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

No se deje engañar por los kilómetros de grano que se desdibujan en un interminable campo dorado mientras pasa por la I-88. Esos tallos sólo parecen intercambiables.

Hoy en día, los equipos agrícolas pueden ver cada planta individual y saber cuál es un cultivo y cuál es una maleza. Una cosechadora John Deere que circula traqueteando por las granjas Gaesser en Ankeny, Iowa, puede reconocer qué tipo de grano se está cosechando, considerar la dirección del viento y la pendiente del terreno antes de ajustarse en consecuencia, orientándose entre el maíz y la soja con mucho más precisión que el teléfono inteligente en su bolsillo puede indicarle dónde se encuentra.

Mientras que los satélites del Sistema de Posicionamiento Global ubican su teléfono a uno o dos pies, los combinados 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 5,400 acres con su padre, Ray.

Esta precisión es necesaria si, por ejemplo, se quiere 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 finca genera datos más rápido de lo que genera alfalfa después de una lluvia. Ambos deben manejarse adecuadamente para que todo funcione sin problemas.

"Yo diría que el trabajo agrícola consiste en gestionar datos al 50% y trabajar en el campo", dijo Chris Gaesser. "Todos esos datos son importantes porque afectan muchas de las decisiones que se toman".

UNA OFICINA RODANTE

A veces, el efecto de esos datos es inmediato: un agricultor que conduce una cosechadora hace una pausa en el medio del campo, revisa la pantalla de su computadora y restablece sus configuraciones de optimización, cambiando la velocidad del rotor de la trilladora, el espacio libre, la velocidad del ventilador y las aberturas del tamiz, según lo que ve en su máquina. recogiendo, intentando, por ejemplo, minimizar la suciedad en su depósito de cereales.

Hoy en día, es probable que un agricultor esté haciendo llamadas telefónicas y comprobando el número de "me gusta" en su última publicación #FarmTok mientras la cosechadora avanza en una fila de 20 minutos. Realmente no tiene muchas opciones.

"Estás sentado en esto 16 horas al día; muchas veces, en 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 sólo debe hacer funcionar su máquina de manera eficiente y productiva, sino que en muchos casos debe administrar su negocio mientras está en la máquina".

Y qué máquina es una cosechadora nueva.

Los conductores urbanos están tan deslumbrados por el reconocimiento de señales de tráfico de sus nuevos y brillantes automóviles híbridos y la vista aérea de 360 ​​grados que tal vez nunca se detengan a darse cuenta de que la misma revolución de la inteligencia artificial que está cambiando la forma en que llegamos al centro también ha revolucionado tanto la agricultura como la forma de cultivar. 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.

OBRAS INTERNAS 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 en 1912 se inauguró aquí una fábrica de Deere, ya era hacia el final del primer siglo de actividad de la empresa. Fue iniciado en Grand Detour, Illinois, en 1837 por John Deere, un herrero de Vermont que convirtió una vieja hoja de sierra en un arado de acero autofregador que cortaba mejor la pegajosa tierra negra de Illinois.

Durante el siguiente siglo y cuarto, Deere fue conocida más por la tradición que por la innovación, y sus distintivos motores de tractor de dos cilindros "Poppin' Johnny" eran un sonido familiar en las granjas que no habían dado el salto a maquinaria más potente. La Segunda Guerra Mundial comenzó a cambiar eso, cuando los agricultores convertidos en soldados regresaron 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 precisamente en el Neiman Marcus de Dallas) cuando Deere hizo como argumento de venta su visión de futuro, primero en el estilo y luego en el equipamiento. En 1999, empezó a conectar sus cosechadoras al GPS.

Hoy en día, Deere emplea a más ingenieros de software que ingenieros mecánicos. La alta dirección puede incluso estremecerse ante la palabra "cosechadoras".

"Yo 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 de Deere. Al igual que el viejo chiste acerca de que el Ford Modelo T viene en cualquier color que desee, siempre que sea negro, puede pintar su nueva cosechadora en una variedad 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 "clásico" de John Deere 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 recorridos Gold Key, un ritual casi diario en Harvester Works. Cada cosechadora de más de un millón de dólares 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 intentar venderlas, venden sus cosechadoras primero y luego las construyen. 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 parcialmente construidas tienen una hoja de papel pegada con un nombre, como "Kevin R., North Platte, NE", y un código de barras.

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

Cuando llega el momento de encender por primera vez el motor de una cosechadora nueva, se invita al propietario a girar la llave, que efectivamente 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 pueda suceder, 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 ensamblarlas en un vehículo que pueda pesan 50,000 libras y alcanzan una velocidad máxima de 40 kilómetros por hora, algo más importante de lo que imaginan, ya que pasar de un campo a otro tiene una forma de consumir un valioso tiempo de cosecha. Todo el proceso de montaje dura aproximadamente una semana.

