Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias Vol. 33, No. 3, July-September, 2024, ISSN: 2071-0054
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ORIGINAL ARTICLE

Mobile application to determine means of transportation in the mechanized sugar cane harvest

 

iDHéctor R. de las Cuevas-MilánIUniversidad. Agraria de La Habana (UNAH), Facultad de Ciencias Técnicas, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba.*✉:cuevasm@nauta.cu

iDIveet Sosa-FrancoIUniversidad. Agraria de La Habana (UNAH), Facultad de Ciencias Técnicas, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba.

iDIdaris Gómez-RaveloIIUniversidad. Agraria de La Habana (UNAH), Facultad de Cultura Física, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba.

iDYanara Rodríguez-LópezIUniversidad. Agraria de La Habana (UNAH), Facultad de Ciencias Técnicas, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba.

iDPedro Paneque-RondónIUniversidad. Agraria de La Habana (UNAH), Facultad de Ciencias Técnicas, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba.


IUniversidad. Agraria de La Habana (UNAH), Facultad de Ciencias Técnicas, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba.

IIUniversidad. Agraria de La Habana (UNAH), Facultad de Cultura Física, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba.

 

*Author for correspondence: Héctor R. de las Cuevas-Milán: e-mail: cuevasm@nauta.cu.

ABSTRACT

The objective of this work is to develop the mobile application that allows determining the number of means of transport, in the process of mechanized harvesting of sugar cane, for different transportation distances, field performance and capacity of the means of transport used (20 and 60 t). It is a mobile application, designed in Android, based on the analytical modeling carried out by the SMCTCA software, developed by a group of authors at the Center for Agricultural Mechanization (CEMA). With the CMT application it is possible to evaluate the mechanized process of harvesting and transporting sugar cane, for different operation conditions, enabling the rational organization of the system with an increase in the time utilization coefficient, productivity and a decrease in expenses of operation.

Keywords
Distance, Android, Analytical Modeling, Software

Received: 16/11/2023; Accepted: 14/6/2024

Héctor R. de las Cuevas-Milán, MSc., Inv. Auxiliar, Universidad Agraria de La Habana (UNAH), Facultad de Ciencias Técnicas, Centro de Mecanización Agropecuaria (CEMA), Carretera de Tapaste y Autopista Nacional km 23 ½. San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba.

Ivett Sosa-Franco, MSc., Profesora, Universidad Agraria de La Habana “Fructuoso Rodríguez Pérez”. Carretera Tapaste y Autopista Nacional km 23 ½., San José de Las Lajas, Mayabeque, Cuba. CP 32700, e-mail: ivett@unah.edu.cu.

Idaris Gómez-Ravelo, Dr.C., Profesora, Universidad Agraria de La Habana (UNAH), Facultad de Cultura Física, Dpto. de Didáctica de la Educación Física, Carretera de Tapaste y Autopista Nacional km 23 ½. San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba, e-mail: idaris@nauta.cu.

Yanara, Rodríguez-López, Dr.C., Inv. Auxiliar, Universidad Agraria de La Habana (UNAH), Facultad de Ciencias Técnicas, Centro de Mecanización Agropecuaria (CEMA), Carretera de Tapaste y Autopista Nacional km 23 ½. San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba, e-mail: yanita@unah.edu.cu.

Pedro Paneque-Rondón, Dr.C., Inv. Titular, Universidad Agraria de La Habana (UNAH), Facultad de Ciencias Técnicas, Centro de Mecanización Agropecuaria (CEMA), Carretera de Tapaste y Autopista Nacional km 23 ½. San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba, e-mail: paneque@unah.edu.cu.

The authors of this work declare no conflict of interests

AUTHOR CONTRIBUTIONS: Conceptualization: H. de la Cuevas. Data curation: H. de la Cuevas, I. Sosa. Formal analysis: H. de la Cuevas, I. Sosa, I. Gómez. Investigation: H. de la Cuevas, I. Sosa, I. Gómez, Methodology: H. de la Cuevas, I. Sosa. Supervision: H. de la Cuevas, I. Sosa, I. Gómez, Y. López, P. Paneque. Validation: H. de la Cuevas, I. Sosa, I. Gómez, P. Paneque. Visualization: H. de la Cuevas, I. Sosa, I. Gómez, Y. López. Writing - original draft: H. de la Cuevas, I. Sosa, I. Gómez. Writing - review&editing: H. de la Cuevas, I. Sosa, I. Gómez, P. Paneque.

