Tehnologie extinsă de senzori pentru cai de lucru compacti

Tehnologie extinsă de senzori pentru cai de lucru compacti

Creșterea urbanizării și lipsa de spațiu asociată schimbă în mod semnificativ cerințele pentru mașinile de construcții. Pe strazile inguste sau in curti sunt necesare utilaje manevrabile, usor de transportat si multifunctionale in acelasi timp. Producătorii răspund la acest lucru, nu se mai gândesc la mașinile compacte ca la versiuni pure „mini” ale dispozitivelor mari, ci mai degrabă ca la familii de produse independente, cu concepte de atașare modulare și sisteme de asistență.
De exemplu, Volvo CE are în portofoliu un model, „ECR25 Electric”, care este un miniexcavator alimentat de baterii, care arată modul în care mașinile electrice compacte pot fi utilizate în zone sensibile la emisii. Există o gamă largă de abordări ale electrificării. Komatsu, de exemplu, și-a electrificat sistematic clasa mini și a prezentat mai multe modele precum „PC 20E”, „PC 26E” și „PC 33E-6” disponibile de la Kuhn Baumaschinen, care funcționează cu baterii și sunt proiectate pentru funcționare fără emisii.
În consecință, nu este deloc surprinzător faptul că piața mașinilor compacte este în continuă creștere. Conform previziunilor cercetătorilor de piață, până în 2030 ar trebui atins un volum de peste 50 de miliarde de euro. Cu toate acestea, în spatele acestei creșteri se află și provocări majore, precum deficitul de muncitori calificați, reglementări mai stricte de mediu și cerințe de digitalizare, care obligă producătorii și utilizatorii să facă ajustări uneori costisitoare.

Şantiere din ce în ce mai conectate în reţea

Bateria utilizată în fiecare caz determină în mare măsură posibilitățile mașinilor electrice compacte. În prezent, producătorii se bazează în mare parte pe tehnologia litiu-ion, dar aceasta are doar o durată de viață limitată și există costuri mari de înlocuire în cazul unui defect. Modelele alternative precum fosfatul de fier litiu (LFP) oferă o durată de viață mai lungă, dar în același timp au o densitate energetică mai mică, ceea ce reduce timpul de funcționare.
Sistemele de încărcare rapidă permit, teoretic, încărcarea la 80% în timpul pauzelor de prânz, dar de obicei necesită o infrastructură scumpă care lipsește pe majoritatea șantierelor. Sistemele de încărcare inductivă promit încărcare fără contact, dar sunt predispuse la întreținere și sunt ineficiente. Mașinile compacte moderne sunt echipate cu senzori extinși, ceea ce mărește costurile de producție. Senzorii de accelerație monitorizează vibrațiile și șocurile, senzorii de temperatură detectează condițiile critice de funcționare, iar senzorii de presiune controlează sistemele hidraulice. Datele colectate necesită capacități puternice de procesare și stocare a datelor.
Cu „L 507 E”, Liebherr are în gama sa un încărcător compact pe pneuri electric cu baterie, care combină cinematica familiară și procesele de lucru cu o transmisie electrică. Astfel de modele arată că transformarea în rândul producătorilor nu se limitează la nișe individuale, ci își găsește drumul în liniile centrale de produse. În același timp, dezvoltarea este condusă înainte. Wacker Neuson, de exemplu, are în portofoliu variante electrice și are în gama sa mini excavatoare electrice care sunt promovate special pentru operațiunile din centrul orașului. Yanmar își extinde oferta internă compactă cu, printre altele, încărcătoare pe șenile și o gamă de dispozitive electrificate pentru piața europeană. Caterpillar și-a extins și propriul portofoliu și, printre altele, l-a dotat cu funcții de asistență.

