Gravemaskineautomatisering når næste niveau

Gravemaskinekvalitetskontrol, der kan styre maskinens hydrauliske ventiler, spreder sig over alle mærker for at automatisere funktioner, reducere krav til operatører og gøre det lettere at opnå de ønskede resultater

Mange af funktionerne på den seneste generation af gravemaskiner muliggør semi-automatisk drift af kritiske funktioner.Dette øger operatørens effektivitet og produktivitet.

"Kortkontrol bevæger sig hurtigt ind i byggebranchen som en orkan," siger Adam Woods, leder af innovation og teknologiintegration, LBX."Link-Belt erkender dette og har udviklet en integreret sorteringsløsning drevet af Trimble Earthworks, kaldet Link-Belt Precision Grade.Systemet fungerer unisont og er problemfrit integreret i vores proprietære hydrauliske system, som kaldes Spool Stroke Control.
"Link-Belt Precision Grade blev udviklet og lanceret til mange formål, men at begrænse den forestående arbejdskraftskløft var et af dem," fortsætter han."Når flere af den erfarne operatørstyrke går på pension, vil industrien se en stigning i en yngre generation, der kommer ind for at udfylde disse stillinger."Med dette følger et behov for at uddanne, træne og lære.Det er her den integrerede bedømmelsesløsning kommer ind i billedet."Ved at tage nye operatører og få dem til produktivitetsniveauer for erfarne operatører i løbet af få timer og/eller dage, søger Link-Belt Precision Grade at skære indlæringskurven for at få kunderne produktive og effektive så hurtigt som muligt."

Automatiserede funktioner er et fantastisk værktøj for nyere eller mindre dygtige operatører."Det hjælper dem med at holde stivhed ved at hjælpe dem, når skovlen har nået stigning og [lader dem] få fornemmelsen af ​​det," siger Ryan Neal, markedsprofessionel, Caterpillar."Og for dygtige operatører er det endnu et værktøj i bæltet.Hvis de allerede forstår at læse karakterindsatsen og har en fornemmelse for dybde og hældning, vil dette kun fremme dem i at være mere præcise i længere perioder og hjælpe med operatørens mentale træthed."

Automatisering hjælper med nøjagtighed
Standard Cat Grade med Assist automatiserer bom-, stick- og skovlbevægelser for at levere mere præcise snit med mindre indsats.Føreren indstiller ganske enkelt dybden og hældningen i monitoren og aktiverer gravning med ét håndtag.
"Vi tilbyder vores Cat Grade med Assist på det meste af vores lineup, fra 313 til 352, som standard," siger Neal."Det gør det muligt for operatøren at holde stigningen og holde operatøren mere nøjagtig og mindre mentalt træt af at grave i stigning hele dagen.Vi har en standard 2D-løsning til dem, der ønsker at bevare en bestemt dybde, samt en 3D-løsning fra fabrikken eller fra en SITECH-forhandler.

John Deere har forenklet betjeningen med SmartGrade-teknologi."Vi har udstyret 210G LC, 350G LC og 470G LC med SmartGrade for at give operatører på begynderniveau muligheden for at opnå karakter hurtigt og sikkert," siger Justin Steger, løsningsmarketingchef, siteudvikling og undergrund."Ved at styre bommen og skovlen frigør denne semiautomatiske teknologi føreren til at koncentrere sig om armfunktionen, hvilket resulterer i færre periodiske stigningskontroller hver gang.SmartGrade-teknologien vil gøre nybegyndere gode og gode operatører fantastiske."

Komatsus intelligente maskinkontrol (iMC) gravemaskine giver føreren mulighed for at fokusere på at flytte materiale effektivt, mens den semi-automatisk sporer måloverfladen og begrænser overgravning."Fra og med vores PC210 LCi-11 har vi lanceret iMC 2.0," siger Andrew Earing, produktchef for sporet udstyr."Med iMC 2.0 kommer vi til at tilbyde styring af skovlhold såvel som valgfri automatisk tilt skovlstyring, to primære funktioner, der vil hjælpe med den overordnede produktivitet og effektivitet på arbejdspladsen."

