APLICACION DE LAELECTRÓNICA AVANZADA EN

TRACTORES Y MÁQUINASAGRÍCOLAS

Parte 1.- EI software en los tractores y en las máquinas accionadasy la calidad en la gestión agrícola

Este es el primero deuna serie de artículos

que analizan lasaplicaciones de la

electrónica avanzada entractores y máquinas

agrícolas, elaboradospor un especialista de

este tema.

PROF FaeR^o Mn^ErroInstituto de Ingeniería Agraria

Universidad de Milán

n las máquinas agrícolas

modernas los sistemaselectrónicos controlan la

mayor parte de sus fun-ciones vitales. Además, casi to-

das las innovaciones técnicas

derivan, o al menos están acom-

pañadas, por un software o pro-

grama de ordenador. Esta situa-

ción crea una enorme dependen-

cia del fabricante con respecto

de todos los aspectos del len-

guaje electrónico, con importan-tes consecuencias relacionadas

con la propiedad intelectual.

Incluso, la calidad de unamáquina depende de la calidaddel software y de su fiabilidad.Resulta por consiguiente nece-sario elaborar un software esta-ble y compatible, en cuánto aque los errores y el mal funciona-miento, no son aceptados en elmercado actual.

En una máquina agrícola mo-derna, y sobre todo en los tracto-res, el software comprende cin-co aplicaciones esenciales:• Las funciones fundamentales

de control.• EI interfaz hombre-máquina.

• Las funciones automáticas.• La gestión de los datos.

• Los servicios y la asistencia.

Las funciones fundamenta-les de control sobre los tractorespueden incluir, entre otras: elcontrol de la inyección y los sis-temas periféricos del motor; elsistema de transmisión, CVT opowershift (cambio en cargal; elmando de las válvulas del eleva-dor hidráulico y otras conduccio-nes hidráulicas externas; el con-trol de la tracción para el eje de-lantero y el bloqueo deldiferencial; el control de la tomade potencia; la dirección; el fre-nado, etc.

La interfaz hombre-máquina

no es solamente la clave para in-tegrarse con ésta, sino que re-

sulta ser el factor principal para

74JULIO 2008 agrotecnica

facilitar las operaciones de unamáquina compleja, o una combi-nación de máquinas, para Ilegara la optimización de las funcio-nes en cada proceso específico.Las pantallas gráficas ofrecennuevos caminos para un controlintuitivo de las operaciones, conel objetivo de concentrar la aten-ción del operador en otros proce-sos.

Las funciones automáticasaspiran a racionalizar el trabajohumano, mediante:• EI control de las funciones del

motor y la transmisión.• EI sistema de gestión de las

vueltas en cabeceros.• La dirección automática en el

campo, dependiente de la na-vegación del satélite con GPS.

• La integración de los procesosde control entre tractor y máqui-na accionada, mediante la co-municación establecida por lanorma ISO 11783 (CAN: Contro-IlerArea Networkl, que permiteel intercambio de datos entremáquina motriz y el apero.

En el futuro se debería Ilegaral control de las funciones deltractor, como dirección, veloci-dad o posición del elevador, porla información que proporcionanlos sensores del apero; y a laagricultura de precisión, por la in-tegración de los datos del cultivoy la parcela con el movimientode la máquina motriz.

La gestión de los datos pue-de estar ligada:• A la trazabilidad de los proce-

sos de producción de alimen-tos.

• A las condiciones ambientales.• A la distribución de los fitosani-

tarios y los fertilizantes, etc.

En función de las condi-ciones, prestaciones y car-ga de las máquinas (horasde trabajo, velocidad, con-sumo de combustible,etc.), que influyen:• Sobre los procesos agrí-

colas (superficie cubierta,producción, densidad delcultivo, compactación delsuelo, etc.).

• Sobre el trabajo ejecutado(comienzo, intervalos, ti-po de trabajo, etc.1.

• Sobre los productos em-pleados (abonos, produci-dos químicos, etc.).

