Prototipos para agricultura | Diseño de máquinas agrícolas

Empresa de fabricación y diseño de  máquinas agrícolas.

La necesidad de crear  prototipos para agricultura es inminente. El incremento y concentración de la población en grandes urbes, así como el desincentivo de la sociedad para desarrollar actividades relacionadas con la agricultura, han volcado en esta industria la responsabilidad de mejorar los procedimientos y maximizar el rendimiento de los procesos agrícolas, desde el campo hasta la logística. Siendo necesario para ello crear prototipos e inventos para mejorar la agricultura y su rendimiento. 

Tipos de empresa que pueden crear prototipos para agricultura:

• Empresas Agrotech: Las empresas Agrotech son organizaciones jóvenes que nacen para crear soluciones tecnológicas aplicables al sector de la agricultura. Normalmente sus soluciones están relacionadas con aplicaciones digitales y análisis de datos. La gran ventaja de las startups Agrotech, es la adición de la visión más tecnológica a procedimientos que son claramente mejorables. En cambio, la desconexión o el desconocimiento de la agricultura, suele ser el principal riesgo de trabajar con empresas de Agrotech. Otro argumento a tener en cuenta, es que las empresas de Agrotech  suelen tener sus propias soluciones o productos tecnológicos, el desconocimiento de la industria en ocasiones hace que las empresas Agrotech y sus soluciones innovadoras para la agricultura, no lleguen al éxito. 
• Fabricantes tradicionales: Los mejores fabricantes de máquinas agrícolas y herramientas para la agricultura, suelen tener varias décadas de historia. Los principales fabricantes de máquinas agrícolas se dedican a la optimización de sus propias máquinas agrícolas, así como a su comercialización internacional. Crear prototipos innovadores para la agricultura con los mejores fabricantes de máquinas agrícolas, tiene beneficios y algunos riesgos asociados. Lo positivo de los fabricantes de máquinas agrícolas, es la experiencia y conocimiento profundo de las principales limitaciones y argumentos a tener en cuenta, para diseñar una máquina agrícola con altas posibilidades de éxito.  En cambio, el riesgo de crear prototipos de máquinas agrícolas u otros productos novedosos para la agricultura con fabricantes de máquinas agrícolas con tanta historia es que no suelen estar muy cerca de las últimas tecnologías y les cuesta algo más “pensar fuera de la caja” o sea, buscar soluciones de innovación radical aplicables a la industria de la agricultura. Podemos resumirlo como la resistencia a la innovación radical. 
• Empresas de innovación abierta: Las empresas de innovación abierta, o empresas de fabricación de inventos innovadores, concentran sus esfuerzos en integrar diversas disciplinas o ingenierías en un mismo entorno para, trabajando conjuntamente y con máxima coordinación, crear máquinas agrícolas, prototipos para agricultura o prototipos de cualquier industria con alta carga de innovación. Crear prototipos para agricultura con empresas de innovación abierta, también tiene ventajas y desventajas. Lo peor de crear prototipos para agricultura con empresas de innovación abierta o laboratorios de prototipos, es su desconocimiento de los detalles del proceso agrícola. Las principales ventajas de trabajar con este tipo de fábricas de inventos y patentes, es que tienen  una visión muy amplia de innovación viable en muchos sectores, aplicables a los prototipos de agricultura, además, suelen tener experiencia creando productos innovadores y esto podría ser muy rico para pulir las ideas sobre los nuevos inventos para la agricultura. Para una mejor experiencia trabajando con las fábricas de inventos, es fundamental que trabajen juntos el equipo de ingeniería y desarrollo de productos con el equipo de expertos en agricultura. 
  

   

Comparación de empresas de diseño de prototipos para agricultura.

