Plaša sensoru tehnoloģija kompaktiem darba zirgiem

Plaša sensoru tehnoloģija kompaktiem darba zirgiem

Pieaugošā urbanizācija un ar to saistītais telpu trūkums būtiski maina prasības būvniecības tehnikai. Šaurās ielās vai pagalmos nepieciešamas mašīnas, kas ir manevrējamas, viegli transportējamas un vienlaikus daudzfunkcionālas. Ražotāji uz to reaģē, vairs nedomājot par kompaktajām mašīnām kā tīrām lielu ierīču “mini” versijām, bet gan par neatkarīgām produktu saimēm ar modulārām stiprinājuma koncepcijām un palīgsistēmām.
Piemēram, Volvo CE portfelī ir modelis ECR25 Electric, kas ir ar akumulatoru darbināms mini ekskavators, kas parāda, kā kompaktas elektriskās mašīnas var izmantot vietās, kur ir jutīgas pret emisijām. Elektrifikācijai ir plašs pieeju klāsts. Piemēram, Komatsu ir sistemātiski elektrificējis savu mini klasi un prezentējis vairākus modeļus, piemēram, “PC 20E”, “PC 26E” un “PC 33E-6”, ko piedāvā Kuhn Baumaschinen un kas darbojas ar akumulatoriem un ir paredzēti darbībai bez emisijām.
Līdz ar to nav pārsteidzoši, ka kompakto mašīnu tirgus nepārtraukti aug. Pēc tirgus pētnieku prognozēm, līdz 2030. gadam būtu jāsasniedz vairāk nekā 50 miljardu eiro apjoms. Taču aiz šī pieauguma slēpjas arī lieli izaicinājumi, piemēram, kvalificētu darbinieku trūkums, stingrāki vides noteikumi un digitalizācijas prasības, kas liek ražotājiem un lietotājiem veikt dažkārt dārgas korekcijas.

Arvien vairāk tīklā savienoti būvlaukumi

Katrā gadījumā izmantotais akumulators lielā mērā nosaka elektrisko kompakto mašīnu iespējas. Pašlaik ražotāji galvenokārt paļaujas uz litija jonu tehnoloģiju, taču tai ir tikai ierobežots kalpošanas laiks un defekta gadījumā ir augstas nomaiņas izmaksas. Alternatīvie modeļi, piemēram, litija dzelzs fosfāts (LFP), piedāvā ilgāku kalpošanas laiku, bet tajā pašā laikā tiem ir mazāks enerģijas blīvums, kas samazina darbības laiku.
Ātrās uzlādes sistēmas teorētiski ļauj uzlādēt līdz 80 procentiem pusdienu pārtraukumos, taču parasti nepieciešama dārga infrastruktūra, kuras trūkst lielākajā daļā būvlaukumu. Induktīvās uzlādes sistēmas nodrošina bezkontakta uzlādi, taču tām ir nepieciešama apkope un tās ir neefektīvas. Mūsdienu kompaktās iekārtas ir aprīkotas ar plašiem sensoriem, kas palielina ražošanas izmaksas. Paātrinājuma sensori uzrauga vibrācijas un triecienus, temperatūras sensori nosaka kritiskos darbības apstākļus, bet spiediena sensori kontrolē hidrauliskās sistēmas. Apkopotajiem datiem ir nepieciešamas jaudīgas datu apstrādes un uzglabāšanas iespējas.
Ar “L 507 E” Liebherr klāstā ir ar akumulatoru darbināms elektriskais kompaktais riteņu iekrāvējs, kas apvieno pazīstamo kinemātiku un darba procesus ar elektrisko piedziņu. Šādi modeļi liecina, ka transformācija ražotāju vidū neaprobežojas tikai ar atsevišķām nišām, bet nonāk centrālajās produktu līnijās. Tajā pašā laikā attīstība tiek virzīta uz priekšu. Piemēram, Wacker Neuson portfelī ir elektriskie varianti, un tā klāstā ir elektriskie mini ekskavatori, kas ir īpaši reklamēti darbam pilsētās. Yanmar paplašina savu iekšējo kompakto piedāvājumu, cita starpā piedāvājot kāpurķēžu iekrāvējus un virkni elektrificētu ierīču Eiropas tirgum. Caterpillar ir arī paplašinājis savu portfeli un, cita starpā, aprīkojis to ar palīdzības funkcijām.