CONTENT

INTRODUCTION

 

Cuba is one of the countries with the highest level of mechanization in the sugarcane harvest, in which it uses thousands of complete process machines and varied means of transportation. In recent years, the mechanized cutting system was introduced with bud cutting and cane transfer, for direct unloading to the dumper, with the use of self-tilting semi-trailers pulled by tractor, as intermediate transport, and trucks with trailers for hauling towards the dumper (Martínez et al., 2021MARTÍNEZ, R.R.; RODRÍGUEZ, O.M.; BETANCOURT, R.Y.; GONZÁLEZ, C.O.; GUILLÉN, S.S.; VIDAL, D.L.: “Cosecha de caña de azúcar en suelos arcillosos pesados con alta humedad”, Ingeniería Agrícola, 11(4): 68-74, 2021, ISSN: 2306-1545, e-ISSN: 2227-8761.).

Harvesting is one of the most important stages in sugarcane production. That is why as a process it requires a high degree of organization and coordination of all the factors involved, from the field to the tilter (López et al., 2022LÓPEZ, B.E.; SAUCEDO, L.E.; GONZÁLEZ, C.O.; HERRERA, S.M.; BETANCOURT, R.Y.: “Efectos de la cosecha mecanizada de la caña de azúcar sobre el suelo”, Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias, 31(1), 2022, ISSN: 1010-2760, e-ISSN: 2071-0054.).

The harvest-transport process does not constitute an element that influences the production process of both cane and sugar itself, but it does determine the economy of the production process, since it is developed with the use of a set of technical means between which include harvesters and means of transportation (tractors and/or trucks with carts or trailers), which, if not rationally organized, negatively influence total production costs (Rodríguez et al., 2019RODRÍGUEZ, L.Y.; MOREJÓN, M.Y.; SOSA, G.D.; MANUEL, B.J.; MARTÍNEZ, B.O.: “Modelo de Markov para determinar la estructura racional del complejo cosecha-transporte en caña de azúcar”, Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias, 28(1), 2019, ISSN: 1010-2760, e-ISSN: 2071-0054.).

The sugarcane harvest is a rigorous process, which requires a high degree of organization and coordination of all the factors involved in the technological process. During it, an average of 40% of the expenses dedicated to the production of cane are incurred, so maximum organization is required in all the actions it includes, from the field to the tilter (Daquinta et al., 2018DAQUINTA, G.L.A.; PÉREZ, O.C.; DE JESÚS, M.R.R.; TERRY, S.D.; FERNÁNDEZ, S.M.: “Flujograma de corte para la cosecha mecanizada de la caña de azúcar en alta humedad.”, Ingeniería Agrícola, 8(3), 2018, ISSN: 2306-1545, e-ISSN: 2227-8761.).

