecimientos empresariales y desapariciones de empresas, convenios, alianzas, que pueden patear el tablero prospectivo del sector en el futuro y eso se puede ver con acercamientos empresariales como CASE/Kubota, John Deere con Khun, Geringhof, Joskin, Monosem, Hagie, King Agro y varias empresas más por otra parte Agco compra Precisión Planting; en electrónica otro tanto, Case/NH comprando fábricas de pulverizadoras y sembradoras globales; otro fue Trimble que compró Muller.

El negocio es tener un portafolio de producto acorde a la demanda del momento y el razonamiento es: si no poseo el producto competitivo, lo compro y soy parte del negocio, “el 100% de nada es nada”.

 

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