Nuevas tendencias de  innovación y diseño de prototipos para agricultura

Prototipos e innovación sobre pesticidas: Existen 6 motivaciones para poner el foco de innovación en prototipos para agricultura que minimicen o permitan sustituir el uso de pesticidas. La protección de salud del consumidor, protección del medio ambiente, resistencia de plagas, calidad del suelo, economía de los procesos y seguridad alimentaria, son los principales elementos que se afectan o benefician con la innovación asociada al uso de pesticidas. 

Prototipos para agricultura de precisión: Por agricultura de precisión se entiende, la optimización de recursos, tiempo y esfuerzo que se necesita para atender un cultivo en toda su extensión. El principio de la agricultura de precisión es el conocimiento de datos precisos de zonas concretas. Los prototipos para agricultura de precisión permiten interpretar y detectar las necesidades de cada área, identificarlas y asignar recursos concretos perfectamente dosificados a tales áreas. Los productos innovadores de agricultura de precisión, optimizan los recursos económicos necesarios y maximizan la rentabilidad del cultivo. 

Prototipos para agricultura con Blockchain: Cuando hablamos de blockchain, pensamos en el Bitcoin y otras monedas virtuales. Lo cierto es que el Blockchain es una tecnología horizontal, útil en muchas industrias, sobre todo cuando se necesita descentralizar la posibilidad de auditar, garantizando que los datos auditados no sean corruptos. Los prototipos de blockchain para la agricultura, permiten un análisis eficiente de la trazabilidad, prácticamente desde el campo hasta la mesa del consumidor. 

Prototipos de agricultura vertical: La creciente necesidad de productos agrícolas por las concentraciones de la sociedad en las principales ciudades, hace que sea fundamental optimizar el espacio que se utiliza para la agricultura urbana. Esta motivación  ha sido clave para el desarrollo de tecnologías y prototipos para mejorar las técnicas de agricultura vertical. Dentro de la agricultura vertical destacan dos tipos de prototipos para agricultura: La Hidroponía y la Aeroponía, cuyas definiciones se incluyen posteriormente. 

Prototipos para Agricultura con AI: La inteligencia artificial aplicada a prototipos de agricultura, puede permitir obtener claros beneficios, en la medida que los prototipos tengan capacidad de aprender y predecir. En la mayoría de casos o ejemplos de prototipos para agricultura con AI donde hemos tenido ocasión de participar, se pretendía:

• Predecir el comportamiento climatológico a partir de datos históricos. De esta forma, se condiciona la cantidad de nutrientes y recursos hídricos para el cultivo.
• Predecir las necesidades de riego del cultivo en función de las variaciones de glucosa en las plantas, teniendo en cuenta los datos históricos de cada tipo de cultivo.
• Customizar capacidad y lógica de dispensación de agua en función de los datos climáticos y situación del terreno en cada punto.
• Dispensación de nutrientes en el tanque de acumulación de agua para riego, en función de las variaciones de colores de las bases de las plantas en diferentes puntos del cultivo.

Todos estos ejemplos de prototipos para agricultura, ponen de manifiesto el impacto de la AI en el desarrollo de prototipos útiles para el desarrollo de la agricultura de precisión. 

Prototipos para agricultura con robótica: El desarrollo de prototipos con soluciones electromecánicas y robótica, ha permitido optimizar procesos complejos e intensivos en mano de obra con prototipos para agricultura que reducen sustancialmente el tiempo, esfuerzo y costes asociados a tales procedimientos agrícolas. Los prototipos de robótica para agricultura cobran mucho sentido en aquellas tareas repetitivas, tales como las cosechas y procedimientos de limpieza de las áreas cultivadas.

Prototipos para la agricultura con energía limpia: La optimización de energías renovables, también conocidas como energía limpia, tiene como principal limitación, los tiempos de exposición a las condiciones naturales. Por tanto, lo que supone una limitación en las grandes ciudades, cobra todo el sentido en los sistemas de alimentación energética para prototipos útiles en la agricultura. En Let´s Prototype utilizamos este tipo de sistemas de alimentación energética para alimentar estaciones agroclimáticas y otros prototipos para agricultura que requieren incluir elementos electrónicos en diferentes puntos de las plantaciones. 

