אוטומציה של מחפר מגיעה לשלב הבא

שליטה בדרגת חופר שיכולה לפקד על השסתומים ההידראוליים של המכונה מתפשטת ברחבי המותגים כדי להפוך פונקציות לאוטומטיות, להפחית את הדרישות מהמפעילים ולהקל על השגת התוצאות הרצויות

רבות מהתכונות בדור האחרון של מחפרים מאפשרות פעולה חצי אוטומטית של פונקציות קריטיות.זה מגביר את היעילות והפרודוקטיביות של המפעיל.

"בקרת ציונים עוברת במהירות לענף הבנייה כמו הוריקן", אומר אדם וודס, מנהל חדשנות ושילוב טכנולוגיה, LBX."Link-Belt מזהה זאת ופיתחה פתרון דירוג משולב המופעל על ידי Trimble Earthworks, הנקרא Link-Belt Precision Grade.המערכת פועלת ביחד ומשולבת בצורה חלקה במערכת ההידראולית הקניינית שלנו, הנקראת Spool Stroke Control.
"Link-Belt Precision Grade פותח והושק למטרות רבות, אך ריסון פער העבודה הממשמש ובא היה אחד מהם", הוא ממשיך."כאשר יותר מכוח המפעילים המנוסה יפרוש, התעשייה תראה עלייה בדור הצעיר שייכנס למלא את התפקידים הללו".עם זה מגיע צורך לחנך, להתאמן וללמוד.כאן נכנס לתמונה פתרון הדירוג המשולב."אם לוקחים מפעילים חדשים ומביאים אותם לרמות פרודוקטיביות של מפעילים ותיקים תוך שעות ו/או ימים, Link-Belt Precision Grade מנסה לחתוך את עקומת הלמידה כדי לגרום ללקוחות להיות פרודוקטיביים ויעילים בהקדם האפשרי."

תכונות אוטומטיות הן כלי נהדר עבור מפעילים חדשים או פחות מיומנים."זה עוזר להם לשמור על ציון על ידי סיוע להם ברגע שהדלי הגיע לדרגה ו[מאפשר להם] להרגיש את זה", אומר ריאן ניל, איש מקצוע בשוק, קטרפילר."ועבור מפעילים מיומנים, זה עוד כלי בחגורה שלהם.אם הם כבר מבינים בקריאת נקודות הציון ויש להם תחושה של עומק ושיפוע, זה רק יקדם אותם להיות מדויקים יותר לפרקי זמן ארוכים יותר ויעזור עם עייפות נפשית של המפעיל".

אוטומציה מסייעת לדיוק
דרגת חתול סטנדרטית עם Assist אוטומטית את תנועות הבום, המקל והדלי כדי לספק חיתוכים מדויקים יותר בפחות מאמץ.המפעיל פשוט מגדיר את העומק והשיפוע לתוך הצג ומפעיל חפירה עם ידית אחת.
"אנחנו מציעים את ה-Cat Grade שלנו עם Assist ברוב ההרכבים שלנו, מה-313 ועד ה-352, כסטנדרט", אומר ניל."זה מאפשר למפעיל לשמור על רמה ולשמור על המפעיל מדויק יותר ופחות עייף נפשית מלחפור בדרגה כל היום.יש לנו פתרון 2D סטנדרטי למי שרוצה לשמור על עומק מסוים וכן פתרון 3D מהמפעל או מסוחר SITECH.

ג'ון דיר פשטה את הפעולה עם טכנולוגיית SmartGrade."ציידנו את ה-210G LC, 350G LC ו-470G LC ב-SmartGrade כדי לתת למפעילים ברמת ניסיון התחלתית את היכולת להשיג ציון במהירות ובביטחון", אומר ג'סטין שטגר, מנהל שיווק פתרונות, פיתוח אתרים ומחתרת."על ידי שליטה בבום ובדלי, טכנולוגיה חצי אוטומטית זו משחררת את המפעיל להתרכז בתפקוד הזרוע, וכתוצאה מכך פחות בדיקות כיתה תקופתיות בכל פעם.טכנולוגיית SmartGrade תהפוך מפעילים מתחילים לטובים ולמפעילים טובים מעולים".

