El control de nivell de l'excavadora que pot comandar les vàlvules hidràuliques de la màquina s'està estenent per totes les marques per automatitzar les funcions, reduint les demandes dels operadors i facilitant l'assoliment dels resultats desitjats.
Moltes de les característiques de la generació més recent d'excavadores permeten el funcionament semiautomàtic de les funcions crítiques.Això augmenta l'eficiència i la productivitat de l'operador.
"El control de nivell s'està movent ràpidament a la indústria de la construcció com un huracà", diu Adam Woods, gerent d'innovació i integració tecnològica de LBX."Link-Belt ho reconeix i ha desenvolupat una solució de classificació integrada impulsada per Trimble Earthworks, anomenada Link-Belt Precision Grade.El sistema funciona a l'uníson i s'integra perfectament al nostre sistema hidràulic patentat, que s'anomena Spool Stroke Control.
"Link-Belt Precision Grade es va desenvolupar i llançar per a molts propòsits, però frenar la bretxa laboral imminent va ser un d'ells", continua."Amb més de la força d'operadors experimentats retirant-se, la indústria veurà un augment en una generació més jove que vindrà per ocupar aquestes posicions".Amb això ve la necessitat d'educar, formar i aprendre.Aquí és on entra en escena la solució de classificació integrada."Aprenent nous operadors i fent-los arribar als nivells de productivitat dels operadors experimentats en qüestió d'hores i/o dies, Link-Belt Precision Grade busca reduir la corba d'aprenentatge per aconseguir que els clients siguin productius i eficients tan aviat com sigui possible".
Les funcions automatitzades són una gran eina per als operadors més nous o menys qualificats."Els ajuda a mantenir el grau ajudant-los una vegada que la galleda ha arribat al grau i [els permet] tenir-ne la sensació", diu Ryan Neal, professional del mercat de Caterpillar."I per als operadors qualificats, és una altra eina al seu cinturó.Si ja entenen la lectura de les apostes de grau i tenen una idea de la profunditat i el pendent, això només els avançarà perquè siguin més precisos durant períodes de temps més llargs i els ajudarà amb la fatiga mental de l'operador".
L'automatització ajuda a la precisió
Cat Grade estàndard amb Assistència automatitza els moviments de la pluma, el pal i la galleda per oferir talls més precisos amb menys esforç.L'operador simplement estableix la profunditat i el pendent al monitor i activa l'excavació d'una sola palanca.
"Oferim el nostre Cat Grade amb Assist a la majoria de la nostra línia, des del 313 al 352, de sèrie", diu Neal."Permet a l'operador mantenir el nivell i mantenir l'operador més precís i menys fatigat mentalment per cavar al ras durant tot el dia.Disposem d'una solució 2D estàndard per a aquells que volen mantenir una profunditat determinada, així com una solució 3D de fàbrica o d'un distribuïdor SITECH.
John Deere ha simplificat el funcionament amb la tecnologia SmartGrade."Hem equipat el 210G LC, el 350G LC i el 470G LC amb SmartGrade per oferir als operadors amb un nivell d'experiència inicial la capacitat d'aconseguir la qualificació de manera ràpida i segura", diu Justin Steger, director de màrqueting de solucions, desenvolupament de llocs i subterrani."En controlar la pluma i la galleda, aquesta tecnologia semiautomàtica allibera l'operador per concentrar-se en la funció del braç, donant lloc a menys controls periòdics de nivell cada vegada.La tecnologia SmartGrade farà que els operadors novells siguin bons i els bons operadors grans".
L'excavadora de control de màquina intel·ligent (iMC) de Komatsu permet a l'operador centrar-se en moure material de manera eficient mentre traça semiautomàticament la superfície objectiu i limita l'excavació."A partir del nostre PC210 LCi-11, hem llançat iMC 2.0", diu Andrew Earing, gerent de producte per a equips de seguiment."Amb iMC 2.0, oferirem el control de retenció de la galleda, així com el control de la galleda d'inclinació automàtica opcional, dues funcions principals que ajudaran a la productivitat i l'eficiència generals al lloc de treball".
