Caterpillar, pasión por la tecnología

El pasado 2 de febrero, Caterpillar, representada en nuestro país por Barloworld Finanzauto, organizó un encuentro con la prensa internacional en su Centro de Demostraciones y Formación de Málaga, para mostrar cómo las avanzadas tecnologías que incorpora en sus equipos pueden ayudar a los clientes a ganar en productividad, eficiencia y seguridad. El uso de drones en los proyectos así como desarrollos propios como el Cat Grade with Assist para excavadoras, el Cat Grade Slope Assist para dozers, el sistema de medición de compactación MDP, el sistema automático de pesaje y el sistema telemático VisionLink, facilitan, sin duda, el trabajo de los operarios y hacen que los negocios sean más rentables.

Caterpillar, como aseguraba su vicepresidente para Construcción e Infraestructuras, Paolo Fellin, se ha propuesto, como uno de sus grandes objetivos, que la Construcción dé un gran salto adelante en materia de productividad, al igual que ya ha ocurrido en otros sectores industriales. Para ello, la compañía apuesta claramente por reforzar tres grandes pilares: la introducción en el mercado de los mejores equipos, el suministro de una cartera integral de soluciones y la aportación de la más avanzada tecnología.

Caterpillar ha vuelto a demostrar en el evento para la prensa celebrado en Málaga que apuesta fuerte por las nuevas tecnologías.

Respecto a lo primero, el 2016, coincidiendo con la celebración de Bauma, va a estar plagado de nuevos lanzamientos en Europa por parte de Caterpillar. Ya solo en el primer trimestre del año salen al mercado, entre otros equipos, las nuevas excavadoras de ruedas M314F, M316F y M322F, las palas de ruedas 950M y 962M, los dozers D6K2 y D6N con tecnología Cat Grade Slope Assist, los dumpers articulados 725C2 y 730C2, las extendedoras AP300F, AP355F y AP500F y el compactador de neumáticos CW16. Y para el resto del año también hay previstos más de 20 lanzamientos en diferentes líneas de producto.

En cuanto el segundo factor, Caterpillar sigue ampliando su oferta de servicios al cliente con la intención de darles una solución de 360º, incluyendo todo lo que puede requerir para la buena marcha de sus negocios: repuestos, mantenimiento, financiación, reacondicionamiento de equipos, formación, etc.

Por último, la tecnología, objeto de este encuentro con la prensa, es un elemento cada vez más presente no solo en el sector de la maquinaria, sino en toda la sociedad. Caterpillar se ha propuesto integrar en sus máquinas los sistemas más avanzados para, entre otras cosas, “ser líderes en eficiencia de consumo de combustible”, aseguraba Paolo Fellin.

A pesar del descenso del precio del petróleo, el combustible supone aún cerca del 30% de los costes operativos de los clientes. Por tanto, una mejora en la eficiencia en el consumo supone un gran beneficio en los costes de explotación de las empresas.

Un claro ejemplo de este beneficio lo encontramos en la pala cargadora Cat 966, que ha visto reducido su consumo en un 33% en los últimos diez años (de 19,7 l/hora a 13,3 l/hora), aplicando diferentes tecnologías desde la versión inicial 966H hasta la actual 966M XE.

Además de los propios sistemas integrados en la máquina, Caterpillar proporciona a sus clientes sistemas telemáticos (VisionLink) que le permiten optimizar sus operaciones y el trabajo de sus máquinas. Los datos que proporcionan las más de 400.000 máquinas que ya usan VisionLink suponen una información realmente útil a la hora de tomar decisiones en el diseño y producción de nuevos equipos y sistemas.

De izquierda a derecha y de arriba a abajo: Paolo Fellin, vicepresidente para Construcción e Infraestructuras en Caterpillar, George Taylor, vicepresidente de Marketing y de la División Digital en Caterpillar, Kjeld Jespersen, director de Construcción y Soluciones Tecnológicas en Caterpillar, Emmanuel De Maistre, presidente de Redbird, y Jean Poirier, presidente de SARL Jean Poirier.

