John Deere Harvester Works revela el futuro de la agricultura con IA

May 11, 2023

No se deje engañar por los kilómetros de grano que se desdibujan en un campo dorado interminable a medida que avanza por la I-88. Esos tallos solo parecen intercambiables.

Los equipos agrícolas de hoy pueden ver cada planta individual y saber cuál es un cultivo y cuál una maleza. Una cosechadora John Deere traqueteando en Gaesser Farms en Ankeny, Iowa, puede reconocer qué tipo de grano se está cosechando, considerar la dirección del viento y la pendiente del suelo antes de ajustarse en consecuencia, orientándose entre el maíz y la soja con mucha más precisión. precisión que el teléfono inteligente en su bolsillo puede decirle dónde está parado.

Mientras que los satélites del Sistema de Posicionamiento Global ubican su teléfono dentro de un pie o dos, las combinaciones triangulan aún más la señal GPS con una precisión increíble, utilizando un par de torres de corrección estacionarias.

"Aplicamos todo dentro de una pulgada de donde se supone que debe estar", dijo Chris Gaesser, quien cultiva 5400 acres con su padre, Ray.

Tal precisión es necesaria si desea, por ejemplo, rociar herbicida sobre las malas hierbas pero no sobre la tierra entre ellas. O recuerde que una sección de un campo está más húmeda que otra. Una granja genera datos más rápido de lo que genera alfalfa después de una lluvia. Ambos deben manejarse adecuadamente para que todo funcione sin problemas.

"Diría que el trabajo agrícola es 50-50 administrar datos y realmente trabajar en el campo", dijo Chris Gaesser. "Todos esos datos son importantes porque afectan muchas de las decisiones que tomas".

UNA OFICINA RODANTE

A veces, el efecto de esos datos es inmediato: un agricultor que maneja una cosechadora se detiene, en el medio del campo, revisa la pantalla de su computadora y restablece la configuración de optimización, cambiando la velocidad del rotor de la trilladora, el espacio libre, la velocidad del ventilador y las aberturas de las cribas, según lo que ve en su máquina. recolectando, tratando, por ejemplo, de minimizar la suciedad en su silo de granos.

Es probable que un agricultor de hoy esté haciendo llamadas telefónicas y verificando la cantidad de Me gusta en su última publicación #FarmTok mientras la cosechadora se conduce sola a lo largo de una fila de 20 minutos. Realmente no tiene muchas opciones.

"Estás sentado en esto 16 horas al día; muchas veces en el otoño, esta es la oficina del agricultor", dijo Jason Abbott, gerente de realización de valor en John Deere Harvester Works. "Piénselo de esa manera. No solo debe operar su máquina de manera eficiente y productiva, en muchos casos debe administrar su negocio mientras está en la máquina".

Y qué máquina es una cosechadora nueva.

Los conductores de la ciudad están tan deslumbrados por el reconocimiento de señales de tráfico de sus nuevos y brillantes automóviles híbridos y la vista de pájaro de 360 ​​grados que nunca se detendrán para darse cuenta de que la misma revolución de inteligencia artificial que cambió la forma en que llegamos al centro de la ciudad también ha revolucionado tanto la agricultura como la forma en que se cultiva. se fabrica el equipo.

"La adopción de tecnología en la agricultura sorprendería absolutamente a las personas que no están al tanto", dijo Miles Musick, gerente de ingeniería de fábrica en Harvester Works, ubicada a unas 170 millas al oeste de Chicago en East Moline, Illinois.

TRABAJO INTERIOR DE LA COSECHADORA

Pase una mañana en Harvester Works de 3 millones de pies cuadrados y comenzará a ver cuán alta tecnología se ha vuelto todo. Cuando se abrió una fábrica de Deere aquí en 1912, ya estaba hacia el final del primer siglo de actividad de la empresa. Fue iniciado en Grand Detour, Ill., en 1837 por John Deere, un herrero de Vermont que convirtió una hoja de sierra vieja en un arado de acero autolimpiante que hizo un mejor trabajo al cortar la tierra negra y pegajosa de Illinois.

Durante el siguiente siglo y cuarto, Deere fue conocida más por la tradición que por la innovación, sus distintivos motores de tractor de 2 cilindros "Poppin' Johnny" un sonido familiar en las granjas que no habían dado el salto a maquinaria más poderosa. La Segunda Guerra Mundial comenzó a cambiar eso, cuando los granjeros convertidos en soldados llegaron a casa y se preguntaron por qué sus tractores no podían ser tan poderosos como lo habían sido sus Jeeps y camiones en el extranjero.

