Consiguen reducir tiempos, costes y emisiones de carbono

Los fabricantes de maquinaria agrícola comienzan a constatar las ventajas de utilizar tecnologías virtuales en sus trabajos de I+D como parte de un enfoque innovador para el desarrollo de nuevos modelos, reduciendo tiempos, costes y emisiones de carbono.

La tecnología también cobra gran importancia en los ensayos de equiops agrícolas.

El sector agrícola está evolucionando rápidamente. El poder de la tecnología está creciendo exponencialmente y ha habido un gran aumento en la cantidad de datos disponibles, desde el suelo hasta los cultivos y las condiciones climáticas. Las pruebas de productos también han ido evolucionando, lo que está ayudando a los fabricantes a avanzar a gran velocidad. Un ejemplo de ello es CNH Industrial, que acelerando y mejora tanto el desarrollo de productos como los procesos de fabricación mediante simulación por ordenador de alto rendimiento (HPC) e ingeniería asistida (CAE).

Actualmente, la mayoría de los vehículos agrícolas modernos mejoran el papel del operador a través de una interfaz de usuario interactiva y tecnología de detección avanzada que reduce el riesgo durante el uso de las máquinas. Sin embargo, el siguiente paso adelante ya está con nosotros: la autonomía supervisada, donde el operador vigila un vehículo no tripulado. En última instancia, la autonomía es total y la máquina agrícola podrá realizar una amplia gama de tareas bajo supervisión totalmente remota.

Probar estos vehículos en entornos reales suele ser costoso, lleva mucho tiempo y requiere protocolos de seguridad rigurosos. Al realizar pruebas en un entorno virtual, CNH Industrial está acelerando el proceso de diseño para una autonomía total, minimizando los problemas de seguridad laboral.

CNH Industrial pone énfasis en la seguridad durante todo el proceso de desarrollo del producto. Se debe tener en cuenta todo, desde el bienestar del conductor hasta la estabilidad del vehículo en terreno irregular, y mitigar los peligros potenciales.

Normalmente, el equipo de desarrollo de productos ejecutaría una serie de 'pruebas funcionales' para equipos agrícolas, que monitorean las vibraciones, analizan las fuerzas en elementos específicos del diseño y verifican las presiones en los componentes hidráulicos. Pero ahora, al combinar una variedad de técnicas de modelado con componentes físicos, se crea un entorno de simulación que refleja las pruebas estándar, dando paso un 'gemelo digital'. Al cambiar a esta configuración virtual, la validación del diseño se vuelve mucho más segura.

Mediante el uso de cabinas virtuales, los equipos pueden monitorear de cerca factores como el confort del operador y la accesibilidad a los controles. Mientras que tradicionalmente, una persona tendría que sentarse físicamente para la prueba ergonómica, posiblemente con alguna incomodidad potencial, el sistema virtual puede evaluar todos los factores de diseño. Las pruebas virtuales también proporcionan información y opiniones sobre el proceso de diseño. Mediante cabinas virtuales, pueden ver soluciones, realizar un seguimiento constante y ver las mejoras en el diseño del producto de primera mano.

Las pruebas tradicionales requieren que los equipos agrícolas se evalúen en una amplia gama de entornos y cultivos. Gennaro Monacelli, director global de Análisis y Simulación de Diseño de CNH Industrial, explica el proceso con más detalle: “Si necesitamos probar un tractor o una cosechadora, es posible que tengamos que enviar un prototipo a un país remoto y sincronizar el tiempo de desarrollo con la temporada de cosecha, para probar las diferentes misiones de nuestra maquinaria agrícola. Cualquier retraso en el desarrollo del producto significa que es posible que el prototipo no esté listo, por lo que se perderá toda una campaña de pruebas y se producirá un retraso de casi un año. Podemos mitigar este riesgo mediante la simulación virtual y la simulación de la interacción neumático-suelo, anticipando muchas pruebas digitalmente”.

Al realizar una prueba virtual, las evaluaciones son efectivamente inmediatas, pero también es posible aprender más sobre el funcionamiento de la máquina que durante la prueba física estándar. “Cuando cosechamos cultivos como la caña de azúcar en la vida real no podemos ver lo que sucede dentro de la máquina", cuenta Monacelli. "Pero a través de pruebas virtuales, como la dinámica de fluidos y el modelado de cultivos, podemos hacer exactamente eso”.

Con estas simulaciones se puede analizar el funcionamiento de todos los sistemas dentro de la máquina. La capacidad de la empresa para monitorear el flujo de cultivo exacto en cada punto dentro de una máquina virtual hace que las pruebas sean más precisas y permite mejoras adicionales.

“En granjas más grandes, los vehículos pronto podrán comunicarse entre sí. En el futuro, podremos decirles a los agricultores el momento óptimo para cosechar un cultivo y la cosechadora hará su trabajo con supervisión totalmente remota”, añade Monacelli.

CNH Industrial continúa invirtiendo en el desarrollo y la implementación de tecnología de punta, con las consiguientes mejoras en la satisfacción y seguridad del cliente. El uso de pruebas virtuales no solo reducirá los riesgos, sino que, en última instancia, proporcionará al cliente un producto óptimo y exhaustivamente examinado.

Probar vehículos de la manera tradicional implica importantes emisiones de carbono. Los equipos agrícolas requerirán un número considerable de horas y hectáreas para alcanzar el nivel de confianza necesario. La ejecución de la simulación virtual reduce sustancialmente esas emisiones. “Al construir un prototipo, sabes que en última instancia está destinado al vertedero. Es una inversión significativa y, gracias a las pruebas virtuales, no siempre necesitamos desarrollar una, ya que las simulaciones se vuelven más realistas y predictivas”, indica Monacelli.

Para producir un vehículo autónomo, se deben probar muchos elementos, incluidas cámaras y LiDAR (dispositivo que permite determinar la distancia desde un emisor láser a un objeto o superficie utilizando un haz láser pulsado). Las pruebas virtuales se pueden utilizar para cada elemento del proceso de diseño, desde la evaluación de un pequeño componente de un tractor hasta la funcionalidad del producto final.