Los agricultores dependen de las cosechadoras para recolectar sus cultivos en el momento de la cosecha, particularmente en granjas agrícolas industriales de grandes parcelas de cultivos de cereales como trigo, maíz, soja y arroz. Históricamente, esta ha sido una tarea bastante manual y mecánica. Sin embargo, a medida que la tecnología ha avanzado y con el reciente auge de la aplicación de la inteligencia artificial (IA), ha habido un impulso cada vez mayor hacia la agricultura y la recolección inteligentes.
Las aplicaciones de nuevas tecnologías, si se aplican adecuadamente, tienen el potencial de mejorar la velocidad de cosecha, maximizar el rendimiento, minimizar el desperdicio y reducir el esfuerzo manual y la plantilla de personal. Este artículo analiza algunos de los principales desarrollos y tendencias innovadores que se están aplicando actualmente a la cosecha y a las cosechadoras.
Índice del contenido
El crecimiento de la agricultura inteligente
Interesantes aplicaciones tecnológicas en cosechadoras
Resumen de las tendencias y desarrollos actuales
Reflexiones finales
El crecimiento de la agricultura inteligente
La agricultura inteligente, o agricultura inteligente, son términos que describen el uso de las últimas tecnologías para hacer que la agricultura sea más fácil, más inteligente, más eficiente y rentable.
En 2022, el mercado mundial de la agricultura inteligente estaba valorado en 18.5 millones de dólares. Se proyecta que crecerá a una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) de alrededor del 12% durante el período de 2023 a 2032.
Interesantes aplicaciones tecnológicas en cosechadoras
Las cosechadoras realizan las múltiples tareas de recolección, integrando varios trabajos en una sola pasada de la máquina. El nombre "cosechadora" proviene de la combinación de estas tareas. La cosecha implica cosechar (cortar el pasto), trillar (separar la paja del grano), limpiar (quitar el barro y las piedras) y luego aventar (separar la paja gruesa de las semillas que se encuentran dentro).
El costo y la eficiencia siempre ocupan un lugar destacado en la agenda del agricultor. Los agricultores quieren minimizar los costos laborales y al mismo tiempo aumentar las horas de trabajo productivas. La eficiencia de la cosecha de cultivos es cada vez más importante para maximizar el rendimiento y minimizar el desperdicio.
Los simples procesos mecánicos de la cosecha dejan muchas oportunidades de pérdida de grano y rendimientos de mala calidad, por lo que con la tecnología abriéndose camino en todos los aspectos de la cosecha, las cosas están mejorando para el agricultor.
Hay una serie de tendencias tecnológicas interesantes e innovadoras que pueden mejorar enormemente la vida del agricultor, y muchas de ellas ahora se están aplicando a la cosecha. Estos incluyen Internet de las cosas (IoT), sensores, procesamiento de imágenes en tiempo real, robótica, agricultura autónoma y ahora IA.
Algunas de las formas en que se aplica la tecnología incluyen:
- Mapeo de campo y rendimiento, trazado del cultivo para la cosecha.
- Uso de GNSS y GPS para proporcionar viajes de campo óptimos
- Conducción robótica y autónoma para reducir la necesidad de operación humana y permitir jornadas de trabajo más largas
- Conectividad IoT para proporcionar datos en tiempo real sobre la recolección a múltiples sistemas
- Sensores y cámaras, junto con procesamiento de imágenes de IA, para monitorear y reducir el desperdicio y maximizar el rendimiento.
- Movimiento inteligente del cabezal y ajuste del ángulo para proporcionar un corte preciso incluso en terrenos inclinados y desiguales.
- Mantenimiento predictivo para optimizar el uso de la máquina y reducir el tiempo de inactividad y
Resumen de las tendencias y desarrollos actuales
Mapeo de campo, GNSS y GPS y recolección autónoma
El software agrícola más reciente puede mapear el campo de cultivo que se va a cosechar y el mapeo se puede realizar de diferentes maneras. Una forma de producir un mapa de campo es manualmente, utilizando un software de mapeo con una imagen satelital para ampliar y marcar límites. La mayoría de los principales fabricantes ofrecen software de mapeo de campo.