El cambio comenzó en serio en 1960, anunciado en el Neiman Marcus en Dallas, de todos los lugares, cuando Deere hizo un punto de venta de mirar hacia el futuro, primero con el estilo, luego con el equipo. En 1999, comenzó a conectar sus cosechadoras al GPS.

En la actualidad, Deere emplea a más ingenieros de software que ingenieros mecánicos. La alta dirección puede incluso estremecerse ante la palabra "combina".

"Los llamaría conjuntos de sensores móviles que tienen capacidad computacional", dijo el director de tecnología de Deere, Jahmy Hindman, al podcast The Verge. "Están transmitiendo datos continuamente".

No hay nada retro en ninguna parte del proceso de fabricación, excepto el color utilizado para pintar los equipos agrícolas Deere. Al igual que el viejo chiste sobre el Ford Modelo T que viene en el color que desee, siempre que sea negro, puede pintar su nueva cosechadora en una gama de colores, todos ellos Pantone 364C, un tono comúnmente conocido como verde John Deere. (Incluso aquí, sin embargo, la innovación se entromete, ya que en realidad hay dos verdes John Deere: el verde John Deere "clásico" anterior a 1989, y el color más brillante utilizado desde entonces, conocido como verde John Deere "Ag and Turf".)

EL CLUB DE LA LLAVE DE ORO

Llegue puntualmente a las 8 am una mañana de esta primavera y ya estará detrás de un grupo de hombres con botas de trabajo, mezclilla, camisas de franela a cuadros y gorras de béisbol, provenientes de Texas, Georgia, Carolina del Norte y Mississippi. Están aquí para sus giras Gold Key, un ritual casi diario en Harvester Works. Cada cosechadora de más de $1 millón está hecha a medida para un cliente específico, como Tesla, Deere se dio cuenta de que ahorran mucho dinero si, en lugar de construir máquinas y luego tratar de venderlas, primero venden sus cosechadoras y luego las fabrican. ordenar. Los clientes deciden si quieren optar por la opción de tapete con calefacción o cualquier otra variable, excepto el color, que suman hasta 3 millones de combinaciones teóricas diferentes. Las unidades construidas parcialmente tienen un papel pegado con un nombre, como "Kevin R., North Platte, NE", y un código de barras.

"Es genial venir y ver cómo se construye", dijo Brant Voss, agricultor del centro de Iowa, a Missouri Farmer Today después de su gira Gold Key de 2015.

Cuando llega el momento de encender el motor de una cosechadora nueva por primera vez, se invita al propietario a girar la llave, que de hecho es de color dorado. A veces, el momento no es el adecuado, por lo que algunos agricultores de Gold Key tienen que conformarse con conducir su nueva cosechadora por la pista de pruebas de Harvester Works.

Sin embargo, antes de que eso suceda, Harvest Works debe reunir, o fabricar, más de 18,000 piezas, tres veces más de las necesarias para construir un automóvil, desde pequeños tornillos hasta rotores de trilla de mil libras, y ensamblarlos en un vehículo que puede pesa 50,000 libras con una velocidad máxima de 25 millas por hora, más importante de lo que puedas imaginar, ya que ir de un campo a otro tiene una forma de quemar un tiempo precioso de cosecha. Todo el proceso de montaje dura aproximadamente una semana.

Primero, un poco de nomenclatura. Si todo lo que sabes sobre la agricultura provino de guiar vacas y pollos de plástico a través de la alfombra de una sala de juegos, usaste tractores: un par de ruedas grandes en la parte trasera, dos pequeñas en la parte delantera, tirando de varios implementos. Los tractores siguen siendo importantes: tiran de las sembradoras, los cultivadores y los carros de grano que recogen el grano cosechado. Pero la cosecha en sí se hace exclusivamente con cosechadoras, que se llaman "cosechadoras" porque combinan varias funciones: cortar la cosecha, trillarla para separar los granos de grano de las cubiertas y tallos de las semillas, y amontonar la paja sobrante. El extremo comercial de una cosechadora es el "cabezal", una disposición frontal cambiable y especializada, digamos 12, 14 o 16 conos de plástico para dividir y cortar hileras de maíz, o una banda rodante destinada a recoger paja cortada.

The Harvester Works se enorgullece de ser la planta de cosechadoras más grande del mundo: Deere también fabrica cosechadoras en Horizontina, Brasil, para el mercado sudamericano, y en Zweibrucken, Alemania, para Europa, donde las cosechadoras más pequeñas tienden a usarse en granjas más pequeñas. Y sí, su negocio europeo se ha visto afectado por la guerra de Ucrania. "Nuestra fábrica alemana se ha visto afectada porque Rusia y Ucrania están en su mercado", dijo Musick.

