En Colombia existe una indagación incesante que pretende hallar nuevas técnicas que incrementen la producción avícola y mejoren su eficiencia para el desarrollo de la economía del país [1]. Tecnologías de automatización, e implementación de sistemas SCADA (Supervisión, Control y Adquisición de Datos) ya desarrolladas a nivel global, han tomado un protagonismo relevante, con lo cual se ha logrado dar avance a la industria colombiana en distintos ámbitos de esta [2].

Algunas intervenciones para la optimización de los procesos de producción avícola se han visto evidenciadas en modelamientos de ambientes térmicos para galpones con mejoramientos en su eficiencia energética [3]. Es claro que el sector productivo avícola del país busca con estas adaptaciones, generar un modelo propio que se ajuste a las diversas condiciones climatológicas y geográficas en las que se desarrolla la crianza de las aves. Para crear estándares que logren el incremento de la producción, es necesario valorar las condiciones y técnicas estandarizadas globalmente para la producción avícola y, contrastarla con las condiciones y técnicas aplicadas en el ambiente rural colombiano. Este contraste se puede efectuar gracias a los sistemas SCADA que permiten medir, registrar y controlar variables pertinentes para la producción avícola, entre ellas la temperatura y humedad del ambiente de las granjas, como también variables correspondientes a la calidad del agua (cloro, pH, flujo) que consume la parvada. Aquí un ejemplo de cómo influyen las variaciones de pH en la calidad de la carne después del sacrificio [4].

Con la ayuda del programa LabVIEW es posible crear un software basado en sistemas SCADA, que permita aprovechar las virtudes de la adquisición de datos [5] para el análisis y control del incremento de la producción avícola con la ventaja de poder expandirse a medida que nuevas variables entren en juego, y así ajustarse a las distintas condiciones de producción del país. Sin lugar a duda, a su vez estos sistemas permiten realizar tareas de seguimiento del estado que permiten un mantenimiento predictivo y proactivo de la producción. En la actualidad, la Universidad Nacional de Colombia en Manizales y la Universidad de Caldas han desarrollado investigaciones acerca de una herramienta que permite simular y controlar las variables mencionadas anteriormente, con el propósito de disponer de un sistema de monitoreo confiable [6]. No obstante, la empresa LinkPoint, de la mano de la Universidad EAN, la empresa Pollo Andino y la entidad gubernamental que financia la Ciencia y la tecnología en Colombia (Colciencias), realizaron el proyecto PROAVÍCOLA para alcanzar el objetivo de encontrar unos parámetros ajustables que incrementen la producción avícola en el país.

Según lo anteriormente descrito, este artículo pretende mostrar la gestión y evolución del proyecto hasta junio de 2018, momento en el cual se instala completamente. De manera que se muestra en primera instancia, una breve descripción del progreso tecnológico del sector avícola colombiano y la importancia de las variables más importantes por el tipo de geografía y el tipo de granjas. También se presenta el desarrollo del proyecto, en el cual se definen los dispositivos y subsistemas que componen el software y la metodología utilizada para el diseño e interacción entre ellos. Posteriormente, se expondrá el código generado de algunos procesos y algoritmos basados en Redes de Petri (RdP) o Inteligencia Artificial, los cuales permiten la gestión de los datos adquiridos con el software [7]. A partir de los principales procesos, se mostrará cómo el software puede implementar algoritmos, generar alarmas, escribir datos en el almacenamiento local y enviar lecturas a un servidor en la nube para el procesamiento de grandes datos o Big Data. Por último, se concluye la pertinencia del desarrollo del proyecto y su impacto para el 10 Sistema de análisis para el incremento de la producción de granjas avícolas en Colombia.

En Colombia, la avicultura de levante o engorde es una actividad que se ha impulsado desde la década de los 50. En sus inicios se apoyó la construcción de galpones para agrupar aves en un espacio confortable, así como también el suministro de alimentos especializados para un buen crecimiento, y la vacunación para la prevención de enfermedades. En la década siguiente se conformaron algunas productoras industriales con más de cien mil aves, y tomando como ejemplo instalaciones en Estados Unidos, los galpones se acondicionaron con bebederos y comederos controlados y un sistema eléctrico para aire acondicionado e iluminación. Estos nuevos sistemas no se limitaron a la producción de carne y huevo, sino que también se comenzó a generar un subproducto que es la “gallinaza” (un fertilizante de calidad). [9].