El manteniment de l'angle de la galleda i el control d'inclinació automàtica opcional són funcions més noves a les excavadores Komatsu iMC.Amb Bucket Angle Hold, l'operador estableix l'angle de la galleda desitjat i el sistema el manté automàticament durant la passada de nivell.El control d'inclinació automàtica inclina automàticament la galleda cap a la superfície de disseny i la torna a l'horitzontal per descarregar.
El control automàtic d'inclinació augmenta l'eficiència del lloc de treball."Ja no haureu de moure la màquina cada vegada que vulgueu fer una passada de qualificació d'acabat", diu Earing."Ara podeu fer-ho des d'una posició i encara classificar les superfícies amb una precisió molt alta".
L'assistència de qualificació automàtica fa que sigui més fàcil assolir la qualificació.L'operador mou el braç i la pluma ajusta automàticament l'alçada de la galleda per traçar la superfície objectiu del disseny.Això permet a l'operador dur a terme operacions d'excavació en brut sense preocupar-se per les superfícies de disseny i fer una graduació fina accionant només la palanca del braç.
Com a primer pas cap a l'automatització, Case Construction va entrar a l'àmbit del control de màquines d'ajustament de fàbrica amb les seves excavadores de la sèrie D a principis d'any.Ara podeu demanar i rebre el lliurament d'una excavadora Case amb sistema d'excavació 2D o 3D ja instal·lat i provat pel OEM.
"El que estem fent aquí és combinar, instal·lar i provar sistemes 2D i 3D de Leica Geosystems amb excavadores Case D Series fins a la CX 350D", diu Nathaniel Waldschmidt, gerent de producte d'excavadores."Simplifica massivament el procés d'adquisició.
"El control de màquines té la capacitat de transformar la productivitat, l'eficiència i la rendibilitat a llarg termini de les excavadores", continua."Ara estem incorporant el control de màquines amb excavadores completament clau en mà, permetent als contractistes experimentar aquests avantatges en una experiència extremadament perfecta amb el seu distribuïdor certificat Case SiteControl".
Millores de productivitat mesurables
Les proves realitzades per diversos dels principals OEM d'excavadores demostren millores de productivitat impressionants quan s'implementen funcions de control de nivell semiautomatitzat.
“En una prova de nivell de pendent planar controlada, vam mesurar la velocitat i la precisió per a un operador novell i experimentat en mode manual enfront del control SmartGrade 3D [de John Deere].Els resultats van ser que SmartGrade va fer que l'operador novell fos un 90% més precís i un 34% més ràpid.Va fer que l'operador experimentat fos un 58% més precís i un 10% més ràpid", diu Steger.
Els estudis de productivitat i eficiència mostren guanys difícils d'ignorar."Quan hem fet estudis de casos en el passat, trobem en qualsevol lloc una millora de fins a un 63% en el temps", diu Earing de Komatsu."La raó per la qual som capaços d'arribar-hi és que aquesta tecnologia redueix o fins i tot elimina en gran mesura la participació.La classificació és molt més eficient i la inspecció es pot fer, literalment, amb aquesta tecnologia en lloc d'haver de portar algú al lloc".La verificació tal com està construïda la pot realitzar l'excavadora."En general, l'estalvi de temps és enorme".
La tecnologia també comprimeix molt la corba d'aprenentatge."Els dies d'espera de mesos i anys perquè els nous operadors aconsegueixin les habilitats necessàries per tallar qualificacions precises i precises han desaparegut", diu Woods."Ara els mesos i els anys es converteixen en hores i dies amb l'ajuda del control de màquines semiautònoms de grau de precisió Link-Belt i indiquen sistemes de guia de màquines".
La tecnologia també escurça els temps de cicle."En confiar en la màquina i el sistema per fer tots els càlculs i pensar exactament, l'operador pot entrar a l'excavació i sortir més ràpidament, permetent que la màquina faci la funció de classificació fina per a ells", explica Woods.“Amb el sistema es manté sempre a la profunditat i el camí de pendent correctes de l'operador, la funció es completa de manera més eficient sense conjectures.
