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Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias
versión On-line ISSN 2071-0054
Rev Cie Téc Agr vol.30 no.3 San José de las Lajas jul.-set. 2021 Epub 01-Jul-2021
ARTÍCULO ORIGINAL
Análisis de la utilización del tiempo de turno de la trasplantadora de arroz ERP-60
IInstituto Nacional de Ciencias Agrícolas (INCA), San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba.
IIInstituto de Investigaciones de Ingeniería Agrícola (IAgric), UCTB Pinar del Río, Cuba.
IIIUniversidad Agraria de La Habana, Centro de Mecanización Agropecuaria (CEMA), San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba.
El presente trabajo fue llevado a cabo en áreas experimentales de la Unidad Científico Tecnológica de Base Los Palacios en la provincia de Pinar del Río. Fue investigado el proceso de trasplante mecanizado del arroz, con el objetivo de aumentar la productividad mediante la utilización eficiente de los componentes del tiempo de turno de la trasplantadora ERP-60. Los resultados arrojados indican que se logra un incremento de la productividad por hora de tiempo de explotación de 0,382 ha/h, equivalente a 3,0 ha por turno de 8 horas.
Palabras-clave: proceso de trasplante; mecanizado; productividad; explotación
INTRODUCCIÓN
En Cuba, el arroz es el alimento más común en la dieta de los cubanos, con una demanda nacional de 700 mil toneladas y un índice de consumo promedio de más de 70 kg por persona al año. Sin embargo, la producción nacional solo garantiza el 40 por ciento de esa demanda, por lo que el país está obligado a importar más de 400 000 toneladas de arroz anualmente.10 Ante esta situación, desde el año 2012 se lleva a cabo un programa integral de desarrollo que prevé antes del 2030 garantizar el 85% de la demanda nacional, con la incorporación de nuevas zonas, la introducción de tecnología moderna y el incremento gradual del rendimiento en los campos, con el propósito de sustituir las importaciones, lo que contribuyó a alcanzar en 2018 más de 300 000 tonelada, el mayor registro histórico de producción de arroz en el país (Reyes, 2019).
Los cultivares comerciales actuales han demostrado tener un potencial de rendimiento que supera las 7 t∙ha-1; sin embargo, en las condiciones productivas de Cuba, en los últimos 20 años, no supera las 3,5 t ha-1 como promedio. Entre las causas más comunes de este problema se identificaron las indisciplinas tecnológicas e incumplimiento de las buenas prácticas agrícolas, problemas edáficos, nutricionales y la disponibilidad del recurso hídrico para enfrentar los planes de producción. Es por ello que se trabaja en la búsqueda de alternativas de manejo de agua que permitan mantener o incrementar la producción de este cereal (Pérez et al., 2009).
El arroz necesita para su eficiente cultivo, de una fitotecnia especial; consistente la misma en inundar el suelo con una lámina de agua que se establece antes o después de la siembra y perdura en el campo hasta prácticamente la cosecha, esto presupone diferentes tecnologías de producción y el efecto que provocan unas u otras prácticas se discute y analiza ya que todas inciden sobre las propiedades físicas del suelo (Rivero y Suárez, 2014; Hernández et al., 2016).
El trasplante del arroz es una de las operaciones tecnológicas más laboriosas e importantes dentro de este cultivo, actividad que se realiza por nuestros agricultores de forma manual generalmente. Solo en algunas fincas de referencia e instituciones de investigación el trasplante de arroz se ejecuta de forma mecanizada, debido al alto costo de esta tecnología y los requerimientos técnicos que necesita para lograr una producción estable de este grano, una mayor calidad culinaria y eficiencia económica para el campesino que se dedica a la producción del arroz popular (Hernandez et al., 2016; Hernández et al., 2016; Miranda, 2020).
El proyecto internacional Bases Ambientales para la Sostenibilidad Alimentaria Local (BASAL) ha estado contribuyendo de conjunto con el Ministerio de la Agricultura y la Unidad Científica Tecnológica de Base Los Palacios, perteneciente al Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas en la materialización de nuevas tecnologías que generen grandes impactos en la producción de granos del país (Pérez et al., 2018; Díaz-Canel y Delgado, 2020; Díaz-Canel, 2021).
Con este proyecto se adquirió una trasplantadora de arroz ERP-60, para el trasplante mecanizado del arroz con la cual se pretende hacer diferentes evaluaciones de explotación de este equipamiento a partir de que no existen estudios de explotación de ningún equipamiento para la tecnología de trasplante.