Los servicios y la asis-tencia técnica resultanesenciales para el controldel estado del software, enlos procesos de fabricacióny mantenimiento del tractor

.

y de las máquinas accionadas.Desde el punto de vista eco-

nómico hace falta considerarque el proyecto y el desarrollo deeste software sobre las máqui-nas agrícolas está influenciadopor muchas circunstancias:• Las máquinas agrícolas son fa-

bricadas generalmente en se-ries limitadas, con respecto alos automóviles o a otros pro-ductos electrónicos de consu-mo.

• La diferenciación del productono es sólo un aspecto de mer-cadotecnia. Resulta necesariooptimizar las funciones de lamáquina para adaptarse a losmercados internacionales, conmuchos sistemas de cultivo ycon características propias delsuelo y del cultivo.

• Los elementos electrónicos(hardware) tienen ciclos de vi-da limitados, con respecto a lavida útil de un tractor, que pue-de ser fabricado durante 10-20años, y cuyos repuestos pue-den estar ulteriormente dispo-nibles por un período tan largoo más que el de fabricación.

• Los tractores y las máquinasagrícolas trabajan en un entor-

no crítico. Cada programa (soft-

i^^^ ^,tieldoparator300"^

ware) tiene que considerar losriesgos de empleo en condicio-nes desfavorables.

• Puesto que las funciones del

software puede ser manipula-

bles, resulta esencial para el fa-bricante proteger las funciones

críticas, como la velocidad má-xima, o la potencia disponible,

aunque los resultados de estas

operaciones de 'protección' no

son por el momento satisfacto-

rios.

• Los costes del hardware elec-trónico disminuyen, si se com-para con las nuevas prestacio-nes.

• Los coste del hardware au-mentan el precio del tractor ode la máquina agrícola.

• EI re-empleo del software tie-ne que ser un elemento esen-cialmente económico.

No resulta profético predecirque el software, siguiendo el sis-tema ISO-BUS (Norma ISO11783, CAN, etc.), de comunica-ción del tractor con sus elemen-tos periféricos, está destinado aaumentar de manera muy consi-derable sobre las máquinas agrí-colas. En efecto, la necesidad deaumentar la productividad agríco-

75^^Otécnica Juuo 2008

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Landini es unade las marcasque apuestanpor laeiectrónica.

la, de reducir los costes de ope-ración en los trabajos agrícolas,mantendrá en alza la necesidadde aumentar la eficiencia de lasmáquinas, lo que irá acompaña-do por una reducción del empleode mano de obra en los paísesmás desarrollados.

Por una parte, el operador, elconductor de una máquina, tieneque estar capacitado para con-trolar el mayor número posiblede funciones. Por otro, tendráque ser capaz, en el futuro, deconducir y controlar en paralelomáquinas sin operador utilizandocontroles remotos. EI softwarede control de una máquina tieneque insertarse de modo que lepermita controlar todas las ope-raciones agrícolas, como la pre-paración del suelo, la siembra, el

abonado, la recolección, etc. Lasmáquinas robotizadas, sin nin-gún operador, deberán estar dis-ponibles, en áreas cerradas ycontroladas, en un tiempo nomuy lejano.

Resulta obvio que la comple-jidad, es decir, el número de losmódulos y su interdependencia,van a aumentar de modo eleva-do y continuo. Esta complejidadestá destinada a incorporarse alos tractores, a las máquinas ac-cionadas, a las cosechadoras,etc., con un software que lespermita trabajar en conexión conlos despachos empresariales ylos procesos productivos de losalimentos de origen agrícola.

Cada vez más, el proyecto ylos métodos de desarrollo delsoftware para las máquinas agrí-colas tienen que evolucionar enparalelo con los que se utilizanen los grandes sistemas auto-máticos empresariales. Además,el software tienen que ser en-capsulado de modo tal que lamodificación de un módulo nopueda influenciar otros, alteran-do su funcionamiento. Como enlos sistemas biológicos, la resis-tencia tiene que alcanzarse me-diante el aumento de la inmuni-dad.

Por otra parte, los fabrican-

tes no pueden permitirse el de-

sarrollo de un sistema software

propio e independiente y en

competencia con el de los de-

más fabricantes. La norma ISO-

BUS tiene que difundirse, y soft-

ware común tienen que ser utili-zado por todos los fabricantes.