Hay estudios que demuestran claramente las ventajas que obtienen los profesionales con las tecnologías incorporadas por Caterpillar. En el caso del Cat Grade Assist (automatización de los movimientos del brazo y del cucharón), la excavadora hidráulica 323F ha logrado ahorros de tiempo operativo de hasta el 45%. Por otra parte, con el sistema Cat Grade with Slope Assist (automatización de los movimientos de la hoja de empuje) el operador de un dozer D6N ve reducida su interacción con la máquina hasta en un 80%. Y en el caso del sistema de medición de pesaje, se ha comprobado que su uso en una pala cargadora de la Serie M reduce el tiempo de carga en un dumper en hasta un 10%, siendo así más efectivos los ciclos.

Paolo Fellin también sacó a la luz los resultados de otro estudio que ponen de manifiesto las ventajas globales que supone usar en una obra todas estas nuevas tecnologías. Este estudio compara los resultados obtenidos en la construcción de una carretera de 120 m, mediante métodos tradicionales frente al uso de estas nuevas tecnologías. Los trabajos incluían movimiento de tierras, nivelación y pavimentación. Los resultados no dejan lugar a la duda: con la fórmula tradicional se emplearon 27,50 horas para ejecutar la obra, mientras que con las nuevas tecnologías se tardó apenas 16,10 horas, poco más de la mitad. Además, se requirió un 31% menos de horas de trabajo de los operarios, un 34% menos de horas de uso de las máquinas, un 46% menos de horas de proyecto y se redujo el consumo de combustible en un 37%, con un beneficio medioambiental equivalente a 4,9 hectáreas forestales.

En cuanto al posible respeto con el que los clientes pueden aproximarse a estas tecnologías y su recelo a invertir en ellas por su precio, el vicepresidente de Caterpillar mencionó los resultados de otro informe que rompe estas barreras: una inversión de 250.000 dólares en tecnología está más que amortizada (+7%) en 132 días de trabajo con las máquinas, es decir, que en menos de un año el cliente ya obtendrá beneficios.

En la sociedad asistimos a una revolución digital, que se manifiesta en numerosos ámbitos de la vida. Hay quienes hablan ya incluso de un nuevo concepto, el “darwinismo digital” en un paralelismo a lo experimentado con la evolución de las especies. El comercio digital, encabezado por Amazon, es un claro ejemplo de ello. El sector de la maquinaria de obra pública no es ajeno a esta gran transformación y de hecho, ya se puede hablar de una “experiencia digital” de los clientes, como indicaba George Taylor, vicepresidente de Marketing y de la División Digital en Caterpillar, firma que quiere liderar también este paso de lo analógico a lo digital.

Sistema de control de la compactación MDP.

Las tecnologías digitales están demostrando ser una herramienta muy útil a la hora de reducir los costes en el suministro de repuestos, de disminuir los gastos operativos, de eliminar fallos en procesos que hasta ahora se hacían de forma analógica, y de lograr significativos ahorros de tiempo, dinero, energía y residuos.

Caterpillar ha sido tradicionalmente una compañía que ha apostado muy fuerte por la innovación, con inversiones en I+D cercanas a los 2 billones de dólares al año y 11.000 trabajadores dedicados específicamente a estas tareas. Además, se trata de una empresa que ha emprendido activamente colaboraciones con universidades, startups y centros tecnológicos para desarrollar nuevos e innovadores proyectos. Dos claros ejemplos de ello es la alianza establecida con Uptake para desarrollar un completo sistema de análisis predictivo, y la reciente celebración del Caterpillar Startup Challenge, un evento al que se presentaron cerca de 80 startups y del que se han elegido finalmente diez para desarrollar diferentes iniciativas encaminadas a mejorar los negocios de los clientes Cat.

