Cargadoras de ruedas: ¿Cuál es el siguiente paso en su evolución?

Las obras de construcción modernas cambian constantemente y, por lo tanto, también lo hacen sus necesidades. Los proyectos requieren mayor tecnología, mejores sistemas y mayor productividad.

Philipp Schwartz, gerente de productos de cargadoras de ruedas en la región de Europa, Medio Oriente y África de Yanmar, afirma que el diseño y la tecnología de las cargadoras de ruedas han evolucionado en los últimos años.

La V7 es la máquina más pequeña de la gama de Yanmar (Foto: Yanmar)

“El mayor impacto lo ha tenido la Unión Europea con la normativa sobre emisiones de los motores para reducir los óxidos de nitrógeno y las partículas en suspensión. Esto ha afectado al diseño y al espacio necesario debido a los tratamientos de los gases de escape, como el filtro de partículas diésel. Estos filtros de partículas también requieren espacio”.

Los fabricantes han tenido que cambiar el diseño de sus equipos para garantizar que todo encaje en la máquina.

“Algo que también va de la mano con la degradación del motor es que algunos fabricantes redujeron la potencia del motor para evitar un determinado nivel de emisiones”, dice Schwartz.

Las cosas también han cambiado en el lado de los proveedores: los sistemas de transmisión hidráulicos se han vuelto más eficientes a lo largo de los años, gracias a la investigación y el desarrollo.

Tecnología del sistema de propulsión

Ladislav Junek, gerente de productos de cargadoras de ruedas en Develon Europe, también coincide en que la tecnología del motor y del sistema de propulsión ha sido fundamental en la evolución actual de las cargadoras de ruedas.

“La tecnología de los motores ha mejorado significativamente”, afirma Junek. “Esto ha dado como resultado una mayor eficiencia de combustible y no solo reduce el costo total de propiedad, sino que también se ajusta al creciente énfasis en el diseño respetuoso con el medio ambiente”.

Junek también destaca que la transmisión variable continua (CVT) está ganando popularidad y aceptación. “La CVT puede ofrecer una mejor eficiencia de combustible que las transmisiones Powershift convencionales, hasta un 25 %. La CVT permite que el motor funcione a su velocidad más eficiente, lo que mejora la eficiencia de combustible y reduce las emisiones”, afirma.

Fernando Cuppone, responsable de gestión de productos de cargadoras de ruedas en Case Construction Equipment, afirma que un desafío constante es cómo mejorar la productividad y al mismo tiempo reducir los costos de propiedad y funcionamiento.

“Esto puede parecer contradictorio, ya que la idea común es que para aumentar la productividad es necesario aumentar la potencia y, en consecuencia, los costes de funcionamiento. Esto no siempre es así: un diseño preciso con la ayuda de la última tecnología puede revertir esta idea”, revela Cuppone.

Philipp Schwartz, director de productos de cargadoras sobre ruedas para la región EMEA de Yanmar (Foto: Yanmar)

Si bien el diseño y la tecnología de las cargadoras de ruedas han cambiado a lo largo de los años, la capacitación y la retención de los trabajadores dentro de la industria también es clave para su desarrollo.

“Los usuarios tienen dificultades para contratar operadores calificados o capacitar a su fuerza laboral actual. Para ayudarlos, estamos equipando nuestras cargadoras de ruedas con tecnologías inteligentes y controles fáciles de usar para aumentar la eficiencia tanto del operador como del operador de la obra”, comenta Thierry Brasseur, profesional sénior del mercado de cargadoras de ruedas medianas en Caterpillar.

“Por ejemplo, ahora todas nuestras cargadoras de ruedas pueden equiparse con nuestro exclusivo joystick de dirección. Se posiciona con control de retroalimentación de fuerza, es fácil de usar en todas las aplicaciones y reduce significativamente la fatiga del operador durante su turno de trabajo. Las funciones 'Informar' y 'Asistir' ayudan al operador a mejorar su técnica operativa en diferentes aplicaciones”.

Brasseur anticipa que encontrar métodos para abordar la escasez de operadores que enfrenta el sector de la construcción, así como garantizar que los operadores tengan la capacitación adecuada, seguirá siendo vital para la evolución de las cargadoras de ruedas.

Mejorar la eficiencia general y reducir los costos operativos aprovechando la digitalización y las nuevas tecnologías también son cambios que deberán priorizarse continuamente.

Construcción electrizante

La electrificación sigue siendo una tendencia clave en la mayoría de los fabricantes de equipos de construcción, y las cargadoras de ruedas compactas son uno de los productos más frecuentemente electrificados.

Schwartz de Yanmar cree que es la tendencia más grande en la industria y una que todos los fabricantes tienen en común.

“En Bauma de Múnich vimos que no solo se trataba de cargadoras sobre ruedas, sino también de miniexcavadoras y excavadoras de tamaño medio eléctricas”, afirma. “Todos los fabricantes lanzaban al menos un producto eléctrico, aunque se tratara de un prototipo”.

Más recientemente, Liebherr lanzó la cargadora de ruedas eléctrica a batería L 507 E, la primera cargadora de ruedas eléctrica de la empresa.

