Articulo de referencia

Equipo pesado

Vehículos de maquinaria pesada de diversos tipos estacionados cerca de una obra de construcción de carreteras. La maquinaria pesada , los vehículos de movimiento de tierras , lo...

Vehículos de maquinaria pesada de diversos tipos estacionados cerca de una obra de construcción de carreteras.

La maquinaria pesada , los vehículos de movimiento de tierras , los vehículos de construcción o los equipos de construcción se refieren a vehículos de gran tonelaje diseñados específicamente para realizar tareas de construcción , que suelen incluir movimientos de tierra u otras tareas de construcción de gran envergadura. La maquinaria pesada generalmente consta de cinco sistemas : el implemento , la tracción , la estructura, el sistema de transmisión y el sistema de control/información.

La maquinaria pesada se utiliza al menos desde el siglo I a. C., cuando el antiguo ingeniero romano Vitruvio describió una grúa impulsada por fuerza humana o animal en su obra De architectura .

La maquinaria pesada funciona gracias a la ventaja mecánica de una máquina simple que multiplica la relación entre la fuerza de entrada aplicada y la fuerza ejercida, facilitando y agilizando tareas que, de otro modo, requerirían cientos de personas y muchas semanas de trabajo. Algunos de estos equipos utilizan accionamientos hidráulicos como fuente principal de movimiento.

En este contexto, la palabra «planta» ha llegado a significar cualquier tipo de equipo industrial, incluyendo equipos móviles (por ejemplo, en el mismo sentido que «central eléctrica »). Sin embargo, originalmente, «planta» significaba «estructura» o «instalación», generalmente en el sentido de fábrica o almacén; por lo tanto, se utilizaba en contraposición a la maquinaria móvil, a menudo en la expresión «planta y equipo».

Innovaciones y nuevas tecnologías

El diseño de maquinaria pesada ha incorporado cada vez más electrónica y software modernos, un proceso conocido como digitalización de flotas . Esta integración tecnológica facilita una mayor automatización, supervisión de la seguridad y eficiencia operativa en obras de construcción y minería, creando lo que a menudo se denomina un lugar de trabajo inteligente .

Telemática y monitorización de flotas

Los sistemas telemáticos de flotas se utilizan para la gestión de flotas de maquinaria pesada. Una unidad de control telemático robusta , instalada en cada activo, utiliza una unidad de seguimiento GPS para proporcionar datos de ubicación del vehículo en tiempo real . Además de la ubicación, el sistema transmite una amplia gama de datos de telemetría , incluyendo horas de motor, consumo de combustible, tiempo de inactividad y códigos de fallas de diagnóstico. [ 1 ] Estos datos se utilizan para la supervisión operativa, como para rastrear la utilización de los activos , programar el mantenimiento predictivo y gestionar el combustible con sistemas de gestión de combustible . Estudios en la industria de la construcción han correlacionado el uso de dichos sistemas con mejoras en la eficiencia general del proyecto. [ 2 ] Una función principal de estas plataformas es abordar el desafío de agregar datos de una flota mixta de equipos de varios fabricantes en una única interfaz unificada. [ 3 ]

Autonomía y robótica

La investigación y el desarrollo en maquinaria pesada se han centrado cada vez más en la robótica y la operación autónoma. Varios fabricantes han comercializado sistemas autónomos que permiten que máquinas como camiones de transporte y excavadoras operen sin conductor humano siguiendo rutas preprogramadas a partir de un plano digital del sitio . [ 4 ] Estas aplicaciones son más frecuentes en la minería y en operaciones de movimiento de tierras a gran escala, donde las tareas son repetitivas y se realizan en entornos controlados. Las funciones semiautónomas, como el control de nivelación y los ciclos de excavación automatizados en las excavadoras, también se están volviendo comunes, ayudando a los operadores a realizar tareas con mayor velocidad y precisión.

Seguridad y asistencia al operador

La tecnología se aplica para mejorar la seguridad del operador y su percepción del entorno. Los sistemas de videotelemática , que utilizan múltiples cámaras reforzadas , ofrecen a los operadores una visión integral de su entorno para minimizar los puntos ciegos. Estos sistemas también registran datos operativos para el análisis de incidentes. Las aplicaciones de evaluación del desempeño del operador analizan los datos de telemetría para identificar prácticas operativas potencialmente peligrosas, como la velocidad excesiva o los movimientos bruscos, lo que proporciona una base para una capacitación de seguridad específica. Los sistemas avanzados de asistencia al conductor (ADAS) también se están adaptando para maquinaria pesada, con funciones como la detección de objetos y las alertas para evitar colisiones, protegiendo tanto al operador como al personal de tierra.

