Rozsáhlá senzorová technologie pro kompaktní pracanty

Rozsáhlá senzorová technologie pro kompaktní pracanty

Rostoucí urbanizace a s ní spojený nedostatek prostoru výrazně mění požadavky na stavební stroje. V úzkých uličkách nebo dvorech jsou vyžadovány stroje, které jsou ovladatelné, snadno se přepravují a zároveň jsou multifunkční. Výrobci na to reagují tím, že již nepřemýšlejí o kompaktních strojích jako o čistých „mini“ verzích velkých zařízení, ale spíše jako o samostatných produktových rodinách s modulárními koncepcemi uchycení a asistenčních systémů.
Například Volvo CE má ve svém portfoliu model „ECR25 Electric“, což je bateriemi poháněné minirypadlo, které ukazuje, jak lze kompaktní elektrické stroje používat v oblastech citlivých na emise. Existuje široká škála přístupů k elektrifikaci. Komatsu například systematicky elektrifikovalo svou třídu mini a představilo několik modelů, jako jsou „PC 20E“, „PC 26E“ a „PC 33E-6“ dostupné od Kuhn Baumaschinen, které pracují s bateriemi a jsou navrženy pro provoz bez emisí.
Proto není divu, že trh s kompaktními stroji neustále roste. Podle prognóz průzkumů trhu by měl být objem přes 50 miliard eur dosažen do roku 2030. Za tímto růstem se však skrývají i velké výzvy, jako je nedostatek kvalifikovaných pracovníků, přísnější ekologické předpisy a požadavky na digitalizaci, které nutí výrobce a uživatele k někdy nákladným úpravám.

Stále více zasíťovaná staveniště

Použitá baterie v každém případě do značné míry určuje možnosti elektrických kompaktních strojů. Výrobci v současnosti většinou spoléhají na lithium-iontovou technologii, ta má však pouze omezenou životnost a v případě závady jsou vysoké náklady na výměnu. Alternativní modely jako lithium-železofosfát (LFP) nabízejí delší životnost, ale zároveň mají nižší hustotu energie, což zkracuje dobu provozu.
Systémy rychlého dobíjení teoreticky umožňují nabíjení na 80 procent během poledních přestávek, ale obvykle vyžadují drahou infrastrukturu, která na většině stavenišť chybí. Indukční nabíjecí systémy slibují bezkontaktní nabíjení, ale jsou náročné na údržbu a neefektivní. Moderní kompaktní stroje jsou vybaveny rozsáhlými senzory, což zvyšuje výrobní náklady. Senzory zrychlení monitorují vibrace a otřesy, teplotní senzory detekují kritické provozní podmínky a tlakové senzory řídí hydraulické systémy. Shromážděná data vyžadují výkonné kapacity pro zpracování a ukládání dat.
S „L 507 E“ má Liebherr ve své nabídce akumulátorový elektrický kompaktní kolový nakladač, který kombinuje známou kinematiku a pracovní procesy s elektrickým pohonem. Takové modely ukazují, že transformace mezi výrobci se neomezuje na jednotlivé niky, ale nachází si cestu do centrálních produktových řad. Zároveň jde vývoj kupředu. Wacker Neuson má například ve svém portfoliu elektrické varianty a ve svém sortimentu má elektrická minirypadla, která jsou speciálně inzerována pro provozy v centru města. Yanmar rozšiřuje svou vlastní kompaktní nabídku mimo jiné o pásové nakladače a řadu elektrifikovaných zařízení pro evropský trh. Caterpillar také rozšířil své vlastní portfolio a mimo jiné jej vybavil asistenčními funkcemi.