7 Pasos para crear un prototipo para agricultura, máquinas agrícolas o herramientas.

1. Definición del problema.
2. Análisis de tendencia de innovación.
3. Identificación de soluciones alternativas y estado del arte.
4. Proyecto de ingeniería básica y viabilidad técnica.
5. Fabricación del prototipo funcional para agricultura.. 
6. Pruebas prácticas del prototipo o máquina agrícola en el campo 
7. Comercialización del producto innovador.

Paso 1 Definición del problema en procedimientos de agricultura: Es fundamental desarrollar un método de investigación que permita, mediante observación, cuantificar el impacto económico del problema. En muchas ocasiones, los inventores creamos soluciones para problemas que no son tan graves, esta es una de las principales causas de fracaso de los prototipos. 

Paso 2 Análisis de tendencias de innovación en agricultura:  Es fundamental conocer las tendencias de innovación en la agricultura, últimos prototipos en estados de test, así como identificar soluciones que representan competencia directa o sustitutiva al problema que pretendes resolver. 

Paso 3 Soluciones alternativas y estado del arte: El análisis de prototipos para agricultura puede realizarse a través de dos métodos. El primero es el análisis de patentes de productos para agricultura. Por ejemplo, si quieres patentar en España, puedes acceder a los registros de la OEPM y localizar soluciones similares a través de los métodos prácticos para realizar un estudio de antecedentes. En el caso del registro de patentes en Estados Unidos, es aún más sencillo localizar patentes de productos similares a un invento. El sistema de la USPTO, permite filtrar por la industria, las fechas y el estado desde dónde se solicita la patente en USA. Utilizando estos filtros, es fundamental comprender los inventos que han sido patentados para resolver problemas similares. Sobre todo, porque los inventores se mantienen muy confiados innovando en inventos por no haberlas encontrado en el mercado como un producto comercial, esto no significa que se pueda patentar, ya que aunque no esté disponible para la compra, puede que otros inventores patentaron antes un sistema similar. 

Paso 4 Proyecto de ingeniería sobre inventos para la agricultura: Los proyectos de ingeniería para agricultura, permiten demostrar la viabilidad técnica de los inventos a nivel de laboratorio. Este ciclo de I+D, permite aliviar los riesgos futuros asociados a la creación de inventos que no existen. Antes de activar cualquier proceso de fabricación de un prototipo para agricultura, es fundamental demostrar su viabilidad técnica, y crear una especie de manual de fabricación de prototipos  antes de entrar en cada etapa. Aunque luego surjan cambios sustanciales sobre el prototipo para agricultura, lo cierto es que ser ́ mucho más barato el ciclo de creación de un prototipo que antes ha contado con tiempo y análisis suficiente sobre su viabilidad técnica. 

Paso 5 Fabricación de prototipos para agricultura: Los prototipos para agricultura son productos experimentales que permiten aprender sobre el proceso de fabricación de un invento. El ciclo de creación de un prototipo funcional, además de contrastar de forma práctica la viabilidad técnica del invento, es una herramienta fundamental para captar financiación para el desarrollo de un producto novedoso. Saltar la etapa de fabricación de prototipos funcionales, representa un riesgo muy alto, ya que es muy probable que no pueda replicarse el producto en serie, sin antes haber pasado por un proceso de fabricación experimental que permita asumir cambios y mejoras de forma sencilla y barata. 

Paso 6 Test de los prototipos para agricultura: Los prototipos para agricultura encuentran algunas dificultades para ser probados en el campo. Los problemas de cobertura para la transmisión de datos, así como la accesibilidad a entornos de prueba que simulan o guarden relación con escenarios donde luego será utilizado el prototipo, son algunas de las principales barreras que tienen que atravesar los inventores.