המחפר החכם של בקרת מכונה (iMC) של Komatsu מאפשר למפעיל להתמקד בהעברת חומר ביעילות תוך מעקב חצי אוטומטי אחר משטח המטרה והגבלת חפירה יתרה."החל מה-PC210 LCi-11 שלנו, השקנו את iMC 2.0", אומר אנדרו ארינג, מנהל מוצר לציוד מעקב."עם iMC 2.0, אנחנו הולכים להציע את בקרת החזקת הדלי כמו גם בקרת דלי הטיה אוטומטית אופציונלית, שתי תכונות עיקריות שעומדות לעזור עם הפרודוקטיביות והיעילות הכוללת באתר העבודה."

אחזקת זווית דלי ובקרת הטיה אוטומטית אופציונלית הן תכונות חדשות יותר במחפרים של Komatsu iMC.עם Bucket Angle Hold, המפעיל מגדיר את זווית הדלי הרצויה והמערכת שומרת אוטומטית על הזווית לאורך כל מעבר הדירוג.בקרת הטיה אוטומטית מטה אוטומטית את הדלי למשטח העיצובי ומחזירה אותו למצב אופקי כדי לפרוק אותו.

בקרת הטיה אוטומטית מגבירה את היעילות באתר העבודה."כבר אינך צריך להזיז את המכונה בכל פעם שאתה רוצה לסיים את הדירוג", אומר Earing."עכשיו אתה יכול לעשות את זה מעמדה אחת ועדיין לדרג את המשטחים בדיוק גבוה מאוד."

סיוע אוטומטי לציונים מקל על ביצוע כיתה.המפעיל מזיז את הזרוע, והבום מכוון את גובה הדלי באופן אוטומטי כדי לעקוב אחר משטח המטרה העיצובי.זה מאפשר למפעיל לבצע פעולות חפירה גסות מבלי לדאוג למשטחי העיצוב ולדרג עדין על ידי הפעלת ידית הזרוע בלבד.

כצעד ראשון לקראת אוטומציה, Case Construction נכנסה לתחום של בקרת מכונות בהתאמה למפעל עם המחפרים מסדרת D שלה מוקדם יותר השנה.כעת ניתן להזמין ולקבל משלוח של מחפר קייס עם מערכת חפירה דו-ממדית או תלת-ממדית שכבר מותקנת ונבדקה על ידי ה-OEM.

"מה שאנחנו עושים כאן הוא התאמה, התקנה ובדיקה של מערכות דו-ממד ותלת-ממד מבית Leica Geosystems עם מחפרים מסדרת Case D עד ל-CX 350D", אומר נתנאל ולדשמידט, מנהל מוצר - מחפרים."זה מפשט מאוד את תהליך הרכישה.

"לבקרת מכונות יש את היכולת לשנות את הפרודוקטיביות, היעילות והרווחיות לטווח ארוך של מחפרים", הוא ממשיך."אנחנו מבצעים כעת את הוספה של בקרת מכונות עם מחפרים לחלוטין, מה שמאפשר לקבלנים לחוות את היתרונות הללו בחוויה חלקה ביותר עם הסוחר המוסמך Case SiteControl שלהם."

שיפורי פרודוקטיביות מדידים
בדיקות שבוצעו על ידי כמה מיצרניות ה-OEM הגדולות של המחפרים מדגימות שיפורי פרודוקטיביות מרשימים בעת יישום פונקציות בקרת דרגות אוטומטיות למחצה.

"בבדיקת דירוג שיפועים מישוריים מבוקר, מדדנו מהירות ודיוק עבור מפעיל מתחיל ומנוסה במצב ידני לעומת בקרת SmartGrade 3D של [ג'ון דיר".התוצאות היו ש-SmartGrade הפך את המפעיל המתחיל ל-90% מדויק יותר וב-34% מהיר יותר.זה הפך את המפעיל המנוסה ל-58% יותר מדויק וב-10% מהיר יותר", אומר שטגר.

