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Amplia tecnología de sensores para caballos de batalla compactos
En los últimos años, las máquinas compactas han pasado de ser la columna vertebral silenciosa de operaciones más pequeñas a un importante componente estratégico de las obras de construcción.
Amplia tecnología de sensores para caballos de batalla compactos
La creciente urbanización y la consiguiente falta de espacio están cambiando significativamente las necesidades de la maquinaria de construcción. En calles estrechas o patios se necesitan máquinas que sean maniobrables, fáciles de transportar y al mismo tiempo multifuncionales. Los fabricantes ya no consideran las máquinas compactas como puras versiones "mini" de aparatos grandes, sino como familias de productos independientes con conceptos de montaje modulares y sistemas de asistencia.
Por ejemplo, Volvo CE tiene un modelo en su cartera, la “ECR25 Electric”, que es una miniexcavadora alimentada por batería que muestra cómo se pueden utilizar máquinas eléctricas compactas en áreas sensibles a las emisiones. Existe una amplia gama de enfoques para la electrificación. Komatsu, por ejemplo, ha electrificado sistemáticamente su clase mini y ha presentado varios modelos, como el “PC 20E”, el “PC 26E” y el “PC 33E-6”, disponibles en Kuhn Baumaschinen, que funcionan con baterías y están diseñados para funcionar sin emisiones.
Por eso no es de extrañar que el mercado de máquinas compactas crezca continuamente. Según las previsiones de los investigadores de mercado, de aquí a 2030 se debería alcanzar un volumen de más de 50.000 millones de euros. Sin embargo, detrás de este crecimiento también se esconden grandes retos, como la escasez de trabajadores cualificados, una normativa medioambiental más estricta y exigencias de digitalización, que obligan a fabricantes y usuarios a realizar ajustes, a veces costosos.
Obras de construcción cada vez más interconectadas
La batería utilizada en cada caso determina en gran medida las posibilidades de las máquinas eléctricas compactas. Actualmente, los fabricantes confían principalmente en la tecnología de iones de litio, pero ésta tiene una vida útil limitada y unos costes de sustitución elevados en caso de defecto. Los modelos alternativos como el fosfato de hierro y litio (LFP) ofrecen una vida útil más larga, pero al mismo tiempo tienen una menor densidad energética, lo que reduce el tiempo de funcionamiento.
En teoría, los sistemas de carga rápida permiten cargar hasta el 80 por ciento durante la pausa para el almuerzo, pero normalmente requieren una infraestructura costosa que no existe en la mayoría de las obras. Los sistemas de carga inductiva prometen una carga sin contacto, pero requieren mucho mantenimiento y son ineficientes. Las máquinas compactas modernas están equipadas con numerosos sensores, lo que aumenta los costes de fabricación. Los sensores de aceleración monitorean vibraciones y golpes, los sensores de temperatura detectan condiciones operativas críticas y los sensores de presión controlan los sistemas hidráulicos. Los datos recopilados requieren potentes capacidades de procesamiento y almacenamiento de datos.
Con la “L 507 E”, Liebherr tiene en su gama una cargadora sobre ruedas compacta eléctrica con batería que combina la cinemática y los procesos de trabajo conocidos con una transmisión eléctrica. Estos modelos muestran que la transformación entre fabricantes no se limita a nichos individuales, sino que está llegando a líneas centrales de productos. Al mismo tiempo, se impulsa el desarrollo. Wacker Neuson, por ejemplo, tiene variantes eléctricas en su cartera y miniexcavadoras eléctricas en su gama que se anuncian específicamente para operaciones en el centro de la ciudad. Yanmar está ampliando su oferta interna de compactos con, entre otras cosas, cargadores de orugas y una gama de dispositivos electrificados para el mercado europeo. Caterpillar también ha ampliado su cartera y, entre otras cosas, la ha equipado con funciones de asistencia.
Capture datos operativos en tiempo real
El hecho de que la electrificación sea técnicamente posible no significa automáticamente que ya forme parte de la vida cotidiana. En la práctica, los usuarios se enfrentan a varios problemas. La capacidad de la batería es sólo un factor limitante entre muchos. Cuanto más grande sea la batería, mayor será su duración, pero mayor será el peso y los desafíos de transporte potencialmente mayores. Los fabricantes están intentando desactivar este conflicto de objetivos mediante sistemas de baterías modulares, conceptos hidráulicos y de accionamiento eficientes y opciones de carga rápida. Pero la infraestructura en las obras de construcción a menudo queda rezagada; No hay suficientes puntos de carga en todas partes y no todas las obras permiten la conexión a redes fuertes. Además, los costes de adquisición de las variantes eléctricas suelen ser significativamente más altos que los de los modelos diésel comparables, lo que dificulta el cálculo de la viabilidad económica para las empresas más pequeñas. Los programas de financiación y las ofertas de leasing y alquiler desempeñan aquí un papel importante para superar los mayores obstáculos a la inversión.
Paralelamente al cambio de impulso, la importancia de los sistemas digitales está creciendo. La telemática ya no es sólo un problema para los grandes parques de máquinas: cada vez más, también se conectan en red máquinas compactas para leer en tiempo real los tiempos de funcionamiento, los estados de funcionamiento, el estado de carga y las necesidades de mantenimiento. La capacidad de capturar datos operativos en tiempo real abre nuevas oportunidades para la gestión de flotas, el mantenimiento predictivo y el control de costos. Esto permite a las empresas de construcción evaluar mejor qué máquinas están a su capacidad, cuándo se requerirán trabajos de mantenimiento o dónde existe potencial de ahorro. Los datos obtenidos ayudan a los administradores de flotas a optimizar la utilización, planificar citas de servicio con anticipación y calcular los costos totales durante los ciclos de vida con mayor precisión. También existen sistemas de asistencia que aumentan la precisión o mejoran la seguridad en obras con espacios reducidos.
