Rozsiahla senzorová technológia pre kompaktné pracanty

Rozsiahla senzorová technológia pre kompaktné pracanty

Zvyšujúca sa urbanizácia a s ňou spojený nedostatok priestoru výrazne menia požiadavky na stavebné stroje. V úzkych uličkách alebo dvoroch sú potrebné stroje, ktoré sú manévrovateľné, ľahko sa prepravujú a zároveň sú multifunkčné. Výrobcovia na to reagujú tým, že kompaktné stroje už nepovažujú za čisté „mini“ verzie veľkých zariadení, ale skôr za nezávislé produktové rady s modulárnymi koncepciami uchytenia a asistenčných systémov.
Napríklad Volvo CE má vo svojom portfóliu model „ECR25 Electric“, čo je minirýpadlo poháňané batériou, ktoré ukazuje, ako možno kompaktné elektrické stroje použiť v oblastiach citlivých na emisie. Existuje široká škála prístupov k elektrifikácii. Napríklad Komatsu systematicky elektrifikovalo svoju triedu mini a predstavilo niekoľko modelov, ako napríklad „PC 20E“, „PC 26E“ a „PC 33E-6“, ktoré sú k dispozícii od spoločnosti Kuhn Baumaschinen a ktoré pracujú s batériami a sú navrhnuté pre bezemisnú prevádzku.
Preto nie je prekvapujúce, že trh s kompaktnými strojmi neustále rastie. Podľa predpovedí prieskumníkov trhu by sa objem vyše 50 miliárd eur mal dosiahnuť do roku 2030. Za týmto rastom sa však skrývajú aj veľké výzvy, akými sú nedostatok kvalifikovaných pracovníkov, prísnejšie environmentálne predpisy a požiadavky na digitalizáciu, ktoré nútia výrobcov a používateľov k niekedy nákladným úpravám.

Stále viac zasieťované staveniská

Použitá batéria v každom prípade do značnej miery určuje možnosti elektrických kompaktných strojov. Výrobcovia sa v súčasnosti väčšinou spoliehajú na lítium-iónovú technológiu, tá má však len obmedzenú životnosť a vysoké náklady na výmenu v prípade poruchy. Alternatívne modely ako lítium-železofosfát (LFP) ponúkajú dlhšiu životnosť, no zároveň majú nižšiu energetickú hustotu, čo skracuje prevádzkový čas.
Systémy rýchleho nabíjania teoreticky umožňujú nabíjanie na 80 percent počas obedňajších prestávok, ale zvyčajne vyžadujú drahú infraštruktúru, ktorá na väčšine stavieb chýba. Indukčné nabíjacie systémy sľubujú bezkontaktné nabíjanie, sú však náročné na údržbu a neefektívne. Moderné kompaktné stroje sú vybavené rozsiahlymi snímačmi, čo zvyšuje výrobné náklady. Senzory zrýchlenia monitorujú vibrácie a otrasy, teplotné senzory zisťujú kritické prevádzkové podmienky a tlakové senzory riadia hydraulické systémy. Zhromaždené údaje vyžadujú výkonné kapacity na spracovanie a ukladanie údajov.
S „L 507 E“ má Liebherr vo svojej ponuke akumulátorový elektrický kompaktný kolesový nakladač, ktorý spája známu kinematiku a pracovné procesy s elektrickým pohonom. Takéto modely ukazujú, že transformácia medzi výrobcami sa neobmedzuje len na jednotlivé niky, ale nachádza si cestu aj do centrálnych produktových radov. Zároveň ide vývoj dopredu. Napríklad Wacker Neuson má vo svojom portfóliu elektrické varianty a vo svojom sortimente má elektrické minirýpadlá, ktoré sú špeciálne inzerované pre prevádzky v centre mesta. Yanmar rozširuje svoju vlastnú kompaktnú ponuku okrem iného o pásové nakladače a rad elektrifikovaných zariadení pre európsky trh. Caterpillar tiež rozšíril svoje vlastné portfólio a okrem iného ho vybavil asistenčnými funkciami.

