Ovládání rypadla, které může ovládat hydraulické ventily stroje, se šíří po všech značkách, aby automatizovalo funkce, snížilo nároky na obsluhu a usnadnilo dosažení požadovaných výsledků.
Mnoho funkcí nejnovější generace rypadel umožňuje poloautomatický provoz kritických funkcí.To zvyšuje efektivitu a produktivitu obsluhy.
„Řízení jakosti se rychle přesouvá do stavebního průmyslu jako hurikán,“ říká Adam Woods, manažer inovací a integrace technologií, LBX.„Link-Belt si to uvědomuje a vyvinul integrované řešení srovnávání poháněné společností Trimble Earthworks, nazvané Link-Belt Precision Grade.Systém funguje jednotně a je hladce integrován do našeho vlastního hydraulického systému, který se nazývá Spool Stroke Control.
„Link-Belt Precision Grade byl vyvinut a uveden na trh pro mnoho účelů, ale jedním z nich bylo omezení hrozícího nedostatku pracovních sil,“ pokračuje."S tím, jak bude do důchodu odcházet více zkušených operátorů, bude v tomto odvětví narůstat mladší generace, která tyto pozice obsadí."S tím přichází potřeba se vzdělávat, trénovat a učit se.Zde přichází na scénu integrované řešení třídění.„Přijímá nové operátory a dostává je na úroveň produktivity zkušených operátorů během několika hodin a/nebo dní, Link-Belt Precision Grade se snaží zkrátit křivku učení, aby zákazníci byli produktivní a efektivní co nejdříve.“
Automatizované funkce jsou skvělým nástrojem pro novější nebo méně zručné operátory.„Pomáhá jim to udržovat stoupání tím, že jim pomáhá, jakmile kbelík dosáhne úrovně, a [umožňuje jim to] získat cit pro to,“ říká Ryan Neal, odborník na trh, Caterpillar.„A pro zkušené operátory je to další nástroj v pásmu.Pokud již rozumí čtení sázek svahu a mají cit pro hloubku a sklon, posouvá je to pouze k tomu, aby byli přesnější na delší dobu, a pomůže to s mentální únavou operátora.“
Přesnost automatizačních pomůcek
Standardní třída Cat s funkcí Assist automatizuje pohyby výložníku, násady a lopaty, aby bylo dosaženo přesnějších řezů s menší námahou.Obsluha jednoduše nastaví hloubku a sklon do monitoru a aktivuje jednopákové kopání.
„Standardně nabízíme náš Cat Grade with Assist u většiny naší řady, od 313 po 352,“ říká Neal.„Umožňuje obsluze udržovat sklon a udržovat operátora přesnější a méně duševně unavený z celodenního kopání na svahu.Máme jak standardní 2D řešení pro ty, kteří chtějí zachovat konkrétní hloubku, tak i 3D řešení z výroby nebo od prodejce SITECH.
John Deere zjednodušil ovládání pomocí technologie SmartGrade.„Vybavili jsme 210G LC, 350G LC a 470G LC funkcí SmartGrade, abychom operátorům na vstupní úrovni zkušeností umožnili rychle a sebevědomě dosahovat úrovně,“ říká Justin Steger, marketingový manažer řešení, vývoj webu a podzemní dráhy.„Tím, že ovládá výložník a lopatu, tato poloautomatická technologie umožňuje obsluze soustředit se na funkci ramene, což má za následek pokaždé méně pravidelných kontrol sklonu.Technologie SmartGrade učiní začínající operátory dobrými a dobrými operátory skvělými.“
Inteligentní rypadlo Komatsu Machine Control (iMC) umožňuje operátorovi efektivně se soustředit na pohyb materiálu a přitom poloautomaticky sledovat cílový povrch a omezovat výkop.„Počínaje naším PC210 LCi-11 jsme spustili iMC 2.0,“ říká Andrew Earing, produktový manažer pro pásová zařízení.„S iMC 2.0 nabídneme ovládání přidržování lopaty a také volitelné ovládání lopaty s automatickým naklápěním, což jsou dvě základní funkce, které pomohou s celkovou produktivitou a efektivitou na staveništi.“
Novějšími funkcemi rypadel Komatsu iMC jsou držení lopaty a volitelné ovládání Auto-Tilt.Pomocí funkce držení úhlu lopaty operátor nastaví požadovaný úhel lopaty a systém automaticky úhel udržuje po celou dobu srovnávání.Ovládání Auto-Tilt automaticky nakloní lopatu k konstrukční ploše a vrátí ji do vodorovné polohy, aby se vyložila.