Castillo et al. (2021)CASTILLO, R.J.A.; ÁVALOS, C.J.L.; GONZÁLEZ, C.O.; SÁNCHEZ, V.S.; ACEVEDO, D.M.; LEÓN, S.Y.; LÓPEZ, B.E.; SALCERIO, S.R.A.; BETANCOURT, R.Y.: “Factores que influyen en el rendimiento de cosechadoras de caña de azúcar, en Villa Clara”, Ingeniería Agrícola, 11(1): 27-34, 2021, ISSN: 2306-1545, e-ISSN: 2227-8761. state that the evaluations of agricultural machines are generally carried out according to the NC 34-37 (2003)NC 34-37: Máquinas Agrícolas y Forestales, Metodología para la Evaluación Tecnológica Explotativa, Inst. Oficina Nacional de Normalización La Habana, Cuba, Norma Cubana, La Habana, Cuba, Publisher: Oficina Nacional de Normalización La Habana, Cuba, 2003., standard, according to the phototiming method, making it possible to identify the times used in the production process and define the exploitation indicators of the machines. agricultural sets and self-propelled machines (sugar cane harvesters). Within these investigations, those carried out by the following authors are mentioned: Suárez et al. (2006)SUÁREZ, P.C.; RODRÍGUEZ, L.Y.; MÁRQUEZ, L.K.: “Determinación y análisis de los principales índices de explotación de las cosechadoras de caña CAMECO”, Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias, 15(4): 69-73, 2006, ISSN: 1010-2760, e-ISSN: 2071-0054.; Matos et al. (2010)MATOS, R.N.; GARCÍA, C.E.; GONZÁLEZ, G.J.R.: “Evaluación técnica y de explotación de las cosechadoras de caña Case-7 000”, Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias, 19(4): 06-09, 2010, ISSN: 1010-2760, e-ISSN: 2071-0054.; Daquinta et al. (2014)DAQUINTA, G.L.A.; DOMINGUEZ, B.J.; PÉREZ, O.C.; FERNÁNDEZ, S.M.: “Indicadores técnicos y de explotación de las cosechadoras de caña de azúcar CASE-IH 7000 y 8000 en la provincia de Ciego de Ávila”, Ingeniería Agrícola, 4(3): 3-8, 2014, ISSN: 2306-1545, e-ISSN: 2227-8761.; de la Rosa et al., (2014)DE LA ROSA, A.A.A.; LEIVA, M.L.V.; POMPA, C.I.; RODRÍGUEZ, S.O.: “Valoración del proceso de cosecha mecanizada de la caña de azúcar, utilizando las cosechadoras CASE IH (A 7000) en la empresa azucarera “Arquímedes Colina Antúnez””, Ingeniería Agrícola, 4(4): 30-34, 2014, ISSN: 2306-1545, e-ISSN: 2227-8761. and others.

In the Base Business Unit (UEB), Attention to Sugar Cane Producers “Héctor Molina Riaño”, not only industrial problems have arisen, but at the same time organizational and productive problems have arisen (Rodríguez et al., 2019RODRÍGUEZ, L.Y.; MOREJÓN, M.Y.; SOSA, G.D.; MANUEL, B.J.; MARTÍNEZ, B.O.: “Modelo de Markov para determinar la estructura racional del complejo cosecha-transporte en caña de azúcar”, Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias, 28(1), 2019, ISSN: 1010-2760, e-ISSN: 2071-0054.).

In the case of transportation, the biggest problem is defined by the high rate of transportation interruptions, where it reaches values close to 50% on average, this is due to the wait for the supply of cane, interruptions of the combine and the wait to download into the tilter (Suárez et al., 2006SUÁREZ, P.C.; RODRÍGUEZ, L.Y.; MÁRQUEZ, L.K.: “Determinación y análisis de los principales índices de explotación de las cosechadoras de caña CAMECO”, Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias, 15(4): 69-73, 2006, ISSN: 1010-2760, e-ISSN: 2071-0054.; Matos et al., 2010MATOS, R.N.; GARCÍA, C.E.; GONZÁLEZ, G.J.R.: “Evaluación técnica y de explotación de las cosechadoras de caña Case-7 000”, Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias, 19(4): 06-09, 2010, ISSN: 1010-2760, e-ISSN: 2071-0054.).

Taking into account the above, the objective of this work is to develop a mobile application to determine the number of means of transport, in the mechanized harvest of sugar cane, for different exploitation conditions.

MATERIALS AND METHODS

 

Characterization of the technological process, of the mechanized system of harvesting and transporting sugar cane

 

During the cutting of the sugar cane by the harvester, a moving tractor with a self-tilting trailer moves parallel to it while it is filled. Subsequently, the moving tractor moves full to the head of the field, filling the truck and the attached trailers. to the same, where the trailer trains are formed with the truck. It is then moved to the central dump where the unloading takes place.

Methodology used for the development of the CMT application

 

The implementation of a methodology for the preparation of the application, which involves the organization of chain processes, such as mechanized sugarcane harvesting, allows the acceleration of analyzes in the decision-making process, as is the case of organizational systems in the Agriculture. It is necessary to take into account all the variables that participate in the technological process such as: transportation distance, field performance, capacity of the means of transportation, among others, allowing possible solutions in advance.