Electrificación

El desarrollo de sistemas de propulsión eléctricos e híbridos es un área de desarrollo continuo en la fabricación de maquinaria pesada. Varios fabricantes, entre ellos Caterpillar, [ 5 ] Volvo, [ 6 ] y Liebherr, [ 7 ] han producido prototipos y modelos comerciales eléctricos o híbridos. Si bien persisten desafíos técnicos relacionados con la capacidad de las baterías y la infraestructura de carga para las clases de equipos más grandes, los sistemas de propulsión eléctricos ofrecen ventajas operativas como la eliminación de emisiones in situ, la reducción de los niveles de ruido para operar en áreas urbanas y, potencialmente, menores costos de mantenimiento y energía. [ 8 ]

Tipos

Estas subdivisiones, en este orden, constituyen la categorización estándar de la maquinaria pesada.

Tractor

Calificador

Excavador

Retroexcavadora

Madera

Montador de tuberías

Raspador

Minería

Articulado

Compactador

Cargador

Cargadora de orugas

Cargadora compacta

manipulador de materiales

Pavimentación

Subterráneo

Herramienta hidromática

Maquinaria hidráulica

Carretera

Imágenes

Implementos y herramientas de trabajo hidromecánicas

Tracción: Neumáticos y orugas todoterreno

Vía continua (circa 1909)
Oruga Caterpillar (alrededor de 2009)

La maquinaria pesada requiere neumáticos especializados para diversas aplicaciones de construcción. Si bien muchos tipos de maquinaria cuentan con orugas continuas para condiciones de servicio más exigentes, los neumáticos se utilizan donde se requiere mayor velocidad o movilidad. Para una correcta selección, es fundamental comprender el uso que se le dará a la maquinaria durante la vida útil de los neumáticos. La elección de los neumáticos puede tener un impacto significativo en la producción y el costo unitario. Existen tres tipos de neumáticos todoterreno: de transporte para maquinaria de movimiento de tierras, de trabajo para maquinaria de movimiento de tierras de baja velocidad y de carga y transporte para excavación y transporte. Los neumáticos todoterreno se clasifican en seis categorías de servicio: C ( compactadora), E (maquinaria de movimiento de tierras), G (motoniveladora), L (cargadora), LS ( arrastrador de troncos) y ML (minería y explotación forestal). Dentro de estas categorías de servicio, existen diversos tipos de banda de rodadura diseñados para su uso en superficies compactas, blandas y rocosas. Dado que los neumáticos representan un gasto importante en cualquier proyecto de construcción, se debe prestar especial atención a la prevención del desgaste excesivo o los daños.

Operador de maquinaria pesada

Un operador de maquinaria pesada conduce y opera maquinaria pesada utilizada en proyectos de ingeniería y construcción . [ 9 ] [ 10 ] Por lo general, solo los trabajadores calificados pueden operar maquinaria pesada, y existe capacitación especializada para aprender a usarla.

Gran parte de la literatura sobre operadores de maquinaria pesada se centra en mejorar la seguridad de estos trabajadores. El campo de la medicina laboral investiga y formula recomendaciones sobre seguridad para estos y otros trabajadores en puestos de trabajo que implican riesgos.

Costo del equipo

Debido a los bajos márgenes de beneficio en los proyectos de construcción, es importante mantener registros precisos sobre la utilización, las reparaciones y el mantenimiento de los equipos. Las dos categorías principales de costos de los equipos son el costo de propiedad y el costo operativo . [ 11 ]

Costo de propiedad

Para que un gasto se clasifique como costo de propiedad, debe haberse incurrido independientemente de si el equipo se usa o no. Estos costos son los siguientes:

La depreciación se puede calcular de varias maneras; la más sencilla es el método lineal. La depreciación anual es constante, reduciendo el valor del equipo cada año. A continuación, se presentan ecuaciones sencillas parafraseadas del texto de Peurifoy y Schexnayder:

