Gravemaskinautomatisering når neste nivå

Gravemaskinkvalitetskontroll som kan styre maskinens hydrauliske ventiler sprer seg over alle merkene for å automatisere funksjoner, redusere krav til operatører og gjøre det lettere å oppnå ønskede resultater

Mange av funksjonene på den nyeste generasjonen gravemaskiner muliggjør halvautomatisk drift av kritiske funksjoner.Dette øker operatørens effektivitet og produktivitet.

"Klassekontroll beveger seg raskt inn i byggebransjen som en orkan," sier Adam Woods, leder for innovasjon og teknologiintegrasjon, LBX.“Link-Belt gjenkjenner dette og har utviklet en integrert graderingsløsning drevet av Trimble Earthworks, kalt Link-Belt Precision Grade.Systemet fungerer unisont og er sømløst integrert i vårt proprietære hydrauliske system, som kalles Spool Stroke Control.
"Link-Belt Precision Grade ble utviklet og lansert for mange formål, men å dempe det forestående arbeidsgapet var ett av dem," fortsetter han."Når flere av den erfarne operatørstyrken trekker seg, vil industrien se en økning i en yngre generasjon som kommer inn for å fylle disse stillingene."Med dette følger et behov for å utdanne, trene og lære.Det er her den integrerte graderingsløsningen kommer inn i bildet."Ved å ta nye operatører og få dem til produktivitetsnivåer til erfarne operatører i løpet av timer og/eller dager, ser Link-Belt Precision Grade ut til å kutte læringskurven for å få kundene produktive og effektive så snart som mulig."

Automatiserte funksjoner er et flott verktøy for nyere eller mindre dyktige operatører."Det hjelper dem med å opprettholde karakteren ved å hjelpe dem når skuffen har nådd karakter og [tillater dem å] få følelsen av det," sier Ryan Neal, markedsekspert, Caterpillar.«Og for dyktige operatører er det nok et verktøy i beltet.Hvis de allerede forstår å lese karakterinnsatsene og har en følelse for dybde og helning, vil dette bare fremme dem i å være mer nøyaktige i lengre perioder og hjelpe med operatørens mentale tretthet.»

Automatisering hjelper til med nøyaktighet
Standard Cat Grade med Assist automatiserer bom-, stokk- og skuffebevegelser for å levere mer nøyaktige kutt med mindre innsats.Føreren stiller ganske enkelt inn dybden og hellingen i monitoren og aktiverer graving med ett spak.
"Vi tilbyr vår Cat Grade med Assist på det meste av vårt utvalg, fra 313 til 352, som standard," sier Neal.«Det gjør det mulig for operatøren å opprettholde stigning og holde operatøren mer nøyaktig og mindre mentalt sliten fra å grave i stigning hele dagen.Vi har en standard 2D-løsning for de som ønsker å opprettholde en bestemt dybde, samt en 3D-løsning fra fabrikk eller fra en SITECH-forhandler.

John Deere har forenklet driften med SmartGrade-teknologi."Vi har utstyrt 210G LC, 350G LC og 470G LC med SmartGrade for å gi operatører på innledende erfaringsnivå muligheten til å oppnå karakter raskt og trygt," sier Justin Steger, markedssjef for løsninger, stedsutvikling og undergrunn.«Ved å kontrollere bommen og skuffen, frigjør denne halvautomatiske teknologien føreren til å konsentrere seg om armfunksjonen, noe som resulterer i færre periodiske stigningskontroller hver gang.SmartGrade-teknologi vil gjøre nybegynnere til gode og gode operatører.»

Komatsus intelligente maskinkontroll (iMC) gravemaskin lar operatøren fokusere på å flytte materiale effektivt samtidig som den halvautomatisk sporer måloverflaten og begrenser overgraving."Fra og med PC210 LCi-11, har vi lansert iMC 2.0," sier Andrew Earing, produktsjef for sporutstyr."Med iMC 2.0 kommer vi til å tilby skuffehold-kontroll samt valgfri automatisk tilt-skuffekontroll, to hovedfunksjoner som vil hjelpe med generell produktivitet og effektivitet på arbeidsplassen."

Bucket Angle Hold og valgfri Auto-Tilt-kontroll er nyere funksjoner på Komatsu iMC gravemaskiner.Med Bucket Angle Hold stiller operatøren inn ønsket skuffevinkel og systemet opprettholder automatisk vinkelen gjennom hele graderingspasseringen.Auto-Tilt-kontroll tilter automatisk skuffen til designoverflaten og returnerer den til horisontal for å losse.