Uztveriet darbības datus reāllaikā

Tas, ka elektrifikācija ir tehniski iespējama, automātiski nenozīmē, ka tā jau ir ikdienas sastāvdaļa. Praksē lietotāji saskaras ar vairākām problēmām. Akumulatora jauda ir tikai viens ierobežojošs faktors starp daudziem. Jo lielāks akumulators, jo ilgāks akumulatora darbības laiks, taču lielāks svars un, iespējams, lielākas transportēšanas problēmas. Ražotāji cenšas mazināt šo mērķu konfliktu, izmantojot modulāras akumulatoru sistēmas, efektīvas piedziņas un hidraulikas koncepcijas un ātras uzlādes iespējas. Taču infrastruktūra būvlaukumos bieži atpaliek; Visur nav pietiekami daudz uzlādes punktu, un ne katrā būvlaukumā ir iespējams izveidot savienojumu ar spēcīgiem tīkla savienojumiem. Turklāt elektrisko variantu iegādes izmaksas parasti ir ievērojami augstākas nekā salīdzināmiem dīzeļa modeļiem, kas mazākiem uzņēmumiem apgrūtina ekonomiskās dzīvotspējas aprēķinu. Finansēšanas programmām, līzinga un nomas piedāvājumiem šeit ir liela nozīme, lai pārvarētu lielākus investīciju šķēršļus.
Paralēli virzības maiņai pieaug digitālo sistēmu nozīme. Telemātika vairs nav tikai lielu mašīnu parku problēma: arī kompaktās mašīnas arvien vairāk tiek savienotas tīklā, lai reāllaikā nolasītu darbības laikus, darbības stāvokļus, uzlādes statusu un apkopes prasības. Iespēja iegūt reāllaika darbības datus paver jaunas iespējas autoparka pārvaldībai, paredzamajai apkopei un izmaksu kontrolei. Tas ļauj būvniecības uzņēmumiem labāk novērtēt, kuras mašīnas ir ar jaudu, kad būs nepieciešami servisa darbi vai kur ir iespējas ietaupīt. Iegūtie dati palīdz autoparku vadītājiem optimizēt izmantošanu, iepriekš plānot servisa tikšanos un precīzāk aprēķināt kopējās izmaksas dzīves ciklos. Ir arī palīdzības sistēmas, kas palielina precizitāti vai uzlabo drošību šaurās būvlaukumos.
Stāvokļa uzraudzības sistēmas ir paredzētas, lai prognozētu nodilumu un optimizētu apkopes intervālus, taču tām ir nepieciešama pastāvīga kalibrēšana un atjaunināšana. Prognozējošā apkope var samazināt neplānotu dīkstāvi, taču nepieciešamie algoritmi ir sarežģīti un prasa apkopi. Mašīnmācīšanās sistēmām anomāliju noteikšanai ir nepieciešami plaši apmācības dati un regulāras korekcijas. Kompakto mašīnu darbība nepārtraukti attīstās; balss vadība ir paredzēta, lai atvieglotu darbību sarežģītos darba apstākļos, taču tā ir jutīga pret būvlaukuma trokšņa traucējumiem. Žestu vadība teorētiski samazina fizisko slodzi, taču nepieciešama precīza kalibrēšana, un tā ir pakļauta kļūdām.
Haptiskā atgriezeniskā saite simulē virsmas tekstūru pat tālvadības iekārtās, taču tai ir nepieciešama sarežģīta tehnoloģija ar ierobežotu kalpošanas laiku. Virtuālās realitātes apmācība nodrošina bezriska apmācību, bet augstās iegādes izmaksas tiek amortizētas tikai intensīvi izmantojot. Papildinātās realitātes sistēmām informācijas pārklājumam ir nepieciešama intensīva apkope, un to izmantošana sliktā apgaismojumā ir ierobežota. Arī kompaktās mašīnas pakāpeniski tiek integrētas tīklā savienotās būvlaukumu sistēmās, taču viena no problēmām ir datu aizsardzība un drošības riski.
Kiberdrošība kļūst par arvien lielāku izaicinājumu, jo tīklā savienotas kompaktas iekārtas ir potenciāli uzbrukuma mērķi. Attiecīgi ražotājiem ir jāpaplašina uzmanība uz drošības arhitektūru izstrādi, neapdraudot lietojamību. Tas padara sertifikācijas procedūras sarežģītākas un dārgākas, kas savukārt bieži vien nostāda mazākus ražotājus neizdevīgā situācijā. Turklāt komunikācija starp mašīnām, lai izvairītos no sadursmēm, darbojas uzticami tikai tad, ja pastāv vienoti standarti, kas tomēr vēl nav noteikti. Digitālie dvīņi – fizisko mašīnu attēli – ir paredzēti, lai nodrošinātu simulācijas un optimizāciju, taču tiem ir nepieciešama nepārtraukta datu atjaunināšana un, galvenais, skaitļošanas jauda.

Izmaksu faktors

No lietotāja viedokļa galvenie ir trīs jautājumi: vai akumulatora jauda ir pietiekama plānotajai darba dienai? Vai izplatītāju tīkls ir pietiekami spēcīgs, lai nodrošinātu ātru apkalpošanu? Un vai ieguldījumu var uzrādīt ekonomiski? Tādi ražotāji kā Volvo CE un Komatsu sniedz konkrētus datus par jaudu un uzlādes iespējām dažiem modeļiem, taču izmantojamais darbības laiks joprojām ir ļoti atkarīgs no temperatūras, slodzes profila un darbības modeļiem. Tieši tāpēc būvniecības uzņēmumiem ir ieteicama detalizēta provizoriskā plānošana: īstermiņa noma testēšanai reālajā darbībā, līzinga modeļi ar pakalpojumu paketēm vai integrācija koplietošanas platformās var samazināt risku un nodrošināt pieredzi pirms kapitāla piesaistes ilgtermiņā.
Vēl viens aspekts, kas bieži tiek novērtēts par zemu, ir personāla apmācība. Elektriskās un digitāli vadāmās kompaktās mašīnas darbības un apkopes ziņā atšķiras no klasiskajiem dīzeļdzinējiem. Apmācību piedāvājums ir attiecīgi plašs. Ikviens, kurš to izmanto, gūst labumu ne tikai no lielākas efektivitātes, bet arī no mazākas dīkstāves nepareizas darbības vai nepareizas apkopes dēļ. Pielikumu un akumulatoru bloku saskarņu standartizācija ir vēl viena svira, kas varētu paātrināt elektrificētu kompakto mašīnu pieņemšanu. Vienoti savienojumi, ātri nomaināmi akumulatoru moduļi un sadarbspējīgi telemātikas standarti samazinātu loģistikas piepūli un atvieglotu piederumu atkārtotu izmantošanu dažādiem zīmoliem. Līdz šim atsevišķi ražotāji ir izvēlējušies patentētus risinājumus, kas ierobežo elastību. Lai koplietošanas modeļi un savietojamība darbotos plašākā mērogā, tirgum nākamajos dažos gados būs jāreaģē uz regulējumu vai nozares mēroga sadarbību.