Las nuevas tecnologías demuestran día a día su utilidad en la mejora de eficiencia en las obras. El uso del Cat Grade Control en la construcción de una autovía en Abu Dhabi ha supuesto, por ejemplo, aumentar 3,5 veces la velocidad de los trabajos, reducir las pasadas de compactación en hasta un 88% y disminuir hasta tres veces las revisiones de calidad de ciompactación necesarias en obra.

Una buena herramienta de análisis también puede suponer importantes ahorros de costes. Según un estudio presentado por el propio George Taylor, un gran cliente de minería tuvo que pagar 650.000 dólares por la reparación de un equipo, además de tenerlo parado durante 900 horas, cuando con un simple mantenimiento que costaba 12.000 euros y suponía tener la máquina parada 24 horas, lo habría evitado, en caso de haber usado una buena herramienta analítica predictiva.

Los equipos trabajan de forma cada vez más automatizada, lo que supone grandes ventajas tanto para los operarios como para los empresarios. En Australia, por ejemplo, existe un cliente que ya cuenta con 41 camiones que operan sin conductor y su intención es ampliar próximamente esta flota hasta las 70 unidades.

Desde Caterpillar, como indica Kjeld Jespersen, director de Soluciones Tecnológicas y Construcción, se ve el concepto de “obras autónomas” desde tres perspectivas: automatización, visualización y análisis.

Demostración de un vuelo con dron realizado por la empresa Redbird.

La automatización se logra no solo con los mencionados camiones autónomos de Australia, sino también, en niveles inferiores, con una mayor asistencia al operador, con sistemas como el Cat Grade with Assist incorporado por Caterpillar a su excavadora 323F. Este desarrollo permite a un operador novel emular hasta en un 90% los trabajos realizados por un operador experimentado, aumentando al mismo tiempo la versatilidad.

Como segundo factor, la visualización, que en el caso de Caterpillar responde al nombre de ‘VisionLink', permite ver en tiempo real los datos de productividad de una obra, controlando parámetros como el estatus de las máquinas, el rendimiento de los diferentes sistemas y las mejoras obtenidas con el paso del tiempo.

Y en cuanto a la analítica, desde Caterpillar se está trabajando en diversas ‘EMSolutions’ que permiten analizar los datos obtenidos en la obra desde diferentes escenarios para tomar las mejores decisiones en materia de mejora de productividad. Una de estas fuentes de información, cada vez más utilizadas en la obra, la conforman los dones, capaces de recopilar rápidamente información fiable y de proporcionar una visibilidad técnica de la obra.

Para explotar el potencial que supone usar los drones en obra Caterpillar ha alcanzado un acuerdo de colaboración con la empresa francesa especializada en este campo Redbird. Se trata de una compañía fundada en 2013, con bases en París y San Francisco, y una plantilla de 30 trabajadores. A raíz del fructífero acuerdo firmado con el distribuidor francés de Caterpillar, Bergerac Monnoyeur, Caterpillar decidió hacerlo extensivo a todo el grupo el pasado año.

El objetivo de esta empresa, como señalaba su presidente Emmanuel De Maistre, es “aportar a Cat y a su red de distribuidores la más potente tecnología en materia de drones para ayudarles a optimizar las operaciones de sus clientes”.

Mapa aéreo proporcionado por la aplicación Cardinal.

El crecimiento exponencial que está viviendo el uso de drones está generando una ingente cantidad de datos (Big Data). Por tanto, hay una urgente necesidad de desarrollar nuevas herramientas que recojan, procesen, organicen y den valor añadido a toda esta información. Además, la Nube es la única formula para lograrlo, al ser una infraestructura global, escalable y segura.

Con la idea de aprovechar este gran potencial, Redbird ha creado ‘Cardinal’, una avanzada plataforma ‘cloud’ que gestiona los datos proporcionados por los drones, de forma escalable.