Capturați date operaționale în timp real

Faptul că electrificarea este posibilă din punct de vedere tehnic nu înseamnă automat că face parte deja din viața de zi cu zi. În practică, utilizatorii se confruntă cu mai multe probleme. Capacitatea bateriei este doar un factor limitator dintre mulți. Cu cât bateria este mai mare, cu atât durata de viață a bateriei este mai lungă, dar cu atât greutatea este mai mare și provocările de transport pot fi mai mari. Producătorii încearcă să dezamorseze acest conflict de obiective prin sisteme modulare de baterii, concepte eficiente de acționare și hidraulice și opțiuni de încărcare rapidă. Dar infrastructura de pe șantierele de construcții rămâne adesea în urmă; Nu există suficiente puncte de încărcare peste tot și nu orice șantier permite conectarea la conexiuni puternice la rețea. În plus, costurile de achiziție pentru variantele electrice sunt de obicei semnificativ mai mari decât pentru modelele diesel comparabile, ceea ce îngreunează calculul viabilității economice pentru companiile mai mici. Programele de finanțare, ofertele de leasing și închiriere joacă un rol major aici în depășirea obstacolelor mai mari de investiții.
Paralel cu schimbarea motorului, importanța sistemelor digitale crește. Telematica nu mai este o problemă doar pentru parcurile de mașini mari: mașinile compacte sunt, de asemenea, din ce în ce mai mult conectate în rețea pentru a citi timpii de funcționare, stările de funcționare, starea de încărcare și cerințele de întreținere în timp real. Capacitatea de a capta date operaționale în timp real deschide noi oportunități pentru gestionarea flotei, întreținerea predictivă și controlul costurilor. Acest lucru permite companiilor de construcții să evalueze mai bine ce mașini sunt la capacitate, când vor fi necesare lucrări de service sau unde există potențialul de economisire. Datele obținute îi ajută pe managerii de flote să optimizeze utilizarea, să planifice în avans programările de service și să calculeze cu mai multă acuratețe costurile totale pe ciclurile de viață. Există și sisteme de asistență care măresc precizia sau îmbunătățesc siguranța pe șantierele înguste.
Sistemele de monitorizare a stării sunt menite să prezică uzura și să optimizeze intervalele de întreținere, dar necesită calibrare și actualizări continue. Întreținerea predictivă poate reduce timpul neplanificat, dar algoritmii necesari sunt complexi și necesită întreținere intensivă. Sistemele de învățare automată pentru detectarea anomaliilor necesită date extinse de antrenament și ajustări regulate. Funcționarea mașinilor compacte este în continuă evoluție; controlul vocal are scopul de a ușura operarea în condiții dificile de lucru, dar este susceptibil de a perturba zgomotul șantierului. Controlul gesturilor reduce teoretic efortul fizic, dar necesită o calibrare precisă și este predispus la erori.
Feedbackul haptic simulează textura suprafeței chiar și pe mașinile controlate de la distanță, dar necesită o tehnologie complexă cu o durată de viață limitată. Antrenamentul în realitate virtuală permite antrenament fără riscuri, dar costurile mari de achiziție sunt amortizate doar cu utilizarea intensivă. Sistemele de realitate augmentată pentru suprapunerea informațiilor necesită întreținere intensivă și au o utilizare limitată în condiții de iluminare slabă. Mașinile compacte sunt, de asemenea, integrate treptat în sistemele de șantier în rețea, dar o problemă cu aceasta este protecția datelor și riscurile de securitate.
Securitatea cibernetică devine din ce în ce mai mult o provocare, deoarece mașinile compacte în rețea reprezintă potențiale ținte de atac. În consecință, producătorii trebuie să își extindă atenția asupra dezvoltării arhitecturilor de securitate fără a compromite utilizarea. Acest lucru face ca procedurile de certificare să fie mai complexe și mai costisitoare, ceea ce, la rândul său, dezavantajează adesea producătorii mai mici. În plus, comunicarea între mașini pentru a evita coliziunile funcționează în mod fiabil doar dacă există standarde uniforme, care, totuși, nu au fost încă stabilite. Gemenii digitali – imagini ale mașinilor fizice – sunt menite să permită simulări și optimizări, dar necesită o actualizare continuă a datelor și, mai ales, capacitate de calcul.

Factorul cost

Din perspectiva utilizatorului, trei întrebări sunt centrale: Capacitatea bateriei este suficientă pentru ziua de lucru planificată? Este rețeaua de dealeri suficient de puternică pentru a asigura service rapid? Și investiția poate fi prezentată economic? Producători precum Volvo CE și Komatsu oferă date specifice despre capacități și opțiuni de încărcare pentru anumite modele, dar timpul de funcționare utilizabil rămâne foarte dependent de temperatură, profilul de sarcină și modelele de funcționare. Tocmai de aceea, pentru companiile de construcții se recomandă planificarea preliminară detaliată: închirierile pe termen scurt pentru testare în operațiuni reale, modelele de leasing cu pachete de servicii sau integrarea în platforme de partajare pot reduce riscul și oferă experiență înainte ca capitalul să fie legat pe termen lung.
Un alt aspect care este adesea subestimat este pregătirea personalului. Mașinile compacte electrice și controlate digital diferă de vehiculele diesel clasice în ceea ce privește funcționarea și întreținerea. Oferta de formare este în mod corespunzător largă. Oricine folosește acest lucru beneficiază nu numai de o eficiență mai mare, ci și de un timp de nefuncționare mai mic din cauza funcționării incorecte sau a întreținerii necorespunzătoare. Standardizarea interfețelor pentru atașamente și baterii este o altă pârghie care ar putea accelera acceptarea mașinilor compacte electrificate. Cuplajele uniforme, modulele de baterii care se pot înlocui rapid și standardele telematice interoperabile ar reduce efortul logistic și ar facilita reutilizarea accesoriilor între mărci. Până acum, producătorii individuali au ales soluții brevetate, ceea ce limitează flexibilitatea. Piața va trebui să răspundă reglementărilor sau cooperării la nivel de industrie în următorii câțiva ani, dacă modelele de partajare și interoperabilitatea vor funcționa la o scară mai mare.