"La productivitat s'ha provat i estudiat per mostrar millores de fins al 50%, depenent de l'aplicació de feina", assenyala."L'automatització elimina clarament les conjectures de la tasca al lloc de treball, permetent als operadors centrar-se en altres coses.L'automatització també permet que els llocs de treball funcionin sense necessitat d'aparelladors i verificadors de qualificació addicionals a l'àrea de treball.Això redueix enormement les possibilitats i el risc que els espectadors resultin ferits durant operacions anteriorment rutinàries".
La protecció per sobreexcavació equival a grans estalvis
La pèrdua de productivitat i l'excés de costos de material associats a l'excavació excessiva és un factor de cost important en molts llocs de treball.
"Amb milers i, de vegades, desenes de milers de dòlars perduts per excavar excessivament... per coses com ara els materials de rebliment necessaris, el temps perdut amb l'excavació i el temps dedicat a comprovar la precisió i el grau, la protecció de l'excavació pot estalviar diners", diu Woods."A més, amb algunes empreses que es veuen empès al 'vermell' a causa d'errors de càlcul, que van afectar el resultat final de les empreses, algunes empreses poden mantenir-se a flote gràcies a una mitigació excessiva".
Haver de controlar contínuament el progrés per a la qualificació i possiblement alentir-se a mesura que s'acosta a la nota final és contraproduent, de manera que Link-Belt també ofereix una tecnologia de protecció contra excés."La protecció per sobreexcavació fa que els operadors funcionin al màxim potencial, reduint la necessitat de materials de farciment tan cars i mitigant el problema de la pèrdua de temps, el combustible i el desgast de la màquina que excava més enllà del nivell sense saber-ho", explica Woods.
John Deere té dues característiques que serveixen automàticament com a mecanisme de defensa contra el temps perdut en cavar massa profundament."El primer és Overdig Protect, una salvaguarda per a la superfície de disseny que impedeix que l'operador cava més enllà del pla dissenyat", diu Steger."L'altre és Virtual Front, una aturada del tall de la galleda abans que entri en contacte amb la part davantera de la màquina a una distància predeterminada per l'operador".
El Cat Grade amb sistema 2D guia automàticament la profunditat d'excavació, el pendent i la distància horitzontal per assolir amb rapidesa i precisió el grau desitjat.Els usuaris poden programar fins a quatre dels desplaçaments de profunditat i pendent de l'objectiu més utilitzats perquè l'operador pugui arribar a nivell amb facilitat.El millor de tot és que no es necessiten verificadors de qualificació, de manera que l'àrea de treball és més segura.
El sistema Cat Grade amb 2D es pot actualitzar a Grade amb Advanced 2D o Grade amb 3D per augmentar la productivitat i ampliar les capacitats de classificació.GRADE amb Advanced 2D afegeix capacitats de disseny de camp mitjançant un 10-in addicional.monitor de pantalla tàctil d'alta resolució.GRADE amb 3D afegeix posicionament GPS i GLONASS per a una precisió precisa.A més, és més fàcil connectar-se a serveis 3D com Trimble Connected Community o Virtual Reference Station amb la tecnologia de comunicació integrada de l'excavadora.
La tecnologia iMC de Komatsu utilitza dades de disseny 3D carregades a la caixa de control per comprovar amb precisió la seva posició en comparació amb el grau de disseny objectiu.Quan la galleda arriba a l'objectiu, el programari impedeix que la màquina pugui sobreexcavar.
Aquest sistema de control de màquina intel·ligent integrat instal·lat de fàbrica inclou cilindres hidràulics de detecció de carrera, múltiples components del sistema global de navegació per satèl·lit (GNSS) i un sensor d'unitat de mesura inercial (IMU).El cilindre de detecció de carrera proporciona informació precisa i en temps real de la posició de la galleda al gran monitor de la cabina, mentre que l'IMU informa de l'orientació de la màquina.
La tecnologia iMC requereix models 3D."La direcció que hem anat com a empresa és poder convertir qualsevol lloc en 2D en un lloc en 3D", diu Earing."Tota la indústria s'està movent cap al 3D.Sabem que aquest és el futur global d'aquesta indústria".
