El PC de B&R para maquinaria móvil ofrece un procesamiento de alto rendimiento para equipos agrícolas y maquinaria similar que opera en entornos exigentes.
Si nos imaginamos un paisaje agrícola, probablemente nos venga a la mente un agricultor trabajando en el campo con su tractor. No obstante, y dado el continuo crecimiento de la población mundial, se producirá como mínimo un gran cambio en esta escena: aunque continuará existiendo una relación especial entre los agricultores y sus equipos, las máquinas agrícolas realizarán buena parte del trabajo por su cuenta.
La respuesta a esta paradoja de la productividad son los vehículos agrícolas autónomos. Funcionan con una precisión de centímetros, durante horas y horas.
En 2050, la población mundial será de unos 9.000 millones de personas. Y una cosa que tienen en común es que todas ellas tienen que comer. Esto supone un reto importante para la industria agrícola. Los agricultores deben obtener una mayor producción de pocas hectáreas de terreno, y al mismo tiempo deben intentar encontrar suficiente mano de obra calificada. La respuesta son los equipos autónomos. Por muy hábil que sea el tractorista, jamás podrá competir con la incesante precisión de una máquina. Los equipos agrícolas autónomos consiguen una precisión de centímetros durante horas y horas, y eso es exactamente lo que necesitan las granjas del futuro.
Mayor producción de menos terreno
Las pérdidas en el cultivo de la patata pueden evitarse si se siembran con precisión en el centro de un montículo de tierra. Una máquina autónoma puede programarse para que todas las patatas del campo se planten exactamente de la forma correcta. Y no solo eso: lo hace con rapidez y nunca se detiene para descansar.
Conservar los recursos
Además de su extrema precisión, los equipos agrícolas autónomos también tienen ventajas en cuanto a la utilización de los recursos. Los fertilizantes y pesticidas pueden aplicarse directamente en el cultivo, en vez de hacerlo de forma generalizada en todo el campo. «Ello ayuda a los agricultores a aumentar su producción y también a reducir sus costes, ya que cada planta recibe exactamente la dosis que necesita», explica Stefan Taxer, director de productos de automatización móvil de B&R.
Y también perjudica menos al medio ambiente. Las tareas que requieren mucho tiempo y trabajo, como arar y desbrozar, también serán con toda seguridad realizadas por máquinas. «Los equipos autónomos son una respuesta a la escasez de mano de obra calificada en la agricultura», destaca Taxer. Las máquinas también evitan que los trabajadores deban realizar tareas agotadoras y monótonas.
Recopilación y evaluación de datos
Para que los equipos agrícolas puedan realizar todo este trabajo de manera autónoma, deben recopilar datos provenientes de una amplia variedad de sensores. También deben ser capaces de procesar dichos datos. «La potencia de cálculo es un requisito clave para cualquier máquina autónoma», comenta Taxer. Los sistemas de control estándar, como los que se utilizan para automatizar la maquinaria de producción, no son suficientes. Mediante el análisis de una gran cantidad de datos pueden conseguirse unas enormes mejoras en la productividad.
Si un tractor autónomo puede acceder a los datos de las estaciones meteorológicas, por ejemplo, podrá decidir en qué momento se darán las mejores condiciones para realizar una tarea determinada. Si los cambios de tiempo suponen un problema, puede detenerse automáticamente y volverse a poner en marcha cuando mejore la situación.
PC para maquinaria móvil
Para conseguir la potencia de cálculo necesaria para el análisis y la ejecución de procesos autónomos, B&R ofrece un PC diseñado especialmente para la maquinaria móvil. «El PC utiliza un procesador Intel con un amplio rango de escalabilidad, desde Celeron hasta Core i7», comenta Taxer. La tecnología de Intel ofrece un alto rendimiento con un reducido consumo energético para conseguir una eficiencia energética óptima.
«No existe otro producto en el mercado de los equipos móviles que ofrezca este tipo de potencia de cálculo y modularidad en el formato de un PC compacto«, observa Taxer. B&R cuenta con 40 años de experiencia en automatización y producción de PC para la fabricación industrial.
El PC de B&R para maquinaria móvil utiliza un procesador Intel con un amplio rango de escalabilidad, desde Celeron hasta Core i7.
El PC está especialmente diseñado para funcionar en entornos exigentes. Gracias a la protección IP69K, puede utilizarse en un rango de temperatura de -40 °C a +85 °C. La carcasa completamente cerrada no tiene ventilador y es muy resistente a golpes y vibraciones. Una solución de control de la temperatura especialmente diseñada evita el sobrecalentamiento del procesador, a la vez que garantiza un funcionamiento perfecto en temperaturas frías.
Compartir datos entre máquinas
Para que las máquinas puedan formar una red y comunicarse entre sí, deben intercambiar datos. Una cosechadora con un tractor y un remolque a su lado, por ejemplo, puede realizar un seguimiento de los datos de velocidad y dirección del tractor para optimizar el espacio de carga disponible y, al mismo tiempo, minimizar el desperdicio de semillas. Las máquinas utilizan unos protocolos especiales para comunicarse entre sí.
B&R ofrece los populares protocolos MQTT y AMQP. Éstos permiten que los paquetes de datos se transfieran de manera fiable incluso en aquellos casos en que la conexión de red tenga un ancho de banda limitado o presente cortes puntuales. «Como socio tecnológico, B&R ofrece desde el hardware y el software hasta un estándar de comunicación uniforme y abierto, por lo que las actuales prácticas agrícolas inteligentes más avanzadas quedan fácilmente al alcance de la mano», comenta Taxer.
Su alto rendimiento hace que resulte ideal para máquinas inteligentes que se comunican entre sí y con la nube.
Desde el campo hasta la nube
Los datos recopilados por los equipos autónomos pueden ofrecer una gran cantidad de información mediante un análisis adecuado. Comparar la producción de varias cosechadoras, por ejemplo, puede ayudar a identificar el potencial de optimización en la forma de sembrar o fertilizar los futuros cultivos. «En este contexto, el PC de B&R realiza la función de un control Edge porque permite a la máquina enviar datos a una nube«, explica Taxer. Un control Edge es un dispositivo utilizado para recopilar grandes volúmenes de datos provenientes de una amplia variedad de máquinas. Comprime y añade los datos y los prepara para su almacenamiento en la nube.
Especialmente diseñado para entornos exigentes
Es compatible con los sistemas operativos estándar, como Windows 10 IoT Enterprise y Linux, y también cuenta con 16 GB de RAM y un módulo TPM.
El PC puede operar a unas temperaturas de funcionamiento de -40 a +85 °C y es resistente a vibraciones, golpes, sal, luz ultravioleta y aceite. La humedad y la condensación tampoco representan ningún problema. Un conducto de ventilación especial con una membrana de Gore-Tex evita que penetre la humedad en la carcasa del PC y permite que la condensación se evapore fácilmente. El PC es insensible a las fluctuaciones de tensión. Además de un amplio rango de tensión estándar de 9 a 32 V, también dispone de una protección de descarga de carga integrada. Esto compensa los picos de tensión de alimentación para proteger los componentes electrónicos y garantizar un funcionamiento ininterrumpido.
Mantenimiento predictivo
Los datos recopilados por el PC también pueden compartirse con otros sistemas para realizar un mantenimiento remoto y un mantenimiento predictivo. «B&R ofrece un paquete preinstalado y preconfigurado que permite que la implementación del mantenimiento predictivo sea más directa que nunca», afirma Taxer. Ello permite predecir y programar las necesidades de mantenimiento de las máquinas y aumentar considerablemente su disponibilidad.
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