מחקרי פרודוקטיביות ויעילות מראים רווחים שקשה להתעלם מהם."כאשר עשינו מקרים בעבר, אנו מוצאים בכל מקום שיפור של עד 63% בזמן", אומר Komatsu's Earing."הסיבה שאנחנו מסוגלים להגיע לשם היא שהטכנולוגיה הזו מפחיתה מאוד או אפילו מבטלת את ההימור.הדירוג הוא הרבה יותר יעיל, וניתן לבצע בדיקה פשוטו כמשמעו עם הטכנולוגיה הזו במקום להחזיר מישהו לאתר."ניתן לבצע אימות כפי שנבנה על ידי המחפר."בסך הכל, החיסכון בזמן הוא עצום."

הטכנולוגיה גם דוחסת מאוד את עקומת הלמידה."הימים של המתנה של חודשים ושנים למפעילים חדשים כדי לצבור את הכישורים הנדרשים כדי לחתוך ציונים מדויקים ומדויקים, חלפו", אומר וודס."חודשים ושנים הופכים כעת לשעות וימים בעזרת בקרת מכונה חצי אוטונומית בדרגת Link-Belt Precision ומציינים מערכות הנחיית מכונה."

הטכנולוגיה מקצרת גם את זמני המחזור."על ידי הסתמכות על המכונה והמערכת שיבצעו את כל החישובים והחשיבה המדויקת, המפעיל יכול להיכנס לחפירה ולצאת מהר יותר על ידי כך שהוא מאפשר למכונה לבצע עבורם את פונקציית הדירוג העדינה", מסביר וודס."כשהמערכת נשארת תמיד בעומק ובשיפוע הנכונים של המפעיל, הפונקציה מתבצעת בצורה יעילה יותר ללא ניחושים.

"הפרודוקטיביות נבדקה ונחקרה כדי להראות שיפורים של עד 50%, תלוי בבקשת העבודה", הוא מציין."אוטומציה בבירור מוציאה את הניחוש מהמשימה באתר העבודה, ומאפשרת למפעילים להתמקד בדברים אחרים.אוטומציה גם מאפשרת לאתרי עבודה לתפקד ללא צורך במודדים נוספים ובודקי ציונים בתוך אזור העבודה.זה מקטין במידה ניכרת את הסיכוי והסיכון של עוברי אורח להיפצע במהלך פעולות שגרתיות בעבר".

הגנת חפירה יתרה שווה חיסכון גדול
אובדן הפרודוקטיביות ועלויות החומר העודפות הקשורות בחפירה יתרה הם מניע עלות עיקרי באתרי עבודה רבים.

"עם אלפי ולפעמים עשרות אלפי דולרים שאבדו על חפירת יתר... לדברים כמו חומרי מילוי חוזרים הדרושים, זמן שאבד על חפירה וזמן שהושקע בבדיקת דיוק וציון, הגנה על חפירה יכולה לחסוך כסף", אומר וודס."בנוסף, כשחלק מהעסקים נדחפים ל'מינוס' בגלל חישובים שגויים, שפגעו בשורה התחתונה של העסקים, חברות מסוימות עשויות להישאר צף הודות להפחתת חפירות יתר".

הצורך לפקח ללא הרף על ההתקדמות לדרגה ואולי להאט ככל שמתקרבים לציון הסופי אינו יעיל, ולכן Link-Belt מציעה גם טכנולוגיית הגנה מפני חפירות יתר."הגנה על חפירת יתר שומרת על ביצועים של מפעילים בפוטנציאל המקסימלי שלהם, מפחיתה את הצורך בכמה שיותר חומרי מילוי חוזרים ומפחיתה את הנושא של אבדן זמן, דלק ובלאי על המכונה החופרת מעבר לדרגה בלי לדעת", מסביר וודס.