John Deere ofereix quatre opcions de gestió de graus: SmartGrade, SmartGrade-Ready amb 2D, 3D Grade Guidance i 2D Grade Guidance.Els kits d'actualització per a cada opció permeten als clients adoptar la tecnologia al seu propi ritme.
"En incorporar tecnologia de precisió com SmartGrade a la nostra línia d'excavadores, estem augmentant la productivitat i l'eficiència del lloc de treball alhora que millorem les capacitats dels nostres operadors", diu Steger."No obstant això, no hi ha una solució única i els contractistes necessiten opcions per combinar la tecnologia adequada amb les seves necessitats empresarials.Aquí és on els clients es beneficien realment de la flexibilitat de la nostra ruta de gestió de qualificacions".
L'excavadora SmartGrade automatitza les funcions de la pluma i la galleda, permetent a l'operador aconseguir més fàcilment un nivell d'acabat precís.El sistema utilitza la tecnologia de posicionament GNSS per a un posicionament horitzontal i vertical precís.
L'àrea de treball definida millora la seguretat
En entendre sempre exactament on es col·loquen la pluma i la galleda al lloc, aquesta tecnologia es pot utilitzar per restringir l'àrea d'operació definida i avisar els operadors si s'apropen a zones amb obstacles, com ara línies elèctriques aèries, edificis, parets, etc.
"L'automatització de les excavadores ha recorregut un llarg camí", diu Neal."Les nostres funcions de facilitat d'ús poden crear una 'bombolla de seguretat' al voltant de la màquina que ajudarà a evitar que la màquina toqui un objecte, així com a mantenir la gent segura al voltant de la màquina.Tenim la capacitat de crear sostres virtuals per sobre i per sota de la màquina, davant de la màquina i de costat a costat, així com evitar la cabina".
A més de l'evitació estàndard de la cabina, Caterpillar ofereix una tanca electrònica 2D que manté l'enllaç frontal dins d'una àrea de treball predefinida per evitar perills al lloc de treball.Tant si utilitzeu una galleda com un martell, l'E-Fence estàndard 2D atura automàticament el moviment de l'excavadora mitjançant els límits establerts al monitor per a tot l'envolupant de treball: a dalt, a sota, als costats i al davant.E-Fence protegeix l'equip dels danys i redueix les multes relacionades amb la zonificació o els danys subterranis.Els límits automàtics fins i tot ajuden a prevenir la fatiga de l'operador reduint els moviments excessius i l'excavació.
John Deere utilitza tecnologia similar."A més de mantenir el lloc de treball funcionant de manera eficient i el temps de funcionament a un nivell òptim, el sostre virtual, el sòl virtual, el gronxador virtual i la paret virtual controlen l'entorn de la màquina", diu Steger."A diferència de limitar hidràulicament la màquina, aquestes tanques virtuals alerten de manera audible i visual l'operador a mesura que la màquina s'acosta als límits establerts".
Espereu una precisió creixent en el futur
La tecnologia d'automatització avança a un ritme ràpid.Pel que fa a on anirà en el futur, l'augment de la precisió sembla ser un tema comú.
"La innovació més important en l'automatització seria la precisió", diu Neal."Si no és precís, no hi ha gaire avantatge en la tecnologia.I aquesta tecnologia només millorarà i tindrà una millor precisió, més opcions, eines d'entrenament, etc. Sento que el cel és el límit".
Steger està d'acord, assenyalant: "Amb el temps, probablement veurem sistemes de gestió de graus a més màquines amb una precisió encara millor.Sempre hi ha l'oportunitat d'automatitzar més funcions del cicle d'excavació.El futur és brillant per a aquesta tecnologia".
L'automatització total podria estar a l'horitzó?"Amb els sistemes de la indústria actuals que són semiautònoms, és a dir, el sistema encara requereix la presència d'un operador, es podria suposar i esperar que el futur inclogui un lloc de treball totalment autònom", diu Woods."El futur d'aquesta tecnologia i de la nostra indústria està limitat només per la imaginació i els individus que hi ha".
Hora de publicació: 13-set-2021