A través de Cardinal, cualquier trabajador puede obtener rápidamente mapas de la cantera o la obra formados por imágenes en alta resolución. Además, puede visualizar información relevante de forma sencilla, extraer análisis y generar informes de producción, productividad y seguridad, así como compartir información en tiempo real con los compañeros de trabajo. “Cardinal ayuda a tomar las mejores decisiones y de forma más rápida, permitiendo incrementar la productividad en diferentes niveles”, afirmaba Emmanuel De Maistre.

A través de Cardinal se pueden visualizar y comparar ortofotografías (“una ortofotografía es una presentación fotográfica de una zona de la superficie terrestre, en la que todos los elementos presentan la misma escala, libre de errores y deformaciones, con la misma validez de un plano cartográfico”) en alta resolución, realizar modelos digitales de superficie (DSM), crear mapas de pendientes, medir distancias, áreas, volúmenes…, planificar perforaciones y voladuras, etc.

Durante la demostración que se hizo a la prensa se pudo apreciar claramente las grandes oportunidades de desarrollo que ofrecen estos drones en la obra.

Como claro caso de éxito de las ventajas que ofrece al empresario la incorporación de una avanzada tecnología se puso el de la empresa francesa SARL Jean Poirier, fundada en 1985, con una plantilla de 85 empleados y una facturación cercana a los 13 millones de euros anuales (70 obras/año).

Se trata de una compañía que opera fundamentalmente en el noreste de Francia, en trabajos de todo tipo: desde grandes operaciones de movimiento de tierras hasta trabajos para viñedos, urbanismo, machaqueo y transporte.

Excavadora de cadenas Cat 336F L XE.

Su gran apuesta por la tecnología se inició en el año 2010 incorporando en estos seis años todos estos equipos: una motoniveladora Cat 140M con AccuGrade 3D, un tractor de cadenas Cat D6T XW con AccuGrade 3D, una excavadora Cat 336E L con Cat Grade Control 2D + AccuGrade 3D, una excavadora Cat 329E L con AccuGrade 3D y una estación total universal.

Desde entonces, como afirmaba el propietario de la empresa Jean Poirier, las ventajas obtenidas han sido considerables: diferenciación respecto a la competencia, incremento de productividad en obra, más seguridad, precisión de los trabajos y la garantía de ofrecer al cliente trabajos profesionales (credibilidad, en definitiva).

Especialmente beneficioso es el empleo de sistemas 3D al poder visualizar de forma digital todos los proyectos y tener una visión global del mismo antes de ejecutarlos.

Entre las tecnologías más avanzadas que ofrece Caterpillar está la llamada MDP para trabajos de compactación. Esta firma ofrece en sus rodillos dos tecnologías de medición de la compactación, una basada en acelerómetros (CMV) y otra basada en energía (MDP y exclusiva de Cat). En el primer caso, un acelerómetro instalado en el rodillo mide la reacción del suelo a la vibración, convirtiendo esta reacción en un valor (CMV). Este sistema proporciona información en tiempo real sobre el estado de la compactación en el 100% del área, en profundidades entre 1 a 1,2 metros, siendo una solución óptima cuando se trabaja con suelos granulares o se requieren mediciones profundas. Por el contrario, tiene como principales limitaciones el no poder medir cuando se apaga la vibración, ser inconsistente en suelos cohesivos, no ser efectivo en compactaciones con apisonadores (paddedfoot) y hacer mediciones demasiado profundas en capas delgadas.

En el caso de la medición de la compactación por energía (MDP) se cuenta con sensores que miden la energía que requiere la máquina para moverse. El sistema convierte esto en un valor de compactación (MDP) y a medida que el suelo se endurece (está más compactado) la máquina requiere menos energía para desplazarse. Esta tecnología permite medir con vibración y sin vibración, en cualquier tipo de suelos y en rodillos lisos y con apisonadores. Además, mide a profundidades más cercanas a los espesores de capa que normalmente se compactan en obras.