The development of the application for determining the quantity of means of transport (DCMT), the modeling of the mechanized transport and harvest system of sugar cane was carried out, using the SMCTCA software, developed by De las Cuevas et al. (2016)DE LAS CUEVAS, M.H.R.; GÓMEZ, R.I.; HERRERA, P.M.I.; SALGUERO, S.F.: “Software para la modelación del sistema mecanizado de cosecha y transporte de caña de azúcar”, Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias, 25(4): 81-87, 2016, ISSN: 1010-2760, e-ISSN: 2071-0054., for different exploitation conditions.

As an optimization criterion, the maximum values of the time utilization coefficient were chosen during the technological process, guaranteeing that the harvester does not stop during cutting due to lack of means of transport, that is, that the synchronization between them is the same. more rational.

With the software (SMTCA) different runs were carried out, for different operating conditions and capacities of means of transport (20 and 60 t), the behavior curves were defined, for different distances from the field to the plant tilter (5, 10 , 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 and 100 km) and eight field yields (20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 and 90 t/ha).

A battery of behavior curves was prepared for all the analyzed variants, defining the equations through a linear fit. These are the methodological basis for calculating the number of means of transport, of the CMT mobile application.

Mobile application for determining the quantity of means of transportation in the mechanized sugarcane harvesting and transportation system

 

The CMT app was developed on the Android 6.0 platform, based on the synthesized flow diagram shown in Figure 1. According to this scheme, the number of means of transport is determined for eleven distances from the field, to the central tilter (Lx, 5 to 100 km), depending on the performance and load capacity of the selected means of transport. In addition, it provides the behavior graph of the aforementioned variables.

FIGURE 1.  Synthesized flowchart of the CMT app.

When opening the application by simply touching the screen on it. You directly access the Control Panel (Figure 2), which is interactive, allowing the user to link with the different parts that compose it. It contains the selection of the field yield in t/ha and the capacity of the means of transportation in the mechanized sugarcane harvesting and transportation system, using the combined CASE. Subsequently, information about the transportation distance is entered.

Click on the calculate button to determine the means of transportation for the conditions established above.

FIGURE 2.  Main Control Panel.

It also has a hyperlink button to transfer it to the results screen, for a specific performance, capacity of the 20 and 60 t means of transport and distances from the field to the center. (Figure 3). Presents a legend specifying the indicators used, with their units of measurement

Using the three dots in the upper right corner, you access the About screen: where the names and surnames of the authors are displayed. (Figure 4), as well as, to close the application.

FIGURA 3.  Pantalla de resultados.
FIGURE 4.  About.

RESULTS AND DISCUSSION

 

With a view to carrying out an analysis of the variation experienced by the rational number of means of transport, according to the criterion of maximizing the time utilization coefficient of the harvesters, based on the CMT mobile application. We then carry out the evaluation for the CASE combine, with field yields of 50 t per hectare and means of transport of 60 t.

We can see in Figure 5 that, up to a distance of 20 km, the most rational variant, from the point of view of maximum time utilization coefficient, is the one that uses two means of transport with a total capacity of 60 t. Greater than this distance and up to 50 km, the variant that uses three means of transport is the most rational, from 50 to 80 km the variant that uses 4 means of transport and with five for distances greater than 80 and up to 100 km, between field and the collection center of the sugar mill.

This behavior is acceptable, since as the transportation distance increases, a greater number of means of transportation becomes necessary to guarantee a stable behavior of the time utilization coefficient, around 80%. Which allows stable productivity of the harvester and minimal operating expenses of the mechanized sugar cane harvesting and transportation system.

FIGURE 5.  Means of transport of 60 t and field yields of 50 t/ha.

CONCLUSIONS

 
  • The "CMT" mobile application allows defining the number of means of transport, according to the criterion of maximum coefficient of use of the time of the harvesters, in the mechanized system of harvesting and transporting sugar cane, for different exploitation conditions.

  • The application of the results of the "CMT" app makes it possible to achieve stable productivity of the combines, with minimal operating costs, with an increase in transportation distance.

  • The results of the "CMT" app allow us to define the most rational, productive and economically advantageous means of transportation variants of the mechanized sugar cane harvesting and transportation system.