REBOTE POST-COVID

Si bien Deere se ha expandido a los equipos de construcción e incluso a los vehículos recreativos todo terreno, su negocio principal crece y cae al ritmo de los altibajos de la agricultura.

En el punto álgido de la pandemia, la fábrica estaba repleta de máquinas a medio construir que no se podían completar porque las piezas necesarias esperaban en camiones con remolque estacionados a mil millas de distancia. Algunas semanas, Harvester Works tuvo un 40% de ausentismo. Los trabajadores eran tan escasos que Deere se dedicó a capacitar a los propios soldadores por cientos en clases intensivas las 24 horas. Sin olvidar la huelga de cinco semanas que cerró la fábrica en otoño de 2021.

"La cadena de suministro se interrumpió masivamente el año pasado", dijo Jim Leach, gerente de fábrica en East Moline. "Teníamos cientos de máquinas que estaban parcialmente completas. Todavía no hemos visto un regreso a la normalidad".

Pero están llegando allí, con alrededor de 2100 empleados que ahora trabajan en tres turnos.

"Básicamente hemos duplicado nuestra fuerza laboral en los últimos 24 meses", dijo Leach. Y el 19 de mayo, el último informe de ganancias trimestrales de Deere superó las expectativas de Wall Street en cuanto a las sólidas ventas de sus tractores y equipos de agricultura de precisión. La compañía elevó su pronóstico de ingresos netos para el resto del año, y los pedidos registrados se mantuvieron sólidos. El nuevo objetivo para el año fiscal 2023: ingreso neto en el rango de $9,25 mil millones a $9,50 mil millones, superior al pronóstico anterior de $8,75 mil millones a $9,25 mil millones.

LA FÁBRICA INTELIGENTE

Una forma de minimizar la espera de las piezas es fabricarlas usted mismo. Harvester Works tiene ocho estaciones industriales de láser de fibra óptica Trumpf que convierten láminas de metal en partes de cosechadoras, componentes de chasis y lados de tanques de granos, que luego se moldean en 10 prensas plegadoras (grandes prensas industriales) en un proceso que está casi totalmente automatizado. La única necesidad de manos humanas es transferir los componentes de los láseres a las prensas. La planta convierte 60.000 toneladas de chapa de acero al año en piezas para cosechadoras.

"Hacemos mucho de lo que necesitamos", dijo Musick.

Un desafío tan grande como fabricar las piezas es hacer un seguimiento de adónde van, repartidas en los 71 acres de superficie de Harvest Works. Hace dos años, los empleados realizaban manualmente un inventario diario de qué piezas y dónde estaban las cosechadoras en funcionamiento. Ahora, un gran robot móvil autónomo blanco del tamaño de un refrigerador que los trabajadores de la fábrica apodaron cariñosamente como Ruth se abre paso ronroneando por las instalaciones, escaneando los chips RFID en varios componentes para mapear el inventario, hasta cada contenedor de pernos y transeje.

"Ponemos rastreadores en cada máquina", dijo Musick. "Antes, le pagábamos a la gente con un portapapeles para que anotara qué máquina había allí. Tan pronto como terminabas, tenías que empezar de nuevo porque todo estaba siempre en movimiento".

¿Cómo dar sentido al proceso en expansión de la fabricación de cosechadoras que involucra miles de piezas, cientos de trabajadores que realizan miles de soldaduras, colocan remaches y aprietan pernos en docenas de estaciones durante una semana sólida de 24 horas al día? Quizás la mejor manera de imaginar lo que sucede en Harvester Works es dividir la creación de la cosechadora en dos tareas: unir las piezas y luego verificar lo que se acaba de ensamblar para asegurarse de que se haya hecho correctamente. La segunda tarea toma el doble de tiempo que la primera, transcurriendo en dos líneas de combinación diferentes y seis líneas de encabezado de front-end. (Una cosechadora sin cabezal, como dijo un empleado de Deere, "es solo un viaje lento").

Siempre que sea posible, el montaje y la comprobación se realizan simultáneamente. Michael Churchill usa una pistola de llave de impacto que contiene un chip RFID que se comunica con el sistema informático de producción central de Deere, conocido internamente como SCF o Smart Connected Factory, un programa que sabe cuándo Churchill ha apretado lo suficiente un perno determinado y le dice que se detenga.

"Solíamos usar pistolas que no estaban conectadas a la computadora; veías mucho más hardware suelto, tornillos faltantes", dijo Churchill, de 34 años, quien ha trabajado en Deere durante 16 años. "Hoy en día, la computadora te dice si te saltaste un torque, o si falta un perno o una pieza. Hay más pruebas de error en las máquinas. No puedes pasar al siguiente paso, la computadora te dirá: 'Oye, detente, te perdiste algo'".