לג'ון דיר יש שתי תכונות המשמשות אוטומטית כמנגנון הגנה מפני בזבוז זמן על ידי חפירה עמוקה מדי."הראשון הוא Overdig Protect, אמצעי הגנה למשטח העיצובי שמונע מהמפעיל לחפור מעבר לתוכנית המהונדסת", אומר שטגר."השנייה היא חזית וירטואלית, עצירה של קצה החיתוך של הדלי לפני שהוא יוצר קשר עם החלק הקדמי של המכונה במרחק של מפעיל מוגדר מראש."

Cat Grade עם מערכת 2D מנחה אוטומטית את עומק החפירה, השיפוע והמרחק האופקי כדי להגיע במהירות ובדייקנות לדרגה הרצויה.משתמשים יכולים לתכנת עד ארבעה מהקיזוזים הנפוצים ביותר של עומק המטרה והשיפוע, כך שהמפעיל יוכל להגיע לדרגה בקלות.והכי חשוב, אין צורך בבודקי ציונים כך שאזור העבודה בטוח יותר.

Cat Grade עם מערכת 2D ניתנת לשדרוג ל- Grade with Advanced 2D או Grade with 3D כדי להגביר את הפרודוקטיביות ולהרחיב את יכולות הדירוג.GRADE עם 2D מתקדם מוסיף יכולות עיצוב בשטח באמצעות 10 אינץ' נוספים.מסך מגע ברזולוציה גבוהה.GRADE עם 3D מוסיף מיקום GPS ו-GLONASS לדיוק מדויק.בנוסף, קל יותר להתחבר לשירותי תלת מימד כמו Trimble Connected Community או Virtual Reference Station עם טכנולוגיית התקשורת המובנית של המחפר.

טכנולוגיית iMC של Komatsu משתמשת בנתוני תכנון תלת מימדיים הטעונים בתיבת הבקרה כדי לבדוק במדויק את מיקומו מול דרגת יעד התכנון.כאשר הדלי מגיע למטרה, התוכנה מונעת מהמכונה לחפור יתר על המידה.

מערכת בקרת מכונה אינטליגנטית משולבת זו המותקנת במפעל מגיעה כסטנדרט עם צילינדרים הידראוליים בעלי חישת שבץ, רכיבים מרובים של מערכת ניווט לוויין (GNSS) וחיישן יחידת מדידה אינרציאלית (IMU).צילינדר חישת שבץ מספק מידע מדויק בזמן אמת על מיקום הדלי לצג הגדול בתוך הקבינה, בעוד שה-IMU מדווח על כיוון המכונה.

טכנולוגיית iMC אכן דורשת מודלים תלת מימדיים."הכיוון שאליו הלכנו כחברה הוא להיות מסוגלים להפוך כל אתר דו-ממדי לאתר תלת-ממדי", אומר Earing."התעשייה כולה נעה לכיוון תלת מימד.אנחנו יודעים שזה העתיד הכולל של התעשייה הזו".

ג'ון דיר מציעה ארבע אפשרויות לניהול ציונים: SmartGrade, SmartGrade-Ready עם 2D, 3D Grade Guidance ו-2D Grade Guidance.ערכות שדרוג לכל אפשרות מאפשרות ללקוחות לאמץ את הטכנולוגיה בקצב שלהם.

"על ידי שילוב טכנולוגיית דיוק כגון SmartGrade במערך המחפרים שלנו, אנו מגבירים את הפרודוקטיביות והיעילות של אתר העבודה תוך שיפור היכולות של המפעילים שלנו", אומר Steger."עם זאת, אין פתרון אחד שמתאים לכולם, וקבלנים צריכים אפשרויות לשילוב הטכנולוגיה הנכונה עם הצרכים העסקיים שלהם.זה המקום שבו הלקוחות באמת נהנים מהגמישות של מסלול ניהול הציונים שלנו."