REFERENCES

 

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Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias Vol. 33, No. 3, July-September, 2024, ISSN: 2071-0054
 
ARTÍCULO ORIGINAL

Aplicación móvil para determinar medios de transporte, en la cosecha mecanizada de caña de azúcar

 

iDHéctor R. de las Cuevas-MilánIUniversidad. Agraria de La Habana (UNAH), Facultad de Ciencias Técnicas, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba.*✉:cuevasm@nauta.cu

iDIveet Sosa-FrancoIUniversidad. Agraria de La Habana (UNAH), Facultad de Ciencias Técnicas, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba.

iDIdaris Gómez-RaveloIIUniversidad. Agraria de La Habana (UNAH), Facultad de Cultura Física, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba.

iDYanara Rodríguez-LópezIUniversidad. Agraria de La Habana (UNAH), Facultad de Ciencias Técnicas, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba.

iDPedro Paneque-RondónIUniversidad. Agraria de La Habana (UNAH), Facultad de Ciencias Técnicas, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba.


IUniversidad. Agraria de La Habana (UNAH), Facultad de Ciencias Técnicas, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba.

IIUniversidad. Agraria de La Habana (UNAH), Facultad de Cultura Física, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba.

 

*Autor para correspondencia: Héctor R. de las Cuevas-Milán: e-mail: cuevasm@nauta.cu

RESUMEN

El presente trabajo tiene como objetivo desarrollar la aplicación móvil que permite determinar la cantidad de medios de transporte, en el proceso de cosecha mecanizada de la caña de azúcar, para diferentes distancias de transportación, rendimiento del campo y capacidad de los medios de transporte empleados (20 y 60 t). Es una aplicación móvil, diseñada en Android, basada en la modelación analítica que realiza el software SMCTCA, elaborado por un grupo de autores en el Centro de Mecanización Agropecuaria (CEMA). Con la aplicación CMT es posible la evaluación del proceso mecanizado de cosecha y transporte de caña de azúcar, para diferentes condiciones de explotación, posibilitando la organización racional del sistema con el incremento del coeficiente de utilización del tiempo, la productividad y la disminución de los gastos de explotación.

Palabras clave: 
distancia, androide, modelación analítica, software

INTRODUCCIÓN

 

Cuba es uno de los países con más alto nivel de mecanización en la cosecha cañera, en la que emplea miles de máquinas de proceso completo y variados medios para el transporte. En años recientes se introdujo el sistema de corte mecanizado con corta cogollo y trasbordo de caña, para descarga directa al basculador, con el empleo de semirremolques autobasculantes tirados por tractor, como transporte intermedio, y camiones con remolques para el tiro hacia el basculador (Martínez et al., 2021MARTÍNEZ, R.R.; RODRÍGUEZ, O.M.; BETANCOURT, R.Y.; GONZÁLEZ, C.O.; GUILLÉN, S.S.; VIDAL, D.L.: “Cosecha de caña de azúcar en suelos arcillosos pesados con alta humedad”, Ingeniería Agrícola, 11(4): 68-74, 2021, ISSN: 2306-1545, e-ISSN: 2227-8761.).

La cosecha es una de las etapas de mayor importancia en la producción de caña de azúcar. Es por ello que como proceso exige un alto grado de organización y coordinación de todos los factores que en ella intervienen, desde el campo hasta el basculador (López et al., 2022LÓPEZ, B.E.; SAUCEDO, L.E.; GONZÁLEZ, C.O.; HERRERA, S.M.; BETANCOURT, R.Y.: “Efectos de la cosecha mecanizada de la caña de azúcar sobre el suelo”, Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias, 31(1), 2022, ISSN: 1010-2760, e-ISSN: 2071-0054.).