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

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", afirmó Musick.

REBOTE POST-COVID

Si bien Deere se ha expandido al sector de equipos de construcción e incluso vehículos recreativos todo terreno, su negocio principal sube y baja 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 estaban esperando en camiones con remolque estacionados a mil millas de distancia. Algunas semanas Harvester Works tuvo un 40% de ausentismo. La escasez de trabajadores era tal que Deere empezó a capacitar a centenares de soldadores en clases intensivas las 24 horas del día. Sin olvidar la huelga de cinco semanas que cerró la fábrica en otoño de 2021.

"La cadena de suministro sufrió graves perturbaciones el año pasado", afirmó Jim Leach, director de fábrica de East Moline. "Teníamos cientos de máquinas parcialmente terminadas. Todavía no hemos visto un retorno a la normalidad".

Pero están llegando a ese punto: alrededor de 2.100 empleados trabajan ahora en tres turnos.

"Básicamente hemos duplicado nuestra fuerza laboral en los últimos 24 meses", dijo Leach. Y el 19 de mayo, el último informe trimestral de ganancias de Deere superó las expectativas de Wall Street sobre las fuertes ventas de sus tractores y equipos de agricultura de precisión. La empresa elevó su previsión de ingresos netos para el resto del año y los pedidos registrados se mantienen sólidos. El nuevo objetivo para el año fiscal 2023: ingresos netos en el rango de 9.250 millones de dólares a 9.500 millones de dólares, superior a la previsión anterior de 8.750 millones de dólares a 9.250 millones de dólares.

LA FÁBRICA INTELIGENTE

Una forma de minimizar la espera por las piezas es fabricarlas usted mismo. Harvester Works tiene ocho estaciones industriales de láser de fibra óptica Trumpf que convierten láminas de metal en piezas combinadas, componentes de chasis y costados de tanques de granos, que luego se moldean en 10 prensas plegadoras (grandes prensas industriales) en un proceso que está casi totalmente automatizado. Lo único que se necesita manos humanas es transferir los componentes de los láseres a las prensas. La planta transforma 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 realizar 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 se encontraban las cosechadoras. Ahora, un gran robot móvil autónomo, blanco, del tamaño de un refrigerador, al que los trabajadores de la fábrica apodaron cariñosamente Ruth, se abre camino a través de 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 pagábamos a la gente con un portapapeles para que escribieran qué máquina había allí. Tan pronto como terminabas, tenías que empezar de nuevo porque todo estaba siempre en movimiento".

¿Cómo entender el extenso proceso de fabricación de cosechadoras que involucra miles de piezas, cientos de trabajadores realizando miles de soldaduras, colocando remaches y apretando pernos en docenas de estaciones durante una semana de 24 horas al día? Quizás la mejor manera de imaginar lo que sucede en Harvester Works es dividir la creación combinada en dos tareas: unir las piezas y luego verificar lo que se acaba de armar para asegurarse de que se haya hecho correctamente. La segunda tarea lleva el doble de tiempo que la primera y se desarrolla en dos líneas de cosechadoras diferentes y seis líneas de encabezado frontales. (Una cosechadora sin cabezal, como dijo un empleado de Deere, "es simplemente un viaje lento").

Siempre que sea posible, el montaje y la comprobación se realizan simultáneamente. Michael Churchill utiliza una pistola 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 armas que no estaban atadas a la computadora; se veían muchos más componentes sueltos y pernos faltantes", dijo Churchill, de 34 años, que ha trabajado en Deere durante 16 años. "Hoy en día, la computadora te dice si omitiste un torque, o si falta un perno o una pieza. Las máquinas tienen más pruebas de errores. 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 hasta las líneas centrales, donde se ensamblan en cosechadoras terminadas sobre transportadores Strothmann amarillos: plataformas rodantes bajas de fabricación alemana que no avanzan al siguiente punto de ensamblaje. una vía empotrada hasta que todas las funciones en una estación en particular se hayan realizado correctamente.

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

Hace dos años, esta comprobación la realizaba un empleado de Deere con un portapapeles y tardaba 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, adoptan la tecnología porque, en general, funciona mejor. Un agricultor de Mississippi que probó la tecnología "Ver y rociar" que Deere introdujo en 2020 informa que reduce el uso de herbicidas en un 85%. Steve Pitstick, que cultiva 5.000 acres de soja en Maple Park, Illinois, estima que los rendimientos han aumentado un 50% desde que empezó a cultivarla 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 haya en una cosechadora, menos posibilidades habrá de que un agricultor pueda solucionar un problema con unos alicates y una lata de WD-40. Los precios de las cosechadoras anteriores al GPS han aumentado considerablemente en los últimos años debido a aquellos que no quieren molestarse con toda la tecnología.