Aunque casi 10 millas de vías aéreas transportan componentes más pequeños que cuelgan de cadenas alrededor de la planta a las líneas centrales, donde se ensamblan en cosechadoras terminadas sobre transportadores Strothmann amarillos: plataformas rodantes bajas fabricadas en Alemania que no avanzarán hasta el siguiente punto de ensamblaje a lo largo de una pista empotrada hasta que todas las funciones en una estación en particular se hayan realizado correctamente.

Algunas estaciones construyen y verifican; otros simplemente comprueban. Un subensamblaje se detiene para que el SCF pueda examinar cientos de criterios, incluido contar la cantidad de roscas en los pernos expuestos para determinar si una arandela oculta está en su lugar o falta.

Hace dos años, esta verificación la realizaba un empleado de Deere con un portapapeles y demoraba 20 minutos. Ahora lo hace un cuarteto de cámaras montadas en postes altos y tarda 1,5 segundos.

LA EXPERIENCIA DEL CONSUMIDOR

Como muchos consumidores, los agricultores tienen una relación tensa con la tecnología que transforma sus vidas. Por un lado, aceptan la tecnología porque generalmente funciona mejor. Un agricultor de Mississippi que prueba la versión beta de la tecnología "Ver y rociar" que Deere presentó en 2020 informa que reduce el uso de herbicidas en un 85 %. Steve Pitstick, que cultiva 5000 acres de soja en Maple Park, Illinois, estima que los rendimientos han aumentado un 50 % desde que comenzó a cultivar hace 45 años.

"Una combinación de todo: mejor genética de las empresas de semillas, mejor trabajo de nuestra parte como agricultores, mejores equipos de empresas como John Deere", dijo Pitstick.

Por otro lado, cuantos más sistemas computarizados tenga una cosechadora, menor será la posibilidad de que un agricultor pueda solucionar un problema con unos alicates y una lata de WD-40. Los precios de las cosechadoras pre-GPS han subido considerablemente en los últimos años por aquellos que no quieren preocuparse por toda la tecnología.

Si alguna vez se sintió frustrado por perder la señal de su teléfono, imagine conducir una cosechadora de 25 toneladas a través de un campo cuando sus sistemas se cortan.

"Algunas de estas cosas, pierdes la señal y simplemente no funcionan", dijo Chris Gaesser, admitiendo que solo suceden rara vez y no por mucho tiempo; a veces, una parte de un campo es una zona muerta. Es por eso que Gaesser Farms mantiene sus marcadores de campo visual en su lugar, "por si acaso" tienen que guiar sus cosechadoras a la antigua usanza.

Al igual que con los teléfonos inteligentes, el "derecho de reparación" es un tema muy debatido entre los agricultores, lo que hace que algunos propietarios de Deere demanden a la empresa, alegando que estaba obstaculizando su capacidad para reparar las costosas cosechadoras que habían comprado.

"Deere también prohíbe a los agricultores hacer sus propias reparaciones en los equipos de Deere", escribió el Proyecto Estadounidense de Libertades Económicas. "La maquinaria agrícola ahora está tan tecnologizada que incluso un trabajo de reparación básico requiere interactuar con el software que posee Deere. Es celoso de sus derechos de autor sobre ese código, lo que obliga a los agricultores a pagarle a un distribuidor de Deere para que arregle las cosas en lugar de mantener su equipo por su cuenta. ."

Por su parte, Deere sostiene que no se interpone en el camino de los agricultores para reparar sus equipos. "John Deere respalda la decisión de un cliente de reparar sus propios productos, utilizar un servicio de reparación independiente o hacer que un distribuidor autorizado complete las reparaciones", dijo la compañía en un comunicado. "John Deere también proporciona manuales, piezas y herramientas de diagnóstico para facilitar el mantenimiento y las reparaciones".

Dicho esto, la demanda continúa y, en febrero, el gobierno federal emitió una declaración mordaz poniéndose del lado de los demandantes acusando a la empresa de usar su posición dominante para monopolizar las reparaciones.

"Durante la temporada de cosecha, el tiempo es esencial", argumentó el Departamento de Justicia, señalando que los retrasos podrían deberse a que los talleres de reparación independientes están fuera del negocio y a que los sistemas informáticos de Deere se niegan a reconocer la presencia de una pieza de repuesto hasta que un técnico autorizado " los desbloquea", o una variedad de otros impedimentos innecesarios.