El proceso cosecha-transporte no constituye un elemento que influye en el proceso de producción tanto de la caña, como de azúcar en sí, pero sí determina la economía del proceso productivo, pues este se desarrolla con el empleo de un conjunto de medios técnicos entre los que se pueden citar las cosechadoras y los medios de transporte (tractores y/o camiones con carretas o remolques), los cuales, sino son racionalmente organizados influyen negativamente en los costos totales de producción (Rodríguez et al., 2019RODRÍGUEZ, L.Y.; MOREJÓN, M.Y.; SOSA, G.D.; MANUEL, B.J.; MARTÍNEZ, B.O.: “Modelo de Markov para determinar la estructura racional del complejo cosecha-transporte en caña de azúcar”, Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias, 28(1), 2019, ISSN: 1010-2760, e-ISSN: 2071-0054.).

La cosecha de la caña de azúcar es un proceso riguroso, que exige un alto grado de organización y coordinación de todos los factores que intervienen en el proceso tecnológico. Durante la misma, se incurre como promedio en el 40% de los gastos dedicados a la producción de la caña, por lo que se requiere de una máxima organización en todas las acciones que comprende, desde el campo hasta el basculador (Daquinta et al., 2018DAQUINTA, G.L.A.; PÉREZ, O.C.; DE JESÚS, M.R.R.; TERRY, S.D.; FERNÁNDEZ, S.M.: “Flujograma de corte para la cosecha mecanizada de la caña de azúcar en alta humedad.”, Ingeniería Agrícola, 8(3), 2018, ISSN: 2306-1545, e-ISSN: 2227-8761.).

Castillo et al. (2021)CASTILLO, R.J.A.; ÁVALOS, C.J.L.; GONZÁLEZ, C.O.; SÁNCHEZ, V.S.; ACEVEDO, D.M.; LEÓN, S.Y.; LÓPEZ, B.E.; SALCERIO, S.R.A.; BETANCOURT, R.Y.: “Factores que influyen en el rendimiento de cosechadoras de caña de azúcar, en Villa Clara”, Ingeniería Agrícola, 11(1): 27-34, 2021, ISSN: 2306-1545, e-ISSN: 2227-8761. plantean, que las evaluaciones de las máquinas agrícolas se realizan generalmente según la norma NC 34-37 (2003)NC 34-37: Máquinas Agrícolas y Forestales, Metodología para la Evaluación Tecnológica Explotativa, Inst. Oficina Nacional de Normalización La Habana, Cuba, Norma Cubana, La Habana, Cuba, Publisher: Oficina Nacional de Normalización La Habana, Cuba, 2003., según el método del fotocronometraje, siendo posible identificar los tiempos utilizados en el proceso productivo y definir los indicadores de explotación de los conjuntos agrícolas y máquinas autopropulsadas (cosechadoras de caña de azúcar). Dentro de estas investigaciones se mencionan las realizadas por los autores siguientes: Suárez et al. (2006)SUÁREZ, P.C.; RODRÍGUEZ, L.Y.; MÁRQUEZ, L.K.: “Determinación y análisis de los principales índices de explotación de las cosechadoras de caña CAMECO”, Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias, 15(4): 69-73, 2006, ISSN: 1010-2760, e-ISSN: 2071-0054.; Matos et al. (2010)MATOS, R.N.; GARCÍA, C.E.; GONZÁLEZ, G.J.R.: “Evaluación técnica y de explotación de las cosechadoras de caña Case-7 000”, Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias, 19(4): 06-09, 2010, ISSN: 1010-2760, e-ISSN: 2071-0054.; Daquinta et al. (2014)DAQUINTA, G.L.A.; DOMINGUEZ, B.J.; PÉREZ, O.C.; FERNÁNDEZ, S.M.: “Indicadores técnicos y de explotación de las cosechadoras de caña de azúcar CASE-IH 7000 y 8000 en la provincia de Ciego de Ávila”, Ingeniería Agrícola, 4(3): 3-8, 2014, ISSN: 2306-1545, e-ISSN: 2227-8761.; de la Rosa et al., (2014)DE LA ROSA, A.A.A.; LEIVA, M.L.V.; POMPA, C.I.; RODRÍGUEZ, S.O.: “Valoración del proceso de cosecha mecanizada de la caña de azúcar, utilizando las cosechadoras CASE IH (A 7000) en la empresa azucarera “Arquímedes Colina Antúnez””, Ingeniería Agrícola, 4(4): 30-34, 2014, ISSN: 2306-1545, e-ISSN: 2227-8761. y otos.