Automatické řízení náklonu zvyšuje efektivitu staveniště.„Už nemusíte přemisťovat stroj pokaždé, když chcete provést dokončovací třídicí zkoušku,“ říká Earing."Nyní to můžete dělat z jedné pozice a přesto srovnávat povrchy s velmi vysokou přesností."
Automatický asistent stoupání usnadňuje dosažení svahu.Operátor pohybuje ramenem a výložník automaticky nastavuje výšku lopaty tak, aby sledovala cílový povrch návrhu.To umožňuje obsluze provádět hrubé kopací operace bez starostí o povrch a jemně srovnávat pouze pomocí páky ramene.
Jako první krok k automatizaci vstoupila společnost Case Construction se svými rypadly řady D počátkem tohoto roku do sféry továrního řízení strojů.Nyní si můžete objednat a převzít rypadlo Case s 2D nebo 3D výkopovým systémem, který je již nainstalován a otestován výrobcem OEM.
„To, co zde děláme, je spárování, instalace a testování 2D a 3D systémů od Leica Geosystems s rypadly řady Case D až po CX 350D,“ říká Nathaniel Waldschmidt, produktový manažer pro rypadla.„Výrazně to zjednodušuje proces akvizice.
„Řízení strojů má schopnost transformovat produktivitu, efektivitu a dlouhodobou ziskovost rypadel,“ pokračuje.„Nyní přidáváme ovládání stroje pomocí rypadel zcela na klíč, což dodavatelům umožňuje zažít tyto výhody v extrémně hladkém prostředí s jejich certifikovaným prodejcem Case SiteControl.“
Měřitelné zlepšení produktivity
Testy provedené několika hlavními výrobci OEM rypadel prokazují působivé zvýšení produktivity při implementaci funkcí poloautomatického řízení sklonu.
„V řízeném testu rovinného sklonu jsme měřili rychlost a přesnost pro začínajícího i zkušeného operátora v manuálním režimu vs. [John Deere's] SmartGrade 3D control.Výsledky byly takové, že SmartGrade učinil začínajícího operátora o 90 % přesnější a o 34 % rychlejší.Díky tomu byl zkušený operátor o 58 % přesnější a o 10 % rychlejší,“ říká Steger.
Studie produktivity a efektivity ukazují zisky, které je těžké ignorovat.„Když jsme v minulosti provedli případové studie, nalezli jsme kdekoli až 63% zlepšení v čase,“ říká Earing z Komatsu.„Důvodem, proč jsme schopni se tam dostat, je tato technologie výrazně omezuje nebo dokonce odstraňuje vytyčování.Třídění je mnohem efektivnější a inspekce může být doslova provedena pomocí této technologie, místo aby bylo nutné někoho přivádět zpět na místo.“Ověření skutečného stavu může provést bagr."Celkově je úspora času obrovská."
Technologie také značně komprimuje křivku učení.„Dny, kdy se měsíce a roky čekalo, než noví operátoři získají dovednosti potřebné k řezání přesných a přesných tříd, jsou pryč,“ říká Woods.„Měsíce a roky se nyní stávají hodinami a dny s pomocí poloautonomního řízení stroje Link-Belt Precision Grade a indikačních systémů Machine Guidance.“
Technologie také zkracuje doby cyklu.„Díky tomu, že stroj a systém provedou všechny přesné výpočty a přemýšlení, se obsluha může dostat do kopání a vyjet rychleji, protože za ně nechá stroj provést funkci jemného srovnávání,“ vysvětluje Woods.„Systém vždy zůstává na správné hloubce a dráze sklonu operátora, funkce je dokončena efektivněji bez dohadů.