מחפר ה-SmartGrade הופך את פונקציות הבום והדלי לאוטומטי, ומאפשר למפעיל להגיע בקלות רבה יותר לדרגת גימור מדויקת.המערכת משתמשת בטכנולוגיית מיקום GNSS למיקום אופקי ואנכי מדויק.

אזור עבודה מוגדר משפר את הבטיחות
על ידי הבנה תמידית היכן בדיוק ממוקמים הבום והדלי באתר, ניתן להשתמש בטכנולוגיה כזו כדי להגביל את אזור ההפעלה המוגדר ולתת אזהרות למפעילים אם הם מתקרבים לאזורים עם מכשולים, כגון קווי מתח עיליים, מבנים, קירות וכו'.

"אוטומציה בחופרים עברה דרך ארוכה", אומר ניל."תכונות קלות השימוש שלנו יכולות ליצור 'בועת בטיחות' מסביב למכונה שתעזור למנוע מהמכונה לפגוע בחפץ, כמו גם לשמור על בטיחות האנשים סביב המכונה.יש לנו את היכולת ליצור תקרות וירטואליות מעל ומתחת למכונה, מול המכונה ומצד לצד, כמו גם הימנעות ממונית".

בנוסף להימנעות רגילה ממונית, קטרפילר מספקת גדר אלקטרונית דו-ממדית השומרת על ההצמדה הקדמית בתוך אזור עבודה מוגדר מראש כדי למנוע סכנות באתר העבודה.בין אם אתה משתמש בדלי או בפטיש, גדר אלקטרוני דו-ממדית סטנדרטית עוצרת אוטומטית את תנועת המחפר באמצעות גבולות המוגדרים בצג עבור כל מעטפת העבודה - מעל, מתחת, הצדדים והחזית.E-Fence מגן על ציוד מפני נזקים ומפחית קנסות הקשורים לתכנון אזורים או נזקים תת-קרקעיים.גבולות אוטומטיים אפילו עוזרים במניעת עייפות המפעיל על ידי הפחתת נדנוד וחפירה יתר.

ג'ון דיר משתמשת בטכנולוגיה דומה."בנוסף לשמירה על הפעלת אתר העבודה ביעילות וזמן פעולה ברמה אופטימלית, תקרה וירטואלית, רצפה וירטואלית, נדנדה וירטואלית וקיר וירטואלי מפקחים על סביבת המכונה", אומר Steger."בניגוד להגבלה הידראולית של המכונה, תכונות הגדר הווירטואליות הללו מתריעות קולית ויזואלית למפעיל כשהמכונה מתקרבת לגבולות שנקבעו."

צפו לדיוק הגובר בעתיד
טכנולוגיית האוטומציה מתקדמת בקצב מהיר.לגבי לאן זה יגיע בעתיד, נראה שהדיוק המוגבר הוא נושא נפוץ.

"החידוש החשוב ביותר באוטומציה יהיה דיוק", אומר ניל."אם זה לא מדויק, אז אין הרבה יתרון בטכנולוגיה.והטכנולוגיה הזו רק תשתפר ותהיה לה דיוק טוב יותר, יותר אפשרויות, כלי אימון וכו'. אני מרגיש שהשמיים הם הגבול".

Steger מסכים ומציין, "עם הזמן, סביר להניח שנראה מערכות ניהול ציונים על פני יותר מכונות עם דיוק טוב עוד יותר.תמיד יש הזדמנות להפוך גם פונקציות נוספות של מחזור החפירה לאוטומטיות.העתיד מזהיר עבור הטכנולוגיה הזו".

האם אוטומציה מלאה יכולה להיות באופק?"כאשר מערכות בתעשייה כיום הן חצי אוטונומיות, כלומר המערכת עדיין דורשת נוכחות מפעיל, אפשר היה להניח ולצפות שהעתיד יכלול אתר עבודה אוטונומי לחלוטין", אומר וודס."העתיד של הטכנולוגיה הזו ושל התעשייה שלנו מוגבל רק על ידי הדמיון והיחידים שבתוכה."