En la Unidad Empresarial de Base (UEB), Atención a Productores Cañeros “Héctor Molina Riaño”, han surgido problemas no solo industriales, sino a su vez se han manifestado problemas de orden organizativo y productivo (Rodríguez et al., 2019RODRÍGUEZ, L.Y.; MOREJÓN, M.Y.; SOSA, G.D.; MANUEL, B.J.; MARTÍNEZ, B.O.: “Modelo de Markov para determinar la estructura racional del complejo cosecha-transporte en caña de azúcar”, Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias, 28(1), 2019, ISSN: 1010-2760, e-ISSN: 2071-0054.).

En el caso del transporte, el mayor problema se encuentra definido por el elevado índice de interrupciones del transporte, donde alcanza valores cerca del 50 % como promedio, esto se debe a la espera para el abastecimiento de caña, interrupciones de la combinada y la espera para descargar en el basculador (Suárez et al., 2006SUÁREZ, P.C.; RODRÍGUEZ, L.Y.; MÁRQUEZ, L.K.: “Determinación y análisis de los principales índices de explotación de las cosechadoras de caña CAMECO”, Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias, 15(4): 69-73, 2006, ISSN: 1010-2760, e-ISSN: 2071-0054.; Matos et al., 2010MATOS, R.N.; GARCÍA, C.E.; GONZÁLEZ, G.J.R.: “Evaluación técnica y de explotación de las cosechadoras de caña Case-7 000”, Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias, 19(4): 06-09, 2010, ISSN: 1010-2760, e-ISSN: 2071-0054.).

Teniendo en cuenta lo antes planteado, el objetivo del presente trabajo consiste, en desarrollar una aplicación móvil, para determinar la cantidad de medios de transporte, en la cosecha mecanizada de la caña de azúcar, para diferentes condiciones de explotación.

MATERIALES Y MÉTODOS

 

Caracterización del proceso tecnológico, del sistema mecanizado de cosecha y transporte de caña de azúcar

 

Durante el corte de la caña de azúcar por la cosechadora, un tractor movedor con remolque auto basculante, se traslada paralelo a ella mientras se llena, posteriormente el tractor movedor, se trasladan llenos hasta la cabecera del campo, llenando al camión y a los remolques acoplados al mismo, donde se forman los trenes de remolques con el camión. A continuación, se traslada hasta el basculador del central donde se realiza la descarga.

Metodología empleada para el desarrollo de la aplicación CMT

 

La implementación de una metodología para la confección de la aplicación, que implica la organización de procesos en cadena, como la cosecha mecanizada de caña, permite acelerar los análisis en el proceso para la toma de decisiones, como es el caso de los sistemas organizativos en la agricultura. Siendo necesario tener en cuenta todas las variables que participan en el proceso tecnológico como: distancia de transportación, rendimiento del campo, capacidad de los medios de transporte, entre otros, permitiendo con antelación las posibles soluciones.

El desarrollo de la aplicación para la determinación de la cantidad de medios de transporte (DCMT), se realizó la modelación del sistema mecanizado de transporte y cosecha de la caña de azúcar, mediante el software SMCTCA, desarrollado por De las Cuevas et al. (2016)DE LAS CUEVAS, M.H.R.; GÓMEZ, R.I.; HERRERA, P.M.I.; SALGUERO, S.F.: “Software para la modelación del sistema mecanizado de cosecha y transporte de caña de azúcar”, Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias, 25(4): 81-87, 2016, ISSN: 1010-2760, e-ISSN: 2071-0054., para diferentes condiciones de explotación.

Como criterio de optimización se escogió los máximos valores del coeficiente de utilización del tiempo, durante el proceso tecnológico, garantizando, que la cosechadora no se detenga durante el corte por falta de medios de transportes, o sea, que la sincronización entre estos, sea la más racional.

Con el software (SMTCA) se realizaron diferentes corridas, para diferentes condiciones de explotación y capacidades de medios de transporte (20 y 60 t), se definen las curvas de comportamiento, para diferentes distancias del campo hasta el basculador del central (5, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 y 100 km) y ocho rendimientos de campo (20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 y 90 t/ha).