Un caso de éxito de la aplicación de la medición MDP lo encontramos en la construcción de un tramo de arcilla para una represa en Triantafullia, en el norte de Grecia. Se trataba de una arcilla arenosa colocada en capas de 20 cm y compactada a 15 cm. Se usó un rodillo CS66B (12,3 t) equipado con kit de apisonadoras y MDP, logrando una reducción en el número de pasadas del 33% (de 12 a 8 pases) y un aumento de la velocidad operativa del 125%. En total, teniendo en cuenta las capas requeridas y el número de carriles por capa, se ahorraron 9.520 pases (promedio de 364 m/pase) o lo que es lo mismo, una distancia de 3.465 km, el equivalente a conducir con el compactador de Málaga a Grecia (a 2 km/h).

Otra de las nuevas tecnologías de Cat es su sistema de pesaje (Cat Production Measurement) o Payload. Se trata de un sistema incorporado a la máquina en fábrica, intuitivo y fácil de usar. Maximiza la productividad de la obra, al reducir los tiempos de carga y proporcionar información de forma inmediata. Además, minimiza los costes, aumenta la seguridad, reduce el riesgo de multas por sobrepeso, disminuye el mantenimiento y optimiza el consumo de combustible.

El operario puede ver de forma intuitiva en la pantalla, información como el peso del camión, el peso del cucharón, el peso restante para completar la capacidad máxima y el número de camiones y de cucharones usados. El sistema se complementa con unas luces externas, en dos colores, que indican la situación de carga en el camión.

Empleándolo además con el VisionLink se puede hacer desde la propia oficina un seguimiento exhaustivo de la productividad (t/h) y de la eficiencia (t/l).

El sistema Cat Grade with Assist automatiza los movimientos de la pluma y del cucharón de la excavadora, lo que reduce las acciones que debe realizar el operador y aumenta la velocidad y la calidad del trabajo realizado. De esta forma se logra ahorrar tiempo, reducir los costes y disminuir el consumo de combustible.

En Europa, este sistema está disponible actualmente como kit de instalación en la excavadora de cadenas 323E pero próximamente vendrá de fábrica con el nuevo modelo 323F.

Entre las aplicaciones 2D, destacan los trabajos en bases para cimentaciones, cunetas, taludes, zanjas y desmontes, mientras que la ampliación 3D ofrece sus mayores ventajas en operaciones de gran tamaño y en diseños muy complejos.

Este sistema ha demostrado poder reducir los tiempos de ejecución en hasta un 45%, ahorrando al mismo tiempo combustible y aumentando la productividad y la seguridad.

En tractores de cadenas de todos los tamaños, la tecnología Cat Grade para hojas de empujen permite a los operadores aumentar su productividad y ayuda a las empresas a aumentar sus beneficios. Caterpillar es el primer fabricante en ofrecer esta amplia gama de tecnologías Cat Connect en toda la línea de hojas de empuje, con una gama que incluye desde simples indicadores en la pantalla de la cabina a completos sistemas GPS para diseños complejos.

Especialmente innovadora es la tecnología Cat Slope Assist que permite a los operadores alcanzar la pendiente objetivo de forma más rápida al mantener automáticamente los ángulos predefinidos de la hoja de empuje. Permite acabar los trabajos un 39% más rápido, con una calidad de superficie un 68% mayor y con un 82% menos de esfuerzo por parte del operador.

También destaca el Cat Grade Control 3D, un sistema de control de nivelación integrado de fábrica que permite a los operadores mejorar la eficiencia, precisión y productividad en aplicaciones de nivelación, junto con la productividad en tareas de empuje y nivelación de precisión. El nuevo diseño integrado ha desplazado la ubicación de las antenas al techo de la cabina, lo que elimina los mástiles y cables instalados en la hoja. El sistema Cat AutoCarry y la opción de preinstalación de AccuGrade se incluyen en el paquete con el objeto de aumentar la productividad y la versatilidad.