La Tecnología de trasplante en Pinar del Río y el cultivo especializado del arroz, requiere de un alto grado de mecanización, por la complejidad de su tecnología, y las extensiones que se destinan para su explotación, por lo que los procesos de mecanización del arroz están sometidos a constantes estudios e investigaciones para alcanzar una explotación más adecuada y una armonía entre las tecnologías que se desarrollan y el medio ambiente (Menéndez et al., 2012b, 2012a; Ramírez et al., 2019; Ramirez et al., 2021). La presente investigación tuvo como objetivo evaluar la productividad mediante la utilización eficiente de los componentes del tiempo de turno de la trasplantadora ERP-60.
MATERIALES Y MÉTODOS
Las investigaciones experimentales se realizaron en áreas de la Unidad Científico Tecnológica de Base Los Palacios en la provincia de Pinar del Río y tuvo como objetivo evaluar el proceso de trasplante mecanizado del arroz mediante la utilización eficiente de los componentes del tiempo de turno de la trasplantadora ERP-60, Figura 1 y Tabla 1 se muestran algunas de las características técnicas de la misma. Para el desarrollo del trabajo investigativo se consultaron metodologías e investigaciones dirigidas a la evaluación de máquinas y/o equipos agrícolas, siendo utilizadas las siguientes:
PNO PG-CA-043: Sistema de Gestión de la calidad. Prueba de máquinas agrícolas. Evaluación tecnológica y de explotación, Inst. IAgric, norma cubana, La Habana, Cuba, 1-13 p., 2013 (PNO PG-CA-043, 2013).
Evaluation results of the automatic ISEKI rice transplante (Hernández et al., 2016).
Análisis de la utilización del tiempo de turno por las cosechadoras arroz CLAAS DOMINATOR (Miranda et al., 2013).
Evaluation of the quality of work of the semi-mechanized transplanting machine TMA-4 in the rice cultivation (Menéndez et al., 2012b).
Metodología para la determinación de las condiciones de prueba. Máquinas e implementos agrícolas. Máquinas de pruebas agropecuarias y forestales (NC 34-47: 2003, 2004).
Norma ISO 8210 (1989): Equipment for Harvesting-Combine Harvesters Test procedure (ISO 8210: 1989, 1989).
TABLA 1 Características técnicas de la máquina trasplantadora ERP 60
Longitud total, mm | 3 100 |
Anchura total, mm | 2 095 |
Altura total, mm | 1 880 |
Despeje, mm | 405 |
Peso, kg | 662 |
Modelo | FD620D |
Tipo | Motor de gasolina, dos cilindros, refrigerado por agua |
Potencia/Revoluciones (max) (kW/rpm) | 11,4/3 600 (14,7) |
Cilindrada (cc) | 617 |
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
En la Figura 2, se analiza de forma general la utilización del tiempo durante el trabajo del trasplante mecanizado, se obtuvo un tiempo limpio (T1) de trabajo equivalente al 38,9% del tiempo total; por las paradas improductivas ocasionadas en su mayoría por los giros y el abastecimiento de bandejas a la maquina el tiempo auxiliar (T2) ocupa el 39,5%; el tiempo de mantenimientos técnicos (T3) alcanzó un valor de 2,6 %; el tiempo de eliminación de fallos (T4) resulto un equivalente del 2,8%; el tiempo de descanso del personal durante la realización de la labor (T5) representa el 10,1% del tiempo total; el tiempo de traslado en vacío (T6) que depende directamente de la distancia entre el campo y el parqueo ocupo el 6,1%. Se analizan por separados los parámetros de explotación evaluados en esta variante; éstos muestran cuales fueron las causas fundamentales de los tiempos no productivos.
Tiempo limpio de trabajo (T1):
El mismo ocupó el 38,9% del tiempo de la jornada laboral, realizándose la actividad de trasplante con la maquina trasplantadora ERP-60 en pleno funcionamiento de sus seis órganos de trabajo al recorrer la distancia de 86,02 m de distancia de trabajo limpio.