El sector colombiano ha logrado producir el último año (2017) 1,563,569 toneladas de carne, con aves criadas entre 42 y 50 días de edad [10]. Aun así, existen varios retos por afrontar, como lo es la optimización de los procesos productivos que requieren atención en el funcionamiento de los galpones y personal calificado para el monitoreo y control de condiciones propicias para el bienestar de los animales. Los pollos, aun siendo animales domésticos, necesitan atención especial, por lo tanto, la variación adecuada de luz solar y artificial, temperatura, ventilación y humedad garantizan una vida sana y confortable del animal y, por consiguiente, una buena producción. Por ejemplo, en [11] se especifica la importancia de la ventilación para el mejoramiento de la producción de huevos en ambientes de alta temperatura.

Uno de los factores importantes para la optimización de la producción de aves, es el conocimiento de las condiciones del consumo de agua. El consumo de las aves es de aproximadamente 1.6 a 2.0 veces más agua que alimento y este se incrementa constantemente, así como envejece la parvada. La medición del consumo y el análisis de la potabilidad del agua permiten al productor monitorear y tomar decisiones para un adecuado control del progreso de la parvada [12]. Los productores se preguntan frecuentemente: ¿cuánto deben beber las.aves cada día?, ¿es preocupante si el consumo de agua no incrementa cada día?, ¿qué condiciones son las favorables para garantizar el consumo?, ¿el agua es adecuada para el consumo? [13].

Figura 1

Fig. 1

Los importantes datos que son captados por el Sistema de Adquisición de Datos deberán ser analizados y procesados para obtener de ellos información útil que le permita al negocio tener las herramientas necesarias para tomar ventaja en el mercado competitivo que representa la industria avícola colombiana. Por eso, como complemento al sistema de recolección de datos sensóricos instalados en los galpones de las granjas, tenemos una plataforma de análisis y procesamiento de la gran cantidad de datos que producen esos sensores. Dado que es muy grande la cantidad de datos generados por el sistema de adquisición, es necesario contar con una tecnología de punta para poder aprovechar o “sacarle el jugo” a tales datos, convertirlos en información y concretarlos en conocimiento potencialmente útil para la empresa. Es por eso por lo que el Big Data se presenta como una excelente opción para lograr la transformación positiva del negocio [24]. Lo que buscamos con la plataforma de Big Data no es solo medir, sino adicionalmente poder predecir y encontrar relaciones causa- efecto de forma más precisa que antes para, de esa manera, tomar decisiones más inteligentes y objetivas en lugar de estar basadas solo en la intuición de las personas.

Tal como se observa en la Figura 14, tenemos una serie de procesos dentro de la plataforma de Big Data, que buscan no solo solucionar la tarea de almacenar la gran cantidad de datos generados por los sensores diseminados en los galpones, sino también tener un modelo predictivo que permita conocer de antemano, cómo los diversos factores ambientales influyen en el crecimiento de los pollos que tenemos en las granjas.

Figura 14

Fig. 14

Dadas las condiciones climáticas de Colombia, las cuales se caracterizan por la diversidad de ambientes y condiciones que afectan directamente la producción avícola del país, es factible pensar que implementar sistemas como el descrito en este artículo, optimizarán los procesos de crianza de aves con el fin de mejorar la economía local. Estos sistemas no solo permitirán la adquisición de datos y el control para las grandes productoras avícolas del país, si no que adquirirán datos relevantes para la estandarización de parámetros que, según la zona, fomentarían un incremento sustancial en la producción avícola, desarrollada por pequeñas y medianas empresas que no tiene acceso a la tecnología.

En referencia al desarrollo del software, el uso del programa LabVIEW para el diseño del sistema SCADA permite gran flexibilidad a la hora de escalar los proyectos, y es uno de los factores por los cuales se eligió desarrollar el software en él. Tanto así son las ventajas de la flexibilidad en el desarrollo del software, que incluso es posible extrapolar su estructura a proyectos de implementación en otras áreas de producción agropecuaria.

Finalmente, en la actualidad el software se encuentra tomando datos de acuerdo con los ciclos de producción establecidos por la empresa Pollo Andino. Estos datos serán analizados y procesados por el segmento “Big Data” para el análisis de la producción avícola y el segmento “Sistema de visualización georreferenciada” para monitorear y controlar en tiempo real, desde cualquier lugar, las condiciones actuales de la granja. En un próximo artículo para esta revista se evidenciarán a manera de resultados, los logros de la implementación de este proyecto en la granja seleccionada.