La nueva cargadora de ruedas eléctrica L 507 (Foto: Liebherr)

Se dice que la máquina, que se basa en la cargadora de ruedas Liebherr L 507 Stereo, tiene un tiempo de funcionamiento de hasta ocho horas dependiendo de las condiciones de operación y ofrece un rendimiento igual a una máquina con motor convencional en la misma clase de tamaño, dijo la compañía.

El accionamiento eléctrico por batería significa que la potencia máxima está disponible en todo momento, lo que proporciona al operador lo que Liebherr llama "movimientos de trabajo dinámicos y manejo sensible".

Mientras tanto, las bajas emisiones de ruido y la eliminación de las emisiones de CO2 en el sitio lo hacen adecuado para áreas del centro de la ciudad donde las emisiones de escape y ruido son factores.

El sistema de batería de alto voltaje ha sido desarrollado especialmente para el nuevo modelo y ofrece “un rendimiento potente y una carga eficiente”, mientras que el diseño modular de la batería significa que se puede instalar una segunda batería de iones de litio para aumentar el tiempo de funcionamiento.

La batería se puede cargar por completo en aproximadamente una hora y media o tres horas, dependiendo de la tecnología de carga de a bordo y de la potencia nominal. Al mismo tiempo, la energía generada en bajadas y durante el frenado se devuelve a la batería mediante recuperación para aumentar la eficiencia.

Tiene una carga máxima de vuelco de 3,7 toneladas, mientras que su peso operativo máximo de 6,1 toneladas es mayor que las 5,8 toneladas del modelo convencional.

Soluciones tecnológicas futuras

A medida que los fabricantes compiten por electrificar cada vez más equipos, surge la pregunta: ¿qué será lo próximo? Para Schwartz, la electrificación simplemente actúa como un puente hacia nuevas tecnologías y también depende de decisiones políticas.

“No se sabe con certeza hacia dónde se dirigirá la industria. Creo que hay mucho debate político sobre qué camino seguiremos en el futuro. Creo que la dirección que tomemos será la que resulte del debate político; esa es la que tendremos que seguir”.

Cargadora de ruedas Develon DL60 (Foto: Develon)

Añade que hay una multitud de avances e innovaciones en el horizonte de la tecnología de cargadoras sobre ruedas. “Las posibilidades que ofrece el sistema de baja y alta tensión nos llevan a diferentes conceptos de máquina. Si se utiliza alta tensión, se pueden reducir las piezas y los costes. Por otro lado, hay que tener un nivel de formación superior para poder trabajar con alta tensión”.

Schwartz añade: "También creo que la tecnología híbrida es algo que la industria está estudiando o en lo que está trabajando, pero eso se aplica más a las máquinas más pesadas. Para el tamaño de mi cargadora de ruedas, de la que soy responsable, no hay una solución híbrida disponible y no se está investigando.

“Por el momento, la conectividad será el tema más importante porque normalmente el usuario no tiene una flota exclusiva de Yanmar y necesita conectar su sistema de gestión de datos. La conectividad es, y será, un gran impulsor del intercambio de datos”. Para abordar los desafíos relacionados con los datos, Schwartz dice que Yanmar planea lanzar un nuevo hardware para su sistema telemático, llamado Smart Assist Remote (SAR). Esto incluye telecomunicaciones 5G y 4G.

Desafíos de datos en la construcción

Cuppone de Case Construction también cree que la relación entre hardware y software será un motor de desarrollo en el futuro.

“El uso generalizado de hardware electrónico y software relacionado para la gestión funcional de una cargadora de ruedas es, en realidad, un fuerte factor facilitador para el desarrollo tecnológico futuro.

Fernando Cuppone, responsable de producto de cargadoras de ruedas, Case Construction Equipment (Foto: Case Construction Equipment)

“Un uso preciso y, esperemos, responsable de la inteligencia artificial podría llevar al operador a optimizar el trabajo en determinadas condiciones de la obra y/o mejorar las características de seguridad ya presentes, con el objetivo de obtener una conducción semiautónoma, a medio plazo o, a largo plazo, incluso una conducción totalmente autónoma”.

Cada vez existe más demanda por tener las flotas bajo control total, incluso si están en diferentes sitios de trabajo, recibiendo informes en tiempo real sobre la productividad, el consumo de combustible y el uso correcto de cada uno de sus vehículos.

“El usuario también busca tranquilidad en cuanto a mantenimiento y reparación y aquí la conectividad juega un papel importante, pudiendo generar alertas oportunas sobre intervalos de servicio próximos a vencer y/o dando al concesionario la posibilidad de realizar diagnósticos remotos en caso de falla del equipo”, afirma Cuppone.

“Maximizar la productividad y el tiempo de funcionamiento de la máquina es uno de los principales objetivos de todo usuario, y la conectividad puede ayudar mucho”.

Las demandas de mayor productividad, menores costos operativos y tecnología innovadora están aumentando y están impulsando a los fabricantes de equipos originales con su investigación y desarrollo. Sin duda, los tiempos están cambiando y parece que todo está en marcha para seguir desarrollando una de las máquinas más populares de la construcción.