Eso hace necesaria la unión en-

tre los fabricantes y sus provee-

dores para el desarrollo de mo-

delos económicos y de gestión,

creando nuevo software.

EI problema de lacalidad de la gestiónen la agricultura

En la agricultura del nuevomilenio, la innovación tecnológi-ca está destinada a evolucionar

hacia sistemas de producción enlos que predomina el conceptode la calidad. Se trata de siste-mas en los que las nuevas tec-nologías estarán, cada vez más,destinadas a permitir:• La puesta en marcha de siste-

mas de cultivo de bajo impactoambiental, y a coste reducido,mediante el empleo de instru-mentos para el control automá-tico de la distribución de todoslos factores de producción po-tencialmente contaminantes,con particular atención a fertili-zantes y fitosanitarios.

^ LAS MÁQUINAS

ROBOTIZADAS, SIN

NINGÚN OPERADOR,

DEBERÁN ESTAR

DISPONIBLES, EN ÁREAS

CERRADAS Y

CONTROLADAS, EN UN

TIEMPO NO MUY

LEJANO ^j

76Juuo 2008 eŝrotécnica

• La realización de formas degestión avanzada, desde la óp-tica de una mejora de la calidadde los controles que realiza ladirección de la empresa agríco-la, con el consiguiente incre-mento de la productividad deltrabajo y la reducción de loscostes de producción.

• La creación de condiciones di-rectivas que favorezcan, enperspectiva, también dentro delas empresas agrícolas, la reali-zación de formas automatiza-das de manejo de la documen-tación, con capacidad para al-canzar objetivos, como la de

certificación de calidad (tipoISO 9000 e ISO 14000); la detransparencia de los mismosprotocolos de producción, ade-más de la trazabilidad de lasproducciones realizadas, parasatisfacer las exigencias de co-nocimiento del mercado y delos consumidores finales.

Se trata, en suma, de realizaruna agricultura sostenible en tér-minos tanto ecológico-ambienta-les como socio-económicos. Ad-ministrar la calidad significa, antetodo, administrar la informacióndentro de los ciclos operativos

que constituyen elconjunto del procesoproductivo. La gestiónde la información sesimplifica, ya que conel empleo de tecnolo-gías apropiadas, hard-ware y software, pue-de realizarse sin difi-cultad por personaladecuadamente for-mado.

Administrar la cali-dad significa, por tan-to, invertir en nuevastecnologías, sobre to-do informáticas, y enrecursos humanos.Las diferentes formasde aplicar la 'GestiónInformatizada' y la Ila-mada Agricultura de

Precisión' puede contribuir con-cretamente a la consecución dedichos objetivos.

Para afrontar, con el debidorigor metodológico y gradual-

mente, el traslado de la tecnolo-gía al mundo agrario, hay que ac-

tuar en varias etapas, ya que haycierta confusión, especialmente

en los que se relaciona con elplano metodológico

Se habla mucho de las nota-bles expectativas que se derivande la posibilidad de administrar,de modo distinto y automático,las aplicaciones de fertilizantes yfitosanitarios a partir del mapade cosecha obtenido en el proce-so de recolección de los cultivos,

^ LA INNOVACIÓN

TECNOLÓGICA ESTÁ

DESTI NADA A

EVOLUCIO NAR HACIA

SISTE MAS DE

PRODUCCIÓ N EN LOS

QUE PREDO M I NA EL

CO NCEPTO DE LA

CALI DAD ^

y se difunde la errónea convic-ción de que basta adquirir cual-quier tecnología que permite fijarla posición en el campo a partirde los satélites, para formar par-te de la lista de 'agricultores deprecisión'.

En esta serie de artículos sequiere poner de manifiesto el es-

tado actual del conocimiento en

la interrelación entre las tecnolo-

gías mecánicas, electrónicas einformáticas, que se encuentran

disponibles en lo que se conoce

como Agricultura de Precisión', a

la vez que se indican sus posibili-

dades para mejorar la produc-

ción agrícola en lo que se relacio-

na con la trazabilidad, la gestión

ambiental y económica de los

sistemas agrícolas, y la reduc-ción de los costes de produc-ción.n

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