Paso 7 Comercialización de prototipos para agricultura: Tras realizar pruebas funcionales que demuestran el prototipo para agricultura, es viable técnicamente y tiene capacidad para resolver problemas reales que se encuentran en el campo, llega un problema que no es menos importante, demostrar la viabilidad económica, en este sentido, realizar experimentos comerciales es la mejor solución, incluso, antes de comenzar cualquier ciclo de fabricación de una serie.

¿Qué es la agricultura vertical? Prototipos para agricultura vertical.

Los sistemas de agricultura vertical son aquellos en los que las plantaciones se realizan en diferentes alturas, permitiendo un mejor aprovechamiento del espacio y mejor control sobre el estado de los cultivos. La analogía más cercana para comprender qué es la agricultura vertical, es la comparación entre las viviendas unifamiliares y los edificios. 

Tipos de sistema de agricultura vertical.

Definición Hidroponia: La Hidroponia es un sistema de cultivo vertical sostenible, consistente en una columna o estructura similar, capaz de sostener las plantas en habitáculos de soporte. Estos habitáculos o anillos de soporte, permiten que las raíces queden expuestas en un entorno por el que fluyen los nutrientes necesarios para el crecimiento controlado de las plantas.

Definición Acuaponia: Acuaponia es un sistema de agricultura vertical muy similar a la Hidroponía. La principal diferencia entre estos sistemas de agricultura vertical, es que en el caso de la hidroponía, los nutrientes son agregados en función del control de parámetros o nutrientes en el depósito de agua. En el caso de la Acuaponia, el balance de nutrientes depende de los desechos de los peces que conviven con el novedoso sistema de agricultura vertical.

Definición Aeroponia: La aeroponía, a diferencia de los sistemas de agricultura vertical más conocidos y populares: Acuaponia e Hidroponia. La aeroponia se basa en un mueble  hermético y dotado de elementos electrónicos suficientes para medir de forma continua el nivel de nutrientes, espectros de luz y otros parámetros críticos para el crecimiento de las plantas. En los sistemas de aeroponía, las plantas crecen sobre bandejas, sin suelo, totalmente expuestas, recibiendo del entorno los nutrientes suficientes para su crecimiento. Existen claras combinaciones de Inteligencia artificial, desarrollo de aplicaciones y modelos matemáticos, con los sistemas de aeroponia, ya que, es muy práctico mantener un control por zonas, tipos de cultivos, situación actualizada de las plantaciones y las cargas de nutrientes o modificaciones en espectros de luz de forma remota. 

Mejores sistemas de agricultura vertical. Diferencias y semejanzas.

Ejemplos de inventos y prototipos para Agricultura

Prototipo para agricultura 1 – Dispositivo para medir la glucosa en las plantas: Los Indicadores  de glucosa en las plantas permiten diagnosticar sobre la capacidad de las mismas en materia de absorción de luz y nutrientes necesarios. En Let´s Prototype hemos desarrollado un artilugio con componentes electrónicos democratizados en el mercado, que permite un control exhaustivo de este componente, utilizando para ello cintas reutilizables muy baratas. El objetivo del prototipo innovador para agricultura, ha consistido en conseguir un dispositivo electrónico capaz de abaratar los sistemas de control de la glucosa en las plantas. 

Prototipo para agricultura 2 – Dispositivo de Aeroponía: Basándonos en el conocimientos de expertos en agricultura y la experiencia del cliente, en nuestra fábrica de inventos hemos podido fabricar un prototipo de mueble para aeroponia, dotado de todos los sistemas electrónicos necesarios para dispersar la niebla de forma eficiente, controlar la durabilidad de elementos mecánicos sí como facilitar el diagnóstico y control de los parámetros en el entorno interior del sistema de agricultura basado en la aeroponia.