Si alguna vez se ha sentido frustrado por perder la señal de su teléfono, imagínese conduciendo una cosechadora de 25 toneladas por un campo cuando sus sistemas se apagan.

"En algunas de estas cosas, se pierde la señal y simplemente no funciona", dijo Chris Gaesser, admitiendo que sólo sucede en raras ocasiones y no por mucho tiempo: a veces una parte de un campo es una zona muerta. Por eso 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, que lleva a algunos propietarios de Deere a demandar a la empresa, alegando que estaba obstaculizando su capacidad de reparar las costosas cosechadoras que habían comprado.

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

Por su parte, Deere sostiene que no impide que los agricultores reparen sus equipos. "John Deere apoya la decisión del cliente de reparar sus propios productos, utilizar un servicio de reparación independiente o hacer que las reparaciones las realice un distribuidor autorizado", dijo la compañía en un comunicado. "John Deere además 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 contundente poniéndose del lado de los demandantes acusando a la empresa de utilizar su dominio para monopolizar las reparaciones.

"Durante la temporada de cosecha, el tiempo es esencial", argumentó el DOJ, señalando que los retrasos podrían deberse a que los talleres de reparación independientes queden fuera del negocio y a que los sistemas informáticos de Deere se nieguen a reconocer la presencia de una pieza de repuesto hasta que un técnico autorizado " "los desbloquea", o una serie 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 compañía cumpla con la garantía de una máquina que ha estado cargada de productos no comercializados. repuestos y manipulados por cualquier mecánico disponible en Eufaula, Alabama.

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 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 vídeo de su gira Gold Key, con el himno de Joe Diffie, "John Deere Green". Pintar el icónico verde en sí requiere una ala de Harvester Works: un proceso de electrorrecubrimiento de 13 pasos de tanques de inmersión, baños de recubrimiento y brazos de pistola rociadora robótica.

Las piezas se limpian en solvente sumergiéndolas en tanques de 50,000 galones, imprimadas, secadas en un horno y luego pintadas electrostáticamente; las partículas de pintura reciben una carga positiva, mientras que las piezas metálicas se cargan negativamente, lo que permite que la pintura se adhiera a la superficie. metal de espesor uniforme y dureza particular. Cada cosechadora necesita unos 20 galones de pintura.

Los trabajadores con trajes espaciales todavía necesitan entrar después con pulverizadores portátiles y retocar 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 intentar eliminar 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 y la otra mitad humanos), una soldadura implica calor, que puede distorsionar el metal. Lo último que Deere quiere hacer es desalinear un augurio de 33 pies. Menos soldaduras, más remaches.

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

TRACTORES AUTÓNOMOS

Nadie sabe cuánto tiempo estará ese granjero al volante de una cosechadora. El año pasado, Deere presentó un tractor completamente autónomo, el R8, que se orienta mediante una "geovalla" y permite al agricultor consultar su correo electrónico en la comodidad de la granja.

Deere ya está enviando tractores autónomos para fumigar herbicidas y los agricultores esperan que en la próxima década estén funcionando cosechadoras autónomas. O antes.

"Creo que esa es la dirección en la que vamos, sin duda", dijo Gaesser. "En este momento todo es más grande y más rápido. Yo diría que dentro de 10 años, y probablemente antes, veremos piezas más pequeñas que funcionan todo el tiempo en lugar de equipos más grandes operados por humanos que funcionan durante el día".

Aunque en este momento, señala, todavía se necesita un conductor experto para, por ejemplo, adaptarse a una hilera de cultivos que han sido azotados por la brisa, más rápido que una máquina.

"Si se opta por el maíz bueno, se puede optar por el maíz malo, y cuando se adapta al maíz malo, se vuelve al maíz bueno", dijo Gaesser. "Aún 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 tiene sus límites. Antes de que cada nueva cosechadora John Deere abandone East Moline Harvester Works para cumplir su vida útil (en promedio) de 17 años 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. "La última línea de defensa", como se describe: un empleado se tumba en una camilla de mecánico, pasa por debajo de la nueva cosechadora y examina su parte inferior con una linterna.

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

El motor Enduro abrió posibilidades para Rivian, que había estado luchando contra la escasez de la cadena de suministro y los elevados costos de fabricación.

Shawn Fain también quiere que los trabajos en la planta de baterías vayan a los miembros del UAW desplazados a medida que se cierran las instalaciones para automóviles convencionales, como la fábrica de Belvidere.

El plan del fabricante chino de baterías para vehículos eléctricos para una planta de 2.360 millones de dólares en Michigan ha dado otro paso adelante, incluso cuando se está construyendo una instalación hermana en el suburbio de Manteno, en el extremo suroeste.