„Produktivita byla testována a studována, aby vykazovala zlepšení až o 50 %, v závislosti na pracovní aplikaci,“ poznamenává.„Automatizace jasně odstraňuje dohady z úkolu na staveništi a umožňuje operátorům soustředit se na jiné věci.Automatizace také umožňuje, aby staveniště fungovala bez potřeby dalších inspektorů a kontrolorů sklonu v pracovní oblasti.To výrazně snižuje šance a riziko zranění kolemjdoucích během dříve rutinních operací.“
Ochrana před překopáním se rovná velkým úsporám
Ztráta produktivity a nadměrné materiálové náklady spojené s nadměrnou ražbou jsou hlavním hnacím motorem nákladů na mnoha staveništích.
„Vzhledem k tisícům a někdy i desítkám tisíc dolarů ztraceným v důsledku kopání... na věci, jako jsou potřebné zásypové materiály, ztráta času při kopání a času stráveného kontrolou přesnosti a sklonu, může ochrana proti kopání ušetřit peníze,“ říká Woods.„Kromě toho, když jsou některé podniky tlačeny do ‚červených‘ kvůli chybným kalkulacím, které zasáhly konečný výsledek podniků, mohou některé společnosti zůstat nad vodou díky zmírňování nadměrného výkopu.“
Nutnost neustále sledovat postup do svahu a případně zpomalit, když se blížíte ke konečnému svahu, je kontraproduktivní, takže Link-Belt nabízí také technologii ochrany proti překopání.„Ochrana proti překopání udržuje operátory ve výkonu na jejich maximálním potenciálu, snižuje potřebu co nejdražších zásypových materiálů a zmírňuje problém ztráty času, paliva a opotřebení na stroji, který nevědomky kopá za svah,“ vysvětluje Woods.
John Deere má dvě funkce, které automaticky slouží jako obranný mechanismus před časem promarněným kopáním příliš hluboko.„První je Overdig Protect, ochrana konstrukčního povrchu, která zabraňuje operátorovi překročit navržený plán,“ říká Steger."Druhou je Virtual Front, zastavení ostří lopaty předtím, než se dotkne přední části stroje na vzdálenost přednastavenou operátorem."
Grade Cat s 2D systémem automaticky navádí hloubku kopání, sklon a vodorovnou vzdálenost, aby bylo rychle a přesně dosaženo požadovaného sklonu.Uživatelé mohou naprogramovat až čtyři nejběžněji používané odsazení cílové hloubky a sklonu, takže obsluha může snadno srovnávat.Nejlepší ze všeho je, že nejsou potřeba žádné kontrolory, takže pracovní oblast je bezpečnější.
Grade Cat s 2D systémem lze upgradovat na Grade with Advanced 2D nebo Grade with 3D pro zvýšení produktivity a rozšíření možností srovnávání.GRADE s pokročilým 2D přidává možnosti návrhu přímo v terénu prostřednictvím dalších 10 palců.dotykový monitor s vysokým rozlišením.GRADE s 3D přidává určování polohy pomocí GPS a GLONASS pro přesnou přesnost.Navíc je snazší připojit se k 3D službám, jako je Trimble Connected Community nebo Virtual Reference Station, pomocí vestavěné komunikační technologie rypadla.
Technologie iMC společnosti Komatsu využívá 3D návrhová data načtená do řídicí jednotky k přesné kontrole její polohy vůči cílové úrovni návrhu.Když lopata dosáhne cíle, software zabrání tomu, aby stroj mohl překopat.
Tento továrně instalovaný integrovaný inteligentní řídicí systém stroje je standardně dodáván s hydraulickými válci snímajícími zdvih, více komponentami globálního navigačního satelitního systému (GNSS) a senzorem inerciální měřicí jednotky (IMU).Válec snímající zdvih poskytuje přesné informace o poloze lopaty v reálném čase na velký monitor v kabině, zatímco IMU hlásí orientaci stroje.
Technologie iMC vyžaduje 3D modely.„Směrem, kterým jsme se jako společnost vydali, je schopnost přeměnit jakýkoli 2D web na 3D web,“ říká Earing.„Celý průmysl se posouvá směrem k 3D.Víme, že to je zastřešující budoucnost tohoto odvětví.“
John Deere nabízí čtyři možnosti správy sklonu: SmartGrade, SmartGrade-Ready s 2D, 3D Grade Guidance a 2D Grade Guidance.Upgradovací sady pro každou možnost umožňují zákazníkům přijmout technologii vlastním tempem.