Tiempo auxiliar (T2):
Este alcanzó un valor de 39,5% del tiempo de la jornada laboral, distribuyéndose esencialmente en dos actividades definitorias en el proceso de trasplante y que dependen fundamentalmente de la destreza de los operarios, tiempo de giro (T21) para complementar diagrama de siembra y tiempo abastecimiento de bandejas a la maquina (T23), el primero representó el 24,2% y el segundo el 75,8%, del tiempo auxiliar (Figura 3a). El tiempo auxiliar tiene una dependencia directa con las dimensiones de las parcelas
Tiempo de mantenimientos técnicos de la máquina (T3):
Los gastos de este tiempo se corresponden con las actividades del proceso y este alcanzó un valor de 2,6% del tiempo de la jornada laboral, distribuyéndose el 40% del mismo en la realización de revisiones, ajustes y regulaciones a las trasplantadora antes de salir al campo, el 23% para el abastecimiento manual del combustible y el otro tiempo restante 37%, ocasionado por las labores propias del mantenimiento técnico diario (Figura. 3b)
Tiempo de eliminación de las fallas (T4):
Este tiempo fue de 2,8% del tiempo de la jornada laboral, que es considerado como mínimo debido al estado técnico de la maquina con apenas ocho meses de explotación, las incidencias de las fallas fueron netamente tecnológicas (T41), ocasionados por defectos en las alfombras de las plántulas y coaliciones de los órganos de trabajo con objetos metálicos en la parcela, ajenos al funcionamiento de la máquina y de rápida solución, el primero representó el 26% y el segundo el 74%, Figura 4a.
Tiempo de descanso del personal durante la realización de la labor (T5):
El mismo alcanzó un valor del 10,1% de la jornada laboral, realización de las necesidades fisiológicas del operador ocupó el 11%; el descanso del mismo fue el 89% del tiempo, influyendo el tiempo de la merienda y los almuerzos, Figura 4b.
Tiempo de traslado en vacío (T6):
El mismo ocupó el 6,1% de la jornada laboral, el tiempo de traslado de la trasplantadora del parqueo hasta el campo fue de 31% y el tiempo de traslado del campo al parqueo alcanzó un valor de un 69% debido fundamentalmente al tiempo ocupado en el fregado de la maquina después de trabajar en condiciones de suelos bajo fangueo, como se observa en la Figura 5.
Tiempo paradas por causas ajenas al conjunto sometido a estudio (T7)
Como resultado de T7 en las fechas que se ejecutaron las siembras no existieron paradas por causas ajenas al trasplante mecanizado.
En la Figura 6; se observa la evolución de las productividades por hora de tiempo de limpio (W1), tiempo de explotación (W07), tiempo operativo (W02), tiempo turno (Wt) y de tiempo de productivo (W04) respectivamente para la siembra de arroz a trasplante.
Productividad por hora de tiempo limpio (W1):
Analizando las productividades, se observa que para la distancia de trabajo limpio 86,02 m, se alcanza la mayor productividad con 0,951 ha/h.
Productividad por hora del tiempo operativo (W02):
Se puede observar una marcada diferencia entre la productividad por hora de tiempo limpio (W1) y la productividad por hora del tiempo operativo (W02), está dado por la dependencia inversamente proporcional con el tiempo que se emplea para los giros y el abastecimiento de posturas a la máquina.
Productividad por hora del tiempo productivo (W04):
Analizando el comportamiento del mismo se observa que para la de siembra a trasplante estudiada, existe una mínima disminución de la misma debido a la poca incidencia de los gastos de tiempo por problemas técnicos y tecnológicos ocasionados en la gestión para solucionar las fallas.
Productividad por hora de tiempo de explotación (W07):
La productividad en tiempo explotación se determinó a partir de los datos obtenidos durante su cronometraje, considerando incidencia de los gastos de tiempos improductivos determinados y mencionados con anterioridad; siendo la misma de 0,382 ha/h, equivalente a 3,0 ha por turno de 8 horas, encontrándose la misma en el rango descripto por el fabricante 2…4 ha/jornada.
CONCLUSIONES
El análisis de los resultados permitió determinar que existe un bajo aprovechamiento de los componentes del tiempo de turno y de las potencialidades de la trasplantadora durante la realización de la siembra, ocasionado fundamentalmente por paradas improductivas ocasionadas en su mayoría por los giros y el abastecimiento de bandejas
La máquina trasplantadora ERP-60 logra una productividad por hora de tiempo de explotación de 0,382 ha/h, equivalente a 3,0 ha por turno de 8 horas; coincidiendo por el rango descrito por el fabricante 2…4 ha/jornada
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Recibido: 10 de Enero de 2021; Aprobado: 18 de Junio de 2021