Los sistemas de monitoreo de condición están destinados a predecir el desgaste y optimizar los intervalos de mantenimiento, pero requieren calibración y actualizaciones continuas. El mantenimiento predictivo puede reducir el tiempo de inactividad no planificado, pero los algoritmos necesarios son complejos y requieren mucho mantenimiento. Los sistemas de aprendizaje automático para la detección de anomalías requieren amplios datos de capacitación y ajustes periódicos. El funcionamiento de las máquinas compactas está en constante evolución; El control por voz está destinado a facilitar el funcionamiento en condiciones de trabajo difíciles, pero es susceptible a perturbaciones por el ruido de la obra. En teoría, el control de gestos reduce la tensión física, pero requiere una calibración precisa y es propenso a errores.
La retroalimentación háptica simula la textura de la superficie incluso en máquinas controladas a distancia, pero requiere una tecnología compleja con una vida útil limitada. La formación en realidad virtual permite una formación sin riesgos, pero los elevados costes de adquisición sólo se amortizan con un uso intensivo. Los sistemas de realidad aumentada para la superposición de información requieren mucho mantenimiento y su uso es limitado en condiciones de poca iluminación. Poco a poco también se están integrando máquinas compactas en sistemas de obras de construcción conectados en red, pero esto plantea un problema: la protección de datos y los riesgos de seguridad.
La ciberseguridad se está convirtiendo en un desafío cada vez mayor porque las máquinas compactas conectadas en red representan objetivos potenciales de ataque. En consecuencia, los fabricantes deben ampliar su enfoque en el desarrollo de arquitecturas de seguridad sin comprometer la usabilidad. Esto hace que los procedimientos de certificación sean más complejos y costosos, lo que a su vez pone a menudo en desventaja a los fabricantes más pequeños. Además, la comunicación entre máquinas para evitar colisiones sólo funciona de forma fiable si existen normas uniformes, que, sin embargo, aún no se han establecido. Los gemelos digitales (imágenes de las máquinas físicas) están destinados a permitir simulaciones y optimizaciones, pero requieren una actualización continua de los datos y, sobre todo, capacidad informática.
Mantenimiento con previsión
Mientras que los planes de mantenimiento clásicos se llevan a cabo según horas de funcionamiento fijas o intervalos rígidos, el mantenimiento predictivo se basa en el estado real de la máquina. Los sensores monitorean en tiempo real parámetros centrales como la calidad del aceite, la presión hidráulica, el estado de la batería o las curvas de temperatura. Los algoritmos evalúan estos datos y detectan signos de desgaste o mal funcionamiento en una etapa temprana.
Este enfoque es especialmente valioso para las máquinas compactas: los tiempos de inactividad no planificados en obras estrechas y, a menudo, con plazos críticos, provocan retrasos y costes desproporcionadamente altos en relación con el tamaño de la máquina. El mantenimiento predictivo garantiza que los componentes se reemplacen de manera oportuna, que se puedan planificar citas de servicio y que se minimicen los tiempos de inactividad.
Para las empresas constructoras, el mantenimiento predictivo no sólo supone un aumento de la fiabilidad técnica, sino también una mejora de la fiabilidad de los cálculos. Las máquinas no se revisan "por sospecha", sino cuando es realmente necesario: un paso hacia una mayor eficiencia, sostenibilidad y competitividad.
factor de costo
Desde el punto de vista del usuario, tres preguntas son fundamentales: ¿La capacidad de la batería es suficiente para la jornada laboral planificada? ¿Es la red de distribuidores lo suficientemente sólida como para garantizar un servicio rápido? ¿Y la inversión se puede presentar económicamente? Fabricantes como Volvo CE y Komatsu proporcionan datos específicos sobre capacidades y opciones de carga para ciertos modelos, pero el tiempo de funcionamiento utilizable sigue dependiendo en gran medida de la temperatura, el perfil de carga y los patrones de funcionamiento. Precisamente por eso se recomienda a las empresas de construcción una planificación preliminar detallada: los alquileres a corto plazo para realizar pruebas en operaciones reales, los modelos de arrendamiento con paquetes de servicios o la integración en plataformas compartidas pueden reducir el riesgo y proporcionar experiencia antes de que el capital se inmovilice a largo plazo.
Otro aspecto que muchas veces se subestima es la formación del personal. Las máquinas compactas eléctricas y con control digital se diferencian de los vehículos diésel clásicos en términos de funcionamiento y mantenimiento. La oferta formativa es correspondientemente amplia. Cualquiera que utilice esto no sólo se beneficiará de una mayor eficiencia, sino también de menos tiempos de inactividad debidos a un funcionamiento incorrecto o un mantenimiento inadecuado. La estandarización de interfaces para accesorios y paquetes de baterías es otra palanca que podría acelerar la aceptación de las máquinas compactas electrificadas. Acoplamientos uniformes, módulos de batería rápidamente reemplazables y estándares telemáticos interoperables reducirían el esfuerzo logístico y facilitarían la reutilización de accesorios entre marcas. Hasta ahora, los fabricantes individuales han elegido soluciones patentadas, lo que limita la flexibilidad. El mercado tendrá que responder a la regulación o a la cooperación de toda la industria en los próximos años para que los modelos compartidos y la interoperabilidad funcionen a mayor escala.