Se elaboró una batería de curvas de comportamiento para todas las variantes analizadas, definiéndose las ecuaciones mediante un ajuste lineal. Siendo las mismas la base metodológica para el cálculo de la cantidad de medios de transporte, de la aplicación móvil CMT.

Aplicación móvil para la determinación de la cantidad de medios de transporte en el sistema mecanizado de cosecha y transporte de caña de azúcar

 

La app CMT se desarrolló sobre plataforma Android 6.0, a partir del diagrama de flujo sintetizado que se muestra en la Figura 1. Según éste esquema, se determina la cantidad de medios de transporte para once distancias del campo, al basculador del central (Lx, 5 a 100 km), según el rendimiento y capacidad de carga del medio de transporte seleccionado. Además, brinda el gráfico de comportamiento de las variables antes mencionadas.

Figura 1.  Diagrama de flujo sintetizado de la app CMT

Al abrir la aplicación mediante un simple toque de pantalla sobre la misma. Se accede directamente al Panel de Control (Figura 2), el cual es interactivo, permitiendo el vínculo del usuario con las diferentes partes que lo componen. Contiene la selección del rendimiento del campo en t/ha y la capacidad de los medios de transporte en el sistema mecanizado de cosecha y transporte de la caña de azúcar, empleando la combinada CASE. Posteriormente se introduce la información sobre la distancia de transportación.

Se da click sobre el botón de calcular, para la determinación de los medios de transporte, para las condiciones establecidas anteriormente.

FIGURA 2.  Panel de Control Principal.

Posee, además, un botón de hipervínculo para su traslado a la pantalla de los resultados, para un rendimiento específico, capacidad de los medios de transporte de 20 y 60 t y distancias del campo al central. (Figura 3). Presenta una leyenda donde se especifica los indicadores utilizados, con sus unidades de medidas

Mediante los tres puntos de la esquina superior derecha, se accede a la pantalla Acerca de: donde se muestra los nombres y apellidos de los autores. (Figura 4), así como, para cerrar la aplicación.

FIGURA 3.  Pantalla de resultados.
FIGURA 4.  Acerca de.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

 

Con vistas a realizar un análisis de la variación que experimenta la cantidad racional de medios de transporte, según el criterio de maximizar el coeficiente de utilización del tiempo de las cosechadoras, a partir de la aplicación móvil CMT. Se realiza a continuación la evaluación para la cosechadora CASE, con rendimientos del campo de 50 t/ha y medios de transporte de 60 t.

Se puede apreciar en la Figura 5, que, hasta una distancia de 20 km, la variante más racional, desde el punto de vista de máximo coeficiente de utilización del tiempo, es aquella que emplea dos medios de transporte de 60 t de capacidad total. Superior a esta distancia y hasta 50 km, la variante que utiliza tres medios de transporte resulta la más racional, de 50 a 80 km la variante que emplea 4 medios de transporte y con cinco para distancias superiores a 80 y hasta 100 km, entre el campo y el centro de acopio del central azucarero.

FIGURA 5.  Medios de transporte de 60 t y rendimientos del campo de 50 t/ha.

Éste comportamiento es aceptable, ya que a medida que aumente la distancia de transportación, se hace necesaria una mayor cantidad de medios de transporte, para garantizar un comportamiento estable del coeficiente de utilización del tiempo, en un entorno del 80%. Lo cual permite una productividad estable de la cosechadora y mínimos gastos de explotación, del sistema mecanizado de cosecha y transporte de la caña de azúcar.

CONCLUSIONES

 
  • La aplicación móvil "CMT" permite definir la cantidad de medios de transporte, según el criterio de máximo coeficiente de utilización del tiempo de las cosechadoras, en el sistema mecanizado de cosecha y transporte de la caña de azúcar, para diferentes condiciones de explotación.

  • La aplicación de los resultados la app "CMT" permiten lograr una productividad estable de las cosechadoras, con los mínimos gastos de explotación, con el aumento de la distancia de transportación.

  • Los resultados de la app "CMT", permiten definir las variantes de medios de transporte, más racionales, productivos y económicamente más ventajosos, del sistema mecanizado de cosecha y transporte de la caña de azúcar.