Costo operativo

Para que un gasto se clasifique como costo operativo, debe incurrirse a través del uso del equipo. Estos costos son los siguientes: [ 12 ]

La principal diferencia desde el punto de vista de los costos radica en si una reparación se clasifica como mayor o menor . Una reparación mayor puede modificar el valor depreciable del equipo debido a una extensión de su vida útil , mientras que una reparación menor se considera mantenimiento normal . La forma en que una empresa decide calcular el costo de las reparaciones mayores y menores varía según las estrategias de costos que utilice. Algunas empresas solo imputan las reparaciones mayores al equipo, mientras que las reparaciones menores se asignan a un proyecto. Otra estrategia común consiste en imputar el costo de todas las reparaciones al equipo, excluyendo únicamente los elementos de desgaste que se reemplazan con frecuencia. Muchas empresas mantienen su estructura de costos en secreto, ya que puede influir en las estrategias de licitación de la competencia. En una empresa con varias divisiones semiindependientes, el departamento de equipos suele clasificar todas las reparaciones como "menores" y imputarlas a un proyecto, mejorando así su rentabilidad.

Modelos

Es frecuente fabricar maquetas promocionales de maquinaria pesada en metal fundido a presión para cada vehículo, con el fin de obsequiarlas a clientes potenciales. Estas maquetas suelen ser a escala 1:50 . Los fabricantes más populares de estas maquetas son Conrad y NZG en Alemania, incluso para vehículos estadounidenses.

Fabricantes destacados

Los 10 mayores fabricantes de maquinaria pesada según la Tabla Amarilla 2025 [ 14 ]

Otros fabricantes incluyen:

Véase también

Referencias

  1. Peurifoy y Schexnayder "Planificación de la construcción: equipos y métodos" McGraw Hill, 6.ª edición ISBN 0-07-232176-8, 2002.
  2. GN Aretoulis; KC Apostolou (julio de 2023). "Evaluación comparativa del software de gestión de flotas en la industria de la construcción griega" . Revista de Ingeniería y Ciencias Aplicadas . 14 (2).
  3. AKMFU Islam; J. Suhonen (enero de 2024). "Desarrollo de una solución integral para la recopilación y gestión de datos de máquinas de diferentes fabricantes" . Revista de Ingeniería y Ciencias Aplicadas . 15 (1).
  4. "Caterpillar anuncia la adquisición de experiencia en robótica" (Comunicado de prensa). Caterpillar. Junio ​​de 2020. Consultado el 14 de julio de 2020 .
  5. Lambert, Fred (29 de enero de 2019). "Caterpillar presenta una excavadora totalmente eléctrica de 26 toneladas con un paquete de baterías gigante de 300 kWh" . Electrek . Consultado el 14 de julio de 2020 .
  6. McLoud, Don (24 de abril de 2020). "Volvo CE recibe una subvención de 2 millones de dólares para probar una excavadora y una cargadora eléctricas en California" . Equipment World . Randall-Reilly . Consultado el 14 de julio de 2020 .
  7. Gruver Doyle, Marcia (18 de noviembre de 2019). "El prototipo de plataforma de perforación LB 16 de Liebherr, alimentada por batería, tiene una autonomía de 10 horas (VIDEO)" . Equipment World . Randall-Reilly . Consultado el 14 de julio de 2020 .
  8. Rubenstone, Jeff (5 de junio de 2019). "La maquinaria de construcción se electrifica, pero persisten los obstáculos" . Engineering News-Record . BNP Media . Consultado el 14 de julio de 2020 .
  9. Departamento de Trabajo de EE. UU. – Manual de Perspectivas Ocupacionales
  10. VJ Davies, Ken Tomasin (1996). Manual de seguridad en la construcción . Thomas Telford. ISBN 0-7277-2519-X.
  11. Peurifoy y Schexnayder "Planificación de la construcción: equipos y métodos" McGraw Hill, 6.ª edición ISBN 0-07-232176-8, 2002.
  12. Bartholomew, SH "Estimating and Bidding for Heavy Construction" CSU Chico, Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall, ISBN 0-13-598327-4, 2000
  13. "Catálogo de repuestos para maquinaria pesada" . AGA Parts . Consultado el 30 de septiembre de 2020 .
  14. "Fabricantes de equipos de construcción: ventas mundiales de equipos" . Construction Briefing . Consultado el 16 de noviembre de 2025 .
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