Skovlvinkelhold og valgfri Auto-Tilt-kontrol er nyere funktioner på Komatsu iMC gravemaskiner.Med Bucket Angle Hold indstiller operatøren den ønskede skovlvinkel, og systemet bibeholder automatisk vinklen under hele graderingspassagen.Auto-Tilt-kontrol vipper automatisk skovlen til designoverfladen og returnerer den til vandret for at losse.

Automatisk tilt kontrol øger effektiviteten på arbejdspladsen."Du behøver ikke længere at flytte maskinen hver eneste gang, du ønsker at afslutte bedømmelsen," siger Earing."Du kan nu gøre det fra én position og stadig sortere overfladerne med meget høj præcision."

Automatisk stigningsassistent gør det nemmere at ramme stigning.Operatøren bevæger armen, og bommen justerer skovlhøjden automatisk for at spore designmålets overflade.Dette gør det muligt for operatøren at udføre grove graveoperationer uden at bekymre sig om designoverfladerne og at finjustere ved kun at betjene armarmen.

Som et første skridt mod automatisering trådte Case Construction ind i området for fabriksmonteret maskinstyring med sine D-serie gravemaskiner tidligere på året.Du kan nu bestille og modtage en Case gravemaskine med 2D eller 3D gravesystem allerede installeret og testet af OEM.

"Det, vi gør her, er at matche, installere og teste 2D- og 3D-systemer fra Leica Geosystems med gravemaskiner i Case D-serien op til CX 350D," siger Nathaniel Waldschmidt, produktchef - gravemaskiner."Det forenkler opkøbsprocessen enormt.

"Maskinstyring har evnen til at omdanne gravemaskinernes produktivitet, effektivitet og langsigtede rentabilitet," fortsætter han."Vi gør nu tilføjelsen af ​​maskinstyring med gravemaskiner fuldstændig nøglefærdige, hvilket giver entreprenører mulighed for at opleve disse fordele i en ekstremt problemfri oplevelse med deres Case SiteControl Certified-forhandler."

Målbare produktivitetsforbedringer
Test udført af flere af de store gravemaskine-OEM'er viser imponerende produktivitetsforbedringer, når de implementerer semi-automatiske trinstyringsfunktioner.

“I en kontrolleret planar hældningstest målte vi hastighed og nøjagtighed for en nybegynder og erfaren operatør i manuel tilstand vs. [John Deere's] SmartGrade 3D-kontrol.Resultaterne var, at SmartGrade gjorde nybegynderen 90 % mere nøjagtig og 34 % hurtigere.Det gjorde den erfarne operatør 58 % mere præcis og 10 % hurtigere,” siger Steger.

Produktivitets- og effektivitetsstudier viser gevinster, som er svære at ignorere."Når vi tidligere har lavet casestudier, finder vi hvor som helst op til 63 % forbedring i tid," siger Komatsu's Earing."Grunden til, at vi er i stand til at nå dertil, er, at denne teknologi i høj grad reducerer eller endda eliminerer indsats.Gradering er meget mere effektivt, og inspektion kan bogstaveligt talt udføres med denne teknologi i stedet for at skulle bringe nogen tilbage på stedet."Som bygget verifikation kan udføres af gravemaskinen."Samlet set er tidsbesparelserne enorme."

Teknologien komprimerer også indlæringskurven i høj grad."Dagene med at vente måneder og år på, at nye operatører får de færdigheder, der kræves til at skære nøjagtige, præcise karakterer, er forbi," siger Woods."Måneder og år bliver nu til timer og dage ved hjælp af Link-Belt Precision Grade semi-autonom Machine Control og indikerer maskinstyringssystemer."

Teknologien forkorter også cyklustider."Ved at stole på, at maskinen og systemet udfører alle de nøjagtige beregninger og tænker, kan operatøren komme hurtigere ind i graven og ud ved at lade maskinen udføre den fine sorteringsfunktion for dem," forklarer Woods.“Med systemet, der altid forbliver på førerens korrekte dybde og hældningsbane, udføres funktionen mere effektivt uden gætværk.