Una vez que se completa un mapa de campo, se pueden marcar los límites con precisión y calcular la superficie cultivada. Luego, el mapa se puede utilizar para mapear el rendimiento y evaluar la productividad de los cultivos para predecir el rendimiento. Se pueden agregar planes de trabajo y revisar fácilmente los datos históricos de campo. Una vez que se ha mapeado el campo, los sistemas de seguimiento avanzados pueden planificar y ayudar a optimizar la cosecha de cultivos.
Otra forma de mapear un campo es utilizar Sistemas Globales de Navegación por Satélite (GNSS) junto con GPS y capacidades inalámbricas e Internet integradas, para proporcionar un posicionamiento muy preciso. Se pueden utilizar datos capturados de actividades agrícolas anteriores, que podrían registrarse de labranza, plantación o cosecha anteriores. Los datos registrados se pueden comunicar a dispositivos locales y remotos de forma rápida y precisa.
Cuando se combina con los últimos sensores y cámaras, junto con otras funciones inteligentes de captura de datos, los operadores y administradores agrícolas pueden recopilar análisis detallados sobre el rendimiento, la eficiencia y la seguridad.
Estos sistemas de posicionamiento precisos también permiten la operación autónoma, robótica o remota de maquinaria, mayor precisión y mayor seguridad, prevención de colisiones y seguimiento remoto.
Por ejemplo, John Deere proporciona un centro de operaciones computarizado con herramientas para mapeo de campo, y su software AutoTrac™ se integra con el centro de operaciones para trazar y controlar rutas de cosecha que reducen los espacios y las superposiciones para optimizar la cosecha de cultivos. Sus sistemas también pueden funcionar como operaciones totalmente autónomas y sin conductor.
Kubota ofrece características similares con su FMIS (Sistema de información de gestión agrícola) que puede proporcionar un mapa de campo en capas que puede integrarse con sensores y análisis, así como con soluciones de conducción automatizada.
Combinando sensores y cámaras para maximizar el rendimiento de la cosecha
Los fabricantes de cosechadoras llevan muchos años lidiando con el desafío de equilibrar la velocidad de la cosechadora con la pérdida de grano durante la trilla. Se ha descubierto que aumentar la velocidad de la cosechadora con la expectativa de una mejor eficiencia causa bloqueos y aumenta la pérdida de grano, ya sea por caída o cuando se descarga con polvo, paja y paja.
Yanmar ha estado utilizando sensores junto con mapas de campo durante más de 10 años para encontrar soluciones que identifiquen la pérdida de grano en tiempo real y analicen rápidamente si se debe a la trilla o a la sacudida, de modo que los alimentadores, los tamices y las válvulas de descarga se puedan ajustar según sea necesario.
La evolución de los sistemas de inteligencia artificial ha hecho que el procesamiento de imágenes de las cámaras en tiempo real sea rápido y preciso. Esto permite la integración con otros sistemas de sensores para identificar puntos de diferente rendimiento a lo largo del campo, y áreas de mayor o menor densidad de cultivo. La aplicación de estas tecnologías combinadas permite ajustar la velocidad de cosecha en consecuencia para mantener un rendimiento constante del cultivo. Este rápido ajuste en tiempo real sirve para maximizar el rendimiento y minimizar el desperdicio, así como para maximizar la eficiencia del motor.
Por ejemplo, la tecnología IntelliSense de New Holland puede calcular la cantidad de material en los rotores y tamices, y medir la pérdida de grano, utilizando sensores en la zapata de limpieza junto con cámaras de monitoreo de grano. Luego, el sistema puede seleccionar la acción y los ajustes apropiados para la trilla, el ventilador y los tamices.
Los modelos New Holland, como el TC5.30 y los modelos Yanmar equipados con SMARTASSIST, integran varios sistemas inteligentes para optimizar el rendimiento, mejorar el rendimiento, medir los niveles de humedad del grano y mejorar la calidad general del grano.
Sensores de suelo y cámaras para adaptarse a la altura del cultivo y al terreno
En el caso de cosechadoras menos inteligentes, la altura de corte del cultivo normalmente se establece antes de comenzar la cosecha, al igual que la mayoría de los demás ajustes. Los ajustes de la barra de corte se realizarían manualmente en la cosechadora mientras está estática y se configurarían para el tipo de cultivo a cosechar.