Zachyťte provozní data v reálném čase

To, že je elektrifikace technicky možná, automaticky neznamená, že je již součástí každodenního života. V praxi se uživatelé potýkají s několika problémy. Kapacita baterie je pouze jedním z mnoha limitujících faktorů. Čím větší baterie, tím delší životnost baterie, ale vyšší hmotnost a potenciálně větší přepravní nároky. Výrobci se snaží tento konflikt cílů zmírnit pomocí modulárních bateriových systémů, efektivních pohonných a hydraulických konceptů a možností rychlého nabíjení. Infrastruktura na stavbách ale často zaostává; Nabíjecích míst není všude dostatek a ne každé staveniště umožňuje připojení k silným síťovým přípojkám. Pořizovací náklady na elektrické varianty jsou navíc obvykle výrazně vyšší než u srovnatelných dieselových modelů, což menším firmám ztěžuje výpočet ekonomické rentability. Programy financování, nabídky leasingu a pronájmu zde hrají hlavní roli při překonávání vyšších investičních překážek.
Souběžně se změnou pohonu roste význam digitálních systémů. Telematika již není jen záležitostí velkých strojových parků: kompaktní stroje jsou také stále více propojeny do sítě, aby bylo možné v reálném čase odečítat provozní doby, provozní stavy, stav nabíjení a požadavky na údržbu. Schopnost zachytit provozní data v reálném čase otevírá nové možnosti pro správu vozového parku, prediktivní údržbu a kontrolu nákladů. To umožňuje stavebním firmám lépe posoudit, které stroje jsou vytížené, kdy bude potřeba servisní práce nebo kde je potenciál pro úspory. Získaná data pomáhají správcům vozových parků optimalizovat využití, plánovat servisní schůzky předem a přesněji vypočítat celkové náklady v průběhu životního cyklu. Nechybí asistenční systémy, které zvyšují přesnost nebo zlepšují bezpečnost na úzkých staveništích.
Systémy monitorování stavu jsou určeny k předvídání opotřebení a optimalizaci intervalů údržby, vyžadují však průběžnou kalibraci a aktualizace. Prediktivní údržba může snížit neplánované prostoje, ale požadované algoritmy jsou složité a náročné na údržbu. Systémy strojového učení pro detekci anomálií vyžadují rozsáhlá tréninková data a pravidelné úpravy. Provoz kompaktních strojů se neustále vyvíjí; hlasové ovládání má usnadnit obsluhu v obtížných pracovních podmínkách, ale je náchylné k rušení hlukem na staveništi. Ovládání gesty teoreticky snižuje fyzickou námahu, ale vyžaduje přesnou kalibraci a je náchylné k chybám.
Haptická zpětná vazba simuluje povrchovou strukturu i na dálkově ovládaných strojích, ale vyžaduje komplexní technologii s omezenou životností. Trénink ve virtuální realitě umožňuje trénink bez rizika, ale vysoké pořizovací náklady se amortizují až při intenzivním používání. Systémy rozšířené reality pro překrývání informací jsou náročné na údržbu a mají omezené použití za špatných světelných podmínek. Kompaktní stroje se také postupně začleňují do síťově propojených systémů staveniště, ale jedním problémem je ochrana dat a bezpečnostní rizika.
Kybernetická bezpečnost se stává stále větší výzvou, protože propojené kompaktní stroje představují potenciální cíle útoků. V souladu s tím musí výrobci rozšířit své zaměření na vývoj bezpečnostních architektur, aniž by ohrozili použitelnost. Tím jsou certifikační postupy složitější a dražší, což zase často znevýhodňuje menší výrobce. Komunikace mezi stroji, aby se předešlo kolizím, navíc spolehlivě funguje pouze v případě, že existují jednotné standardy, které však dosud nebyly stanoveny. Digitální dvojčata – obrazy fyzických strojů – mají umožnit simulace a optimalizace, vyžadují však průběžnou aktualizaci dat a především výpočetní kapacitu.

Nákladový faktor

Z pohledu uživatele jsou ústřední tři otázky: Je kapacita baterie dostatečná pro plánovaný pracovní den? Je síť prodejců dostatečně silná, aby zajistila rychlý servis? A dá se investice prezentovat ekonomicky? Výrobci jako Volvo CE a Komatsu poskytují konkrétní údaje o kapacitách a možnostech nabíjení pro určité modely, ale využitelná doba chodu zůstává velmi závislá na teplotě, profilu zatížení a provozních vzorcích. Právě proto se stavebním firmám doporučuje podrobné předběžné plánování: krátkodobé pronájmy pro testování v reálných provozech, leasingové modely s balíčky služeb nebo integrace do platforem sdílení mohou snížit riziko a poskytnout zkušenosti dříve, než dojde k dlouhodobému vázání kapitálu.
Dalším aspektem, který je často podceňován, je školení personálu. Elektrické a digitálně řízené kompaktní stroje se od klasických dieselových vozidel liší provozem a údržbou. Nabídka školení je odpovídajícím způsobem široká. Každý, kdo toto používá, těží nejen z vyšší účinnosti, ale také z méně prostojů v důsledku nesprávné obsluhy nebo nesprávné údržby. Standardizace rozhraní pro přídavná zařízení a baterie je další pákou, která by mohla urychlit přijetí elektrifikovaných kompaktních strojů. Jednotné spojky, rychle vyměnitelné bateriové moduly a interoperabilní telematické standardy by snížily logistické úsilí a usnadnily opětovné použití příslušenství napříč značkami. Jednotliví výrobci zatím volili proprietární řešení, což omezuje flexibilitu. Pokud mají modely sdílení a interoperabilita fungovat ve větším měřítku, bude muset trh v příštích několika letech reagovat na regulaci nebo spolupráci v celém odvětví.