"Produktiviteten er blevet testet og undersøgt for at vise forbedringer så høje som 50%, afhængigt af jobansøgningen," bemærker han."Automation fjerner klart gættearbejdet fra opgaven på arbejdspladsen, hvilket giver operatørerne mulighed for at fokusere på andre ting.Automatisering gør det også muligt for arbejdspladser at fungere uden behov for yderligere landmålere og karakterkontrol inden for arbejdsområdet.Dette reducerer i høj grad chancerne og risikoen for, at omkringstående kommer til skade under tidligere rutineoperationer."

Overgravningsbeskyttelse er lig med store besparelser
Den tabte produktivitet og ekstra materialeomkostninger forbundet med overgravning er en væsentlig omkostningsfaktor på mange arbejdspladser.

"Med tusinder og nogle gange titusindvis af dollars tabt til overgravning... til ting som nødvendige opfyldningsmaterialer, tabt tid ved gravning og tid brugt på at kontrollere nøjagtighed og grad, kan overgravningsbeskyttelse spare penge," siger Woods."Derudover, hvor nogle virksomheder bliver skubbet ud i 'det røde felt' på grund af fejlberegninger, som rammer virksomhedernes bundlinje, kan nogle virksomheder forblive oven vande takket være afbødning af overgravning."

Det er kontraproduktivt at skulle overvåge fremskridt til gradering og muligvis bremse, når du nærmer dig den endelige karakter, så Link-Belt tilbyder også overgravningsbeskyttelsesteknologi."Beskyttelse mod overgravning holder operatørerne i stand til at yde deres maksimale potentiale, hvilket reducerer behovet for så mange dyre opfyldningsmaterialer og mindsker problemet med tabt tid, brændstof og slitage på maskinen, der ubevidst graver ud over planen," forklarer Woods.

John Deere har to funktioner, der automatisk fungerer som en forsvarsmekanisme mod spildtid ved at grave for dybt."Den første er Overdig Protect, en beskyttelse af designoverfladen, der forhindrer operatøren i at grave ud over den konstruerede plan," siger Steger."Den anden er Virtual Front, et stop af skovlens skærkant, før den kommer i kontakt med fronten af ​​maskinen i en forudindstillet afstand af operatøren."

Cat Grade med 2D-system guider automatisk gravedybde, hældning og vandret afstand for hurtigt og præcist at nå den ønskede hældning.Brugere kan programmere op til fire af de mest almindeligt anvendte måldybde- og hældningsforskydninger, så føreren nemt kan komme i hældning.Det bedste af det hele er, at der ikke er behov for karakterbrikker, så arbejdsområdet er mere sikkert.

Cat Grade med 2D-system kan opgraderes til Grade with Advanced 2D eller Grade with 3D for at øge produktiviteten og udvide sorteringsmulighederne.GRADE med Advanced 2D tilføjer in-field designmuligheder via yderligere 10-in.høj opløsning touchscreen skærm.GRADE med 3D tilføjer GPS- og GLONASS-positionering for præcision.Derudover er det nemmere at oprette forbindelse til 3D-tjenester som Trimble Connected Community eller Virtual Reference Station med gravemaskinens indbyggede kommunikationsteknologi.

Komatsus iMC-teknologi bruger 3D-designdata indlæst i kontrolboksen til nøjagtigt at kontrollere dens position i forhold til designmålkvaliteten.Når skovlen når målet, forhindrer softwaren, at maskinen kan overgrave.

Dette fabriksinstallerede integrerede intelligente maskinstyringssystem leveres som standard med slagfølende hydrauliske cylindre, flere komponenter til Global Navigation Satellite System (GNSS) og en Inertial Measurement Unit (IMU) sensor.Den slagfølende cylinder giver nøjagtige oplysninger om skovlpositionen i realtid til den store monitor i førerhuset, mens IMU'en rapporterer maskinens orientering.

iMC-teknologien kræver 3D-modeller."Den retning, vi er gået som virksomhed, er at være i stand til at gøre et hvilket som helst 2D-sted til et 3D-sted," siger Earing."Hele branchen bevæger sig mod 3D.Vi ved, at det er den overordnede fremtid for denne industri."