El cabezal que corta el cultivo suele estar fijado en un ángulo horizontal. Sin embargo, un cabezal horizontal fijo no es ideal para campos que no son completamente planos, con depresiones, crestas o pendientes. Un espacio debajo de la barra de corte significaría un corte desigual, dejando rastrojos desiguales y potencialmente pérdida de grano. Muchas cosechadoras más antiguas tienen cabezales que se pueden inclinar manualmente para adaptarse a una pendiente.
La tendencia actual es hacia máquinas avanzadas que utilizan tecnología de sensores de suelo para identificar terrenos irregulares y luego ajustar automáticamente la altura de la barra de corte. Algunos fabricantes ofrecen 'alas' de cabecera ajustables para adaptarse al terreno. Estas alas se extienden desde el conjunto principal hacia ambos lados y pueden ajustarse hacia arriba o hacia abajo de forma independiente, para adaptarse a diversas pendientes.
John Deere ofrece una gama avanzada de cosechadoras de nueva tecnología con cabezales de lona flexibles que funcionan como barras de corte independientes. Estas alas de cabecera ajustables se abren en abanico desde el centro y se pueden ajustar hacia arriba o hacia abajo de forma independiente para adaptarse a una pendiente o un campo curvo. Detrás de las barras de corte, las correas de las lonas también se ajustan con el cabezal para mantener la alimentación de grano con una pérdida mínima. El fabricante dice que las alas pueden flexionarse hasta 10°, lo que significa que las puntas de las alas tienen un movimiento vertical de hasta 8.5 pies (2.6 m).
Combinaciones similares de sensores y cámaras pueden identificar los desniveles del terreno y ajustar la velocidad de recolección en consecuencia, para aumentar la velocidad de recolección en pendientes ascendentes y reducir la velocidad en pendientes descendentes. Esto ayuda a mantener una trilla consistente y evita un flujo de grano insuficiente e ineficiente, o un flujo excesivo, desperdicio y obstrucción consiguiente.
John Deere hace esto utilizando una combinación de cámaras montadas en la parte delantera junto con mapeo de campo. La integración de estas tecnologías permite que la cosechadora sea predictiva en lugar de simplemente responder a los cambios del terreno.
Mantenimiento predictivo
Aunque las numerosas aplicaciones de la tecnología de sensores ayudan al agricultor a maximizar el rendimiento y la eficiencia de la cosecha, otra evolución importante en la captura de datos es el uso de monitoreo remoto para proporcionar alertas de mantenimiento predictivo, reduciendo el tiempo de inactividad de la máquina y los costos de mantenimiento.
La aplicación del rastreo GPS, junto con el IoT analizado con tecnología de IA, permite realizar un seguimiento informatizado Sistema de gestión de mantenimiento (CMMS) para realizar un seguimiento de las millas (kilómetros) recorridos y las horas de funcionamiento. Estos sistemas pueden proporcionar alertas sobre el tiempo de servicio y pueden analizar datos para proporcionar información sobre la tasa de operación y la eficiencia del equipo.
Reflexiones finales
La agricultura puede ser un trabajo exigente e ineficiente, por lo que cualquier aplicación de tecnología para hacer la tarea más fácil y, lo más importante, eficiente y rentable, es bienvenida.
La introducción de tecnologías de sensores, incluido el uso de cámaras con procesamiento rápido de imágenes, todo junto con la inteligencia artificial, brinda muchos beneficios al agricultor, y estas aplicaciones tecnológicas solo aumentarán en el futuro.
Las cosechadoras son cada vez más inteligentes y ahora el operador dispone de mucha más información. Los sistemas integrados pueden actuar sobre parte de esa información de forma independiente, y otros informan al operador de manera rápida y en tiempo real.
Los agricultores ahora pueden monitorear el campo general y el rendimiento hasta la cosecha de maneras más inteligentes, reduciendo las superposiciones en las rutas de cosecha y optimizando la potencia y la velocidad en áreas de cultivos de bajo rendimiento. El agricultor puede cosechar más, con mejor calidad, y perder menos, lo que significa mejores rendimientos generales. Eso significa mejores eficiencias para el agricultor, menos costos y más ingresos para la inversión.
Son tiempos apasionantes para la agricultura. Para obtener más información sobre las cosechadoras disponibles, consulte la sala de exposición en línea en Chovm.com.