„Začleněním přesných technologií, jako je SmartGrade, do naší řady rypadel, zvyšujeme produktivitu a efektivitu staveniště a zároveň zlepšujeme schopnosti našich operátorů,“ říká Steger.„Neexistuje však univerzální řešení a dodavatelé potřebují možnosti, jak spárovat správnou technologii s jejich obchodními potřebami.To je místo, kde zákazníci skutečně těží z flexibility naší cesty řízení jakosti.“
Rypadlo SmartGrade automatizuje funkce výložníku a lopaty, což umožňuje obsluze snadněji dosáhnout přesného sklonu povrchu.Systém využívá technologii určování polohy GNSS pro přesné horizontální a vertikální polohování.
Definovaná pracovní plocha zvyšuje bezpečnost
Díky tomu, že vždy přesně pochopíte, kde jsou výložník a lopata na místě umístěny, lze takovou technologii použít k omezení vymezené provozní oblasti a upozornit operátory, pokud se blíží k oblastem s překážkami, jako jsou nadzemní elektrické vedení, budovy, zdi atd.
„Automatizace rypadel ušla dlouhou cestu,“ říká Neal.„Naše funkce pro snadné použití mohou kolem stroje vytvořit „bezpečnostní bublinu“, která pomůže zabránit tomu, aby stroj narazil do nějakého předmětu, a zároveň udrží lidi v bezpečí kolem stroje.Máme schopnost vytvářet virtuální stropy nad a pod strojem, před strojem a ze strany na stranu, stejně jako vyhýbat se kabinám.“
Kromě standardního vyhýbání se kabině poskytuje Caterpillar 2D E-Fence, který udržuje přední závěs v předem definovaném pracovním prostoru, aby se zabránilo nebezpečí na staveništi.Ať už používáte lopatu nebo kladivo, standardní 2D E-Fence automaticky zastaví pohyb rypadla pomocí hranic nastavených na monitoru pro celý pracovní prostor – nahoře, dole, po stranách a vpředu.E-Fence chrání zařízení před poškozením a snižuje pokuty související s územním plánováním nebo poškozením podzemních sítí.Automatické ohraničení dokonce pomáhá předcházet únavě obsluhy tím, že snižuje nadměrné kývání a kopání.
John Deere využívá podobnou technologii.„Kromě udržení efektivního chodu staveniště a jeho provozuschopnosti na optimální úrovni monitorují virtuální strop, virtuální podlaha, virtuální houpačka a virtuální stěna okolí stroje,“ říká Steger.„Na rozdíl od hydraulického omezování stroje tyto funkce virtuálního oplocení slyšitelně a vizuálně upozorňují obsluhu, když se stroj blíží k nastaveným limitům.“
Očekávejte v budoucnu rostoucí přesnost
Automatizační technologie se vyvíjí rychlým tempem.Pokud jde o to, kam to půjde v budoucnu, zdá se, že zvýšená přesnost je společným tématem.
„Nejdůležitější inovací v automatizaci by byla přesnost,“ říká Neal.„Pokud to není přesné, pak v technologii není velká výhoda.A tato technologie bude jen lepší a bude mít lepší přesnost, více možností, tréninkových nástrojů atd. Mám pocit, že nebe je limit.“
Steger souhlasí a poznamenává: „Postupem času pravděpodobně uvidíme systémy správy sklonu na více strojích s ještě lepší přesností.Vždy je také možnost automatizovat více funkcí cyklu hloubení.Budoucnost je pro tuto technologii jasná.“
Mohla by být na obzoru plná automatizace?„Vzhledem k tomu, že systémy v dnešním průmyslu jsou částečně autonomní, což znamená, že systém stále vyžaduje přítomnost operátora, dalo by se předpokládat a očekávat, že budoucnost bude zahrnovat plně autonomní pracoviště,“ říká Woods."Budoucnost této technologie a našeho průmyslu je omezena pouze představivostí a jednotlivci v ní."
Čas odeslání: 13. září 2021