Prototipo para agricultura 3 – Sopladora y Aspìtadora de combustión: En nuestra agencia de diseño y fabricación de prototipos, hemos construido un prototipo de  máquina agrícola basado en sopladoras existentes, que, mediante un sistema energético de combustión, permite que el agricultor pueda recolectar frutos secos, aceituna y otros frutos, utilizando una máquina agrícola ergonómica y segura mediante la cual pueda realizar un procedimiento de recolecta mucho más eficiente y ergonómico.

Prototipo para agricultura 4 – Fotometría y control de riesgo de plagas: Las variaciones de color en determinados puntos del cultivo, son en muchas ocasiones, indicadores de ineficiencias del sistema de cultivo convencional o presencia de plagas, carencia de riesgos entre otras causas que podrían poner en riesgo el cultivo. Tomando como base la experiencia práctica del cliente, hemos creado un grupo de dispositivos electrónicos que son colocados de forma estratégica en el cultivo. Estos dispositivos electrónicos identifican variaciones de color peligrosas para el cultivo, con el fin de alertar al agricultor mediante una aplicación móvil. Este prototipo para la agricultura, se basa en una combinación de dispositivos donde tienen lugar los componentes electrónicos fabricados a medida, sistemas de telecomunicaciones para la agricultura y otras tecnologías que permiten un control preventivo del cultivo, minimizando los esfuerzos del agricultor.

Prototipo para agricultura 5 – Máquinas agrícolas: En Let´s Prototype hemos fabricado máquinas agrícolas que pretenden minimizar los riesgos de los agricultores en el campo, así como su esfuerzo en el control preventivo y ergonomía de los procesos de cosecha, limpieza de los cultivos o procedimientos de plantación. Incluso, hemos fabricado prototipos de máquinas agrícolas de uso doméstico para aquellos sistemas de microcultivos urbanos o Microgreen.

Ver ejemplos de prototipos para Agricultura 

Inventores con ideas de prototipos para agricultura

¿Quién puede fabricar un prototipo para agricultura?

Las empresas de Agrotech, los fabricantes de máquinas agrícolas y las empresas de diseño y fabricación de prototipos, son las opciones más frecuentes para crear un invento o prototipo para agricultura. Es importante valorar la experiencia y capacidad para integrar nuevas tecnologías existentes para la agricultura antes de tomar una decisión.

¿Cuánto cuesta un prototipo de máquina agrícola?

El diseño de un prototipo para agricultura puede costar entre 15.000 y 20.000 dólares. El precio de un invento para agricultura está condicionado por su complejidad técnica. Debe separarse el coste de diseño y creación de un invento del coste de fabricación del prototipo, normalmente objeto de un presupuesto independiente.

¿Cuánto se tarda para crear un invento para agricultura?

El proceso de diseño de un prototipo para agricultura puede tardar entre 3 y 6 meses. El período de creación de un invento para agricultura está condicionado por el nivel de incertidumbre de sus principios funcionales y el estado del arte o antecedentes del invento. Tanto si son antecedentes descritos en patentes o en productos para la agricultura disponibles en el mercado.

¿Dónde nacen las ideas de inventos para agricultura?

La mejor fuente de inspiración para crear inventos novedosos para la agricultura, están en el propio campo. Muchas veces los ingenieros intentan crear productos para la agricultura que terminan resolviendo problemas de forma ineficiente, o atendiendo supuestas ineficiencias que no son relevantes para los expertos en agricultura. Para crear un prototipo para agricultura es fundamental contar con perfiles que estén en el campo y conozcan los procedimientos de forma precisa.

¿Se puede patentar un invento para agricultura?

Es posible patentar inventos y prototipos que se puedan crear para mejorar los procedimientos de agricultura. Los requisitos fundamentales de una patente de prototipo para agricultura, son precisamente crear una solución novedosa que demuestre mejoras evidentes en un procedimiento conocido y necesario para la agricultura. El precio de una patente para la agricultura puede estar entre los 10.000 dólares y los 15.000 dólares. El precio de estas patentes depende del mercado y de la cantidad de inventos patentados para la agricultura en el país de origen donde se solicita la patente.