Zachyťte prevádzkové údaje v reálnom čase

To, že je elektrifikácia technicky možná, automaticky neznamená, že je už súčasťou každodenného života. V praxi sa používatelia stretávajú s viacerými problémami. Kapacita batérie je len jedným z mnohých limitujúcich faktorov. Čím väčšia batéria, tým dlhšia životnosť batérie, ale väčšia hmotnosť a potenciálne väčšie problémy s prepravou. Výrobcovia sa snažia rozptýliť tento konflikt cieľov pomocou modulárnych batériových systémov, efektívnych pohonných a hydraulických koncepcií a možností rýchleho nabíjania. Infraštruktúra na staveniskách však často zaostáva; Nie všade je dostatok nabíjacích miest a nie každé stavenisko umožňuje pripojenie k silným sieťovým pripojeniam. Navyše, obstarávacie náklady na elektrické varianty sú zvyčajne výrazne vyššie ako pri porovnateľných dieselových modeloch, čo sťažuje výpočet ekonomickej životaschopnosti pre menšie spoločnosti. Pri prekonávaní vyšších investičných prekážok zohrávajú hlavnú úlohu programy financovania, ponuky lízingu a prenájmu.
Paralelne so zmenou pohonu rastie význam digitálnych systémov. Telematika už nie je len záležitosťou veľkých strojových parkov: kompaktné stroje sa tiež čoraz viac prepájajú, aby sa v reálnom čase odčítali prevádzkové časy, prevádzkové stavy, stav nabíjania a požiadavky na údržbu. Schopnosť zachytávať prevádzkové údaje v reálnom čase otvára nové možnosti pre správu vozového parku, prediktívnu údržbu a kontrolu nákladov. Stavebným spoločnostiam to umožňuje lepšie posúdiť, ktoré stroje sú vyťažené, kedy budú potrebné servisné práce alebo kde je potenciál na úspory. Získané údaje pomáhajú manažérom vozového parku optimalizovať využitie, plánovať servisné stretnutia vopred a presnejšie vypočítať celkové náklady počas životných cyklov. Nechýbajú asistenčné systémy, ktoré zvyšujú presnosť alebo zlepšujú bezpečnosť na stiesnených stavbách.
Systémy monitorovania stavu sú určené na predpovedanie opotrebovania a optimalizáciu intervalov údržby, vyžadujú si však nepretržitú kalibráciu a aktualizácie. Prediktívna údržba môže znížiť neplánované prestoje, ale požadované algoritmy sú zložité a náročné na údržbu. Systémy strojového učenia na detekciu anomálií vyžadujú rozsiahle tréningové údaje a pravidelné úpravy. Prevádzka kompaktných strojov sa neustále vyvíja; hlasové ovládanie je určené na uľahčenie prevádzky v náročných pracovných podmienkach, ale je náchylné na rušenie hluku na stavenisku. Ovládanie gestami teoreticky znižuje fyzickú námahu, ale vyžaduje presnú kalibráciu a je náchylné na chyby.
Haptická spätná väzba simuluje textúru povrchu aj na diaľkovo ovládaných strojoch, vyžaduje si však komplexnú technológiu s obmedzenou životnosťou. Tréning vo virtuálnej realite umožňuje tréning bez rizika, no vysoké obstarávacie náklady sa amortizujú až pri intenzívnom používaní. Systémy rozšírenej reality na prekrývanie informácií sú náročné na údržbu a majú obmedzené využitie v zlých svetelných podmienkach. Kompaktné stroje sa tiež postupne integrujú do sieťových systémov staveniska, ale problémom je ochrana údajov a bezpečnostné riziká.
Kybernetická bezpečnosť sa stáva čoraz väčšou výzvou, pretože sieťové kompaktné stroje predstavujú potenciálne ciele útoku. Výrobcovia preto musia rozšíriť svoje zameranie na vývoj bezpečnostných architektúr bez toho, aby ohrozili použiteľnosť. To robí certifikačné postupy zložitejšími a nákladnejšími, čo zase často znevýhodňuje menších výrobcov. Komunikácia medzi strojmi na predchádzanie kolíziám navyše spoľahlivo funguje len vtedy, ak existujú jednotné štandardy, ktoré však ešte nie sú stanovené. Digitálne dvojčatá – obrázky fyzických strojov – sú určené na umožnenie simulácií a optimalizácií, vyžadujú si však neustálu aktualizáciu údajov a predovšetkým výpočtovú kapacitu.

Nákladový faktor

Z pohľadu užívateľa sú ústredné tri otázky: Je kapacita batérie dostatočná pre plánovaný pracovný deň? Je sieť predajcov dostatočne silná na zabezpečenie rýchleho servisu? A dá sa investícia prezentovať ekonomicky? Výrobcovia ako Volvo CE a Komatsu poskytujú špecifické údaje o kapacitách a možnostiach nabíjania pre určité modely, ale využiteľná doba chodu zostáva vo veľkej miere závislá od teploty, profilu zaťaženia a prevádzkových modelov. Práve preto sa stavebným firmám odporúča podrobné predbežné plánovanie: krátkodobé prenájmy na testovanie v reálnych prevádzkach, lízingové modely s balíkmi služieb alebo integrácia do platforiem zdieľania môžu znížiť riziko a poskytnúť skúsenosti pred viazaním kapitálu z dlhodobého hľadiska.
Ďalším často podceňovaným aspektom je vzdelávanie personálu. Elektrické a digitálne riadené kompaktné stroje sa od klasických dieselových vozidiel líšia prevádzkou a údržbou. Ponuka školení je primerane široká. Každý, kto to používa, profituje nielen z vyššej účinnosti, ale aj z menších prestojov v dôsledku nesprávnej obsluhy alebo nesprávnej údržby. Štandardizácia rozhraní pre prídavné zariadenia a akumulátory je ďalšou pákou, ktorá by mohla urýchliť prijatie elektrifikovaných kompaktných strojov. Jednotné spojky, rýchlo vymeniteľné batériové moduly a interoperabilné telematické štandardy by znížili logistické úsilie a uľahčili opätovné použitie príslušenstva rôznych značiek. Jednotliví výrobcovia si doteraz vyberali proprietárne riešenia, čo obmedzuje flexibilitu. Ak majú spoločné modely a interoperabilita fungovať vo väčšom meradle, trh bude musieť v najbližších rokoch reagovať na reguláciu alebo spoluprácu v rámci celého odvetvia.