Los agricultores no pagarían más de un millón de dólares por una máquina si no quisieran las características que ofrece, y los defensores de Deere argumentarían que no se puede esperar que la empresa respete la garantía de una máquina que ha sido cargada con productos fuera del mercado. partes y manipulado por cualquier mecánico disponible en Eufaula, Ala.

LEALTAD A LA MARCA

A pesar de la demanda, la marca Deere es una sinécdoque de la vida agrícola en general, de la misma manera que la Biblia representa la fe. "Ella está un poco allá arriba, aquí abajo", canta Jake Owen. "Pone un poco de King James en mi John Deere".

Cuando Darren Bailey se postuló para gobernador de Illinois, su campaña publicó un video de su gira Gold Key, con el himno de Joe Diffie, "John Deere Green". Pintar el icónico verde en sí toma un ala de Harvester Works: un proceso de electrorrecubrimiento de 13 pasos de tanques de inmersión, baños de recubrimiento y brazos de pistolas rociadoras robóticas.

Las partes se limpian en solvente sumergiéndolas en tanques de 50,000 galones, se impriman, se secan en un horno y luego se pintan electrostáticamente: las partículas de pintura reciben una carga positiva, mientras que las partes metálicas se cargan negativamente, lo que permite que la pintura se adhiera a la metal de espesor uniforme y dureza particular. Cada cosechadora consume alrededor de 20 galones de pintura.

Los trabajadores en trajes espaciales aún deben entrar después con rociadores de mano y retocar los lugares donde los robots no pueden llegar.

Harvester Works produce dos "familias" de cosechadoras: cuatro modelos de la antigua serie S y la nueva serie X. Uno de los factores considerados en el diseño de la serie X fue la facilidad de montaje: una fabricación más rápida significa un precio más bajo. Eso incluye tratar de evitar posibles errores en el diseño, por ejemplo, reduciendo el número de soldaduras. Aunque la soldadura es una tarea que los robots pueden realizar rápidamente (la fábrica tiene 115 brazos de soldadura robóticos, y la mitad de las soldaduras las realizan robots, la mitad humanos), una soldadura implica calor, que puede distorsionar el metal. Lo último que Deere quiere hacer es desalinear un augurio de 33 pies. Así que menos soldaduras, más remaches.

Las nuevas máquinas ruedan sobre neumáticos especiales de fábrica; tanto para reducir el espacio libre en altura como para que los neumáticos no muestren desgaste por las pruebas cuando se entrega la cosechadora. Las máquinas se encienden (por el propietario, si está allí en su gira Gold Key) y se conducen por una pista de prueba con baches de velocidad para sacudirla un poco y asegurarse de que nada se caiga la primera vez que la nueva cosechadora de $ 1 millón llegue a un bache. . A los agricultores no les gusta eso.

TRACTORES AUTÓNOMOS

Cuánto tiempo ese agricultor estará detrás del volante de una cosechadora es una incógnita. El año pasado, Deere presentó un tractor completamente autónomo, el R8, que se orienta mediante una "geocerca" y libera al agricultor para revisar su correo electrónico en la comodidad de la granja.

Deere ya está enviando tractores autónomos para rociar herbicidas, y los agricultores esperan que las cosechadoras autónomas estén operando en la próxima década. O antes.

"Creo que esa es la dirección en la que vamos, seguro", dijo Gaesser. "En este momento, todo es más grande y más rápido. Diría que dentro de 10 años, y probablemente antes, veremos piezas más pequeñas que funcionan todo el tiempo en lugar de piezas de equipo más grandes operadas por el hombre que funcionan durante el día".

Aunque en este momento, señala, todavía necesita un conductor experto para, por ejemplo, adaptarse a una hilera de cultivos que ha sido azotada por una brisa, más rápido de lo que puede hacerlo una máquina.

"Si vas a comprar maíz bueno, puedes comprar maíz caído, y para cuando se ajuste al maíz caído, estarás de vuelta en el maíz bueno", dijo Gaesser. "Todavía necesitas que esa persona sepa lo que viene".

Un recordatorio de que, en este momento, tanto en el campo como en la fábrica, la tecnología solo llega hasta cierto punto. Antes de que cada nueva cosechadora John Deere deje East Moline Harvester Works para su vida útil de 17 años en promedio trabajando en los campos, dividida entre un promedio de cuatro futuros propietarios, hay un paso que no se celebra en la pila tecnológica de la empresa, sin embargo, es vital, no obstante. "La última línea de defensa", como se describió: un empleado se acuesta en la enredadera de un mecánico, rueda debajo de la nueva cosechadora y revisa su parte inferior con una linterna.

Neil Steinberges un escritor de Chicago y columnista del Chicago Sun-Times.

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