John Deere tilbyder fire karakterstyringsmuligheder: SmartGrade, SmartGrade-Ready med 2D, 3D Grade Guidance og 2D Grade Guidance.Opgraderingssæt til hver mulighed gør det muligt for kunderne at anvende teknologien i deres eget tempo.

"Ved at inkorporere præcisionsteknologi såsom SmartGrade i vores gravemaskineudvalg, øger vi arbejdspladsens produktivitet og effektivitet, samtidig med at vi forbedrer vores føreres kapacitet," siger Steger.“Der er dog ikke en løsning, der passer til alle, og entreprenører har brug for muligheder for at parre den rigtige teknologi med deres forretningsbehov.Det er her, kunderne virkelig drager fordel af fleksibiliteten i vores karakterstyringsvej."

SmartGrade gravemaskinen automatiserer bom- og skovlfunktionerne, så føreren lettere kan opnå en nøjagtig finish.Systemet bruger GNSS positioneringsteknologi til nøjagtig horisontal og vertikal positionering.

Defineret arbejdsområde forbedrer sikkerheden
Ved altid at forstå præcis, hvor bommen og skovlen er placeret på stedet, kan en sådan teknologi bruges til at begrænse det definerede arbejdsområde og give operatører advarsler, hvis de nærmer sig områder med forhindringer, såsom luftledninger, bygninger, vægge osv.

"Automatisering i gravemaskiner er nået langt," siger Neal."Vores brugervenlige funktioner kan skabe en 'sikkerhedsboble' omkring maskinen, der vil hjælpe med at forhindre maskinen i at ramme en genstand, samt holde folk sikre omkring maskinen.Vi har evnen til at skabe virtuelle lofter over og under maskinen, foran maskinen og fra side til side, samt undgå førerhus.”

Ud over at undgå standard førerhuse, leverer Caterpillar et 2D E-hegn, der holder frontliften inden for et foruddefineret arbejdsområde for at undgå farer på arbejdspladsen.Uanset om du bruger en skovl eller hammer, standser standard 2D E-Fence automatisk gravemaskinens bevægelse ved hjælp af grænser, der er indstillet i monitoren for hele arbejdskonvolutten - over, under, sider og front.E-Fence beskytter udstyr mod skader og reducerer bøder relateret til zoneinddeling eller underjordiske forsyningsskader.Automatiske grænser hjælper endda med at forhindre operatørtræthed ved at reducere oversving og gravning.

John Deere bruger lignende teknologi."Ud over at holde arbejdspladsen kørende effektivt og oppetiden på et optimalt niveau, overvåger virtuelt loft, virtuelt gulv, virtuel swing og virtuel væg maskinens omgivelser," siger Steger."I modsætning til hydraulisk begrænsning af maskinen, advarer disse virtuelle hegnsfunktioner hørbart og visuelt operatøren, når maskinen nærmer sig de fastsatte grænser."

Forvent stigende nøjagtighed i fremtiden
Automationsteknologien udvikler sig i et hurtigt tempo.Med hensyn til, hvor vil det gå hen i fremtiden, synes øget nøjagtighed at være et fælles tema.

"Den vigtigste innovation inden for automatisering ville være nøjagtighed," siger Neal.”Hvis det ikke er præcist, så er der ikke den store fordel ved teknologien.Og denne teknologi bliver kun bedre og får bedre nøjagtighed, flere muligheder, træningsværktøjer osv. Jeg føler, at himlen er grænsen.”

Steger er enig og bemærker: "Med tiden vil vi sandsynligvis se karakterstyringssystemer på tværs af flere maskiner med endnu bedre nøjagtighed.Der er også altid mulighed for at automatisere flere funktioner i gravecyklussen.Fremtiden er lys for denne teknologi."

Kan fuld automatisering være i horisonten?"Med systemer i branchen i dag, der er semi-autonome, hvilket betyder, at systemet stadig kræver en operatørtilstedeværelse, kunne man antage og forvente, at fremtiden vil omfatte et fuldt selvstændigt arbejdssted," siger Woods."Fremtiden for denne teknologi og vores industri er kun begrænset af fantasien og individer i den."