Automatisk tiltkontroll øker effektiviteten på arbeidsplassen."Du trenger ikke lenger å flytte maskinen hver gang du ønsker å fullføre graderingen," sier Earing."Du kan nå gjøre det fra én posisjon og fortsatt gradere overflatene med svært høy presisjon."

Automatisk graderingsassistent gjør det lettere å treffe gradering.Operatøren beveger armen, og bommen justerer skuffens høyde automatisk for å spore designmåloverflaten.Dette gjør det mulig for operatøren å utføre grove graveoperasjoner uten å bekymre seg for designflatene og å fingradere kun ved å betjene armspaken.

Som et første skritt mot automatisering, gikk Case Construction inn i området for maskinkontroll med fabrikktilpasset maskin med D-serien gravemaskiner tidligere i år.Du kan nå bestille og motta en Case gravemaskin med 2D eller 3D gravesystem allerede installert og testet av OEM.

"Det vi gjør her er å matche, installere og teste 2D- og 3D-systemer fra Leica Geosystems med gravemaskiner i Case D-serien opp til CX 350D," sier Nathaniel Waldschmidt, produktsjef – gravemaskiner."Det forenkler oppkjøpsprosessen enormt.

"Maskinstyring har evnen til å transformere produktiviteten, effektiviteten og den langsiktige lønnsomheten til gravemaskiner," fortsetter han."Vi gjør nå tillegget av maskinkontroll med gravemaskiner helt nøkkelferdige, slik at entreprenører kan oppleve disse fordelene i en ekstremt sømløs opplevelse med sin Case SiteControl-sertifiserte forhandler."

Målbare produktivitetsforbedringer
Tester utført av flere av de store gravemaskinene viser imponerende produktivitetsforbedringer når de implementerer halvautomatiske graderingskontrollfunksjoner.

“I en kontrollert planar stigningstest målte vi hastighet og nøyaktighet for en nybegynner og erfaren operatør i manuell modus kontra [John Deere's] SmartGrade 3D-kontroll.Resultatene var at SmartGrade gjorde nybegynneren 90 % mer nøyaktig og 34 % raskere.Det gjorde den erfarne operatøren 58 % mer nøyaktig og 10 % raskere, sier Steger.

Produktivitets- og effektivitetsstudier viser gevinster som er vanskelige å ignorere."Når vi har gjort casestudier tidligere, finner vi hvor som helst opptil 63 % forbedring i tid," sier Komatsu's Earing."Grunnen til at vi er i stand til å komme dit er at denne teknologien i stor grad reduserer eller til og med eliminerer innsats.Gradering er mye mer effektivt, og inspeksjon kan bokstavelig talt gjøres med denne teknologien i stedet for å måtte bringe noen tilbake på stedet.»Som bygget verifisering kan utføres av gravemaskinen."Totalt sett er tidsbesparelsene enorme."

Teknologien komprimerer også læringskurven kraftig."Dagene med å vente måneder og år på at nye operatører skal få ferdighetene som kreves for å kutte nøyaktige, presise karakterer er borte," sier Woods."Måneder og år blir nå timer og dager ved hjelp av Link-Belt Precision Grade semi-autonom maskinkontroll og indikerer maskinveiledningssystemer."

Teknologien forkorter også syklustidene."Ved å stole på at maskinen og systemet gjør alle de nøyaktige beregningene og tenkningen, kan operatøren komme seg inn i graven og ut raskere ved å la maskinen utføre fingraderingsfunksjonen for dem," forklarer Woods."Med systemet som alltid holder seg på førerens korrekte dybde og skråningsbane, fullføres funksjonen mer effektivt uten gjetting.

"Produktiviteten har blitt testet og studert for å vise forbedringer så høye som 50%, avhengig av jobbsøknaden," bemerker han."Automasjon fjerner tydelig gjettingen av oppgaven på arbeidsplassen, og lar operatørene fokusere på andre ting.Automatisering gjør det også mulig for arbeidsplasser å fungere uten behov for flere landmålere og karakterkontrollere innenfor arbeidsområdet.Dette reduserer sjansene og risikoen for at tilskuere blir skadet under tidligere rutineoperasjoner betydelig."

Overgravingsbeskyttelse er lik store besparelser
Tapt produktivitet og overskytende materialkostnader forbundet med overgraving er en stor kostnadsdriver på mange arbeidsplasser.

"Med tusenvis og noen ganger titusenvis av dollar tapt for overgraving ... til ting som nødvendig gjenfyllingsmateriale, tapt tid ved graving og tid brukt på å kontrollere nøyaktighet og grad, kan overgravingsbeskyttelse spare penger," sier Woods."I tillegg, med noen virksomheter som blir presset inn i "rødt" på grunn av feilberegninger, som treffer bedriftenes bunnlinje, kan noen selskaper holde seg flytende takket være overgraving.

Å måtte kontinuerlig overvåke fremdriften til karakter og muligens bremse når du nærmer deg endelig karakter er kontraproduktivt, så Link-Belt tilbyr også overgravingsbeskyttelsesteknologi."Beskyttelse mot overgraving holder operatørene på sitt maksimale potensiale, reduserer behovet for så mye dyre tilbakefyllingsmaterialer og reduserer problemet med tapt tid, drivstoff og slitasje på maskinen som graver over bakke uten å vite det," forklarer Woods.

John Deere har to funksjoner som automatisk fungerer som en forsvarsmekanisme mot bortkastet tid ved å grave for dypt."Den første er Overdig Protect, en beskyttelse for designoverflaten som hindrer operatøren i å grave utover den konstruerte planen," sier Steger."Den andre er Virtual Front, en stopp av skuffens skjærekant før den kommer i kontakt med fronten av maskinen i en forhåndsinnstilt avstand fra operatøren."

Cat Grade med 2D-system veileder automatisk gravedybde, skråning og horisontal avstand for raskt og nøyaktig å nå ønsket stigning.Brukere kan programmere opptil fire av de mest brukte måldybde- og helningsforskyvningene, slik at operatøren enkelt kan komme i stigning.Det beste av alt er at ingen karakterbrikker er nødvendig, så arbeidsområdet er tryggere.

Cat Grade med 2D-system kan oppgraderes til Grade with Advanced 2D eller Grade with 3D for å øke produktiviteten og utvide graderingsmulighetene.GRADE med Advanced 2D legger til designmuligheter i felt via ytterligere 10-tommers.berøringsskjerm med høy oppløsning.GRADE med 3D legger til GPS- og GLONASS-posisjonering for presis nøyaktighet.I tillegg er det lettere å koble til 3D-tjenester som Trimble Connected Community eller Virtual Reference Station med gravemaskinens innebygde kommunikasjonsteknologi.

Komatsus iMC-teknologi bruker 3D-designdata som er lastet inn i kontrollboksen for å nøyaktig sjekke posisjonen mot designmålgraden.Når skuffen når målet, forhindrer programvaren at maskinen kan overgrave.

Dette fabrikkinstallerte integrerte intelligente maskinkontrollsystemet leveres som standard med slagfølende hydrauliske sylindre, flere komponenter for Global Navigation Satellite System (GNSS) og en Inertial Measurement Unit (IMU) sensor.Den slagfølende sylinderen gir nøyaktig skuffeposisjonsinformasjon i sanntid til den store monitoren i førerhuset, mens IMU rapporterer maskinens orientering.

iMC-teknologien krever 3D-modeller."Retningen vi har gått som et selskap er å kunne gjøre et hvilket som helst 2D-nettsted til et 3D-nettsted," sier Earing."Hele industrien beveger seg mot 3D.Vi vet at dette er den overordnede fremtiden til denne bransjen.»

John Deere tilbyr fire karakterstyringsalternativer: SmartGrade, SmartGrade-Ready med 2D, 3D Grade Guidance og 2D Grade Guidance.Oppgraderingssett for hvert alternativ lar kundene ta i bruk teknologien i sitt eget tempo.

"Ved å inkorporere presisjonsteknologi som SmartGrade i gravemaskinutvalget vårt, øker vi produktiviteten og effektiviteten på arbeidsplassen samtidig som vi forbedrer operatørenes kapasitet," sier Steger."Det finnes imidlertid ikke en løsning som passer alle, og entreprenører trenger alternativer for å koble riktig teknologi med forretningsbehovene deres.Det er her kundene virkelig drar nytte av fleksibiliteten til vår karakterstyringsvei.»

SmartGrade gravemaskinen automatiserer bom- og skuffefunksjonene, slik at føreren lettere kan oppnå en nøyaktig finish.Systemet bruker GNSS posisjoneringsteknologi for nøyaktig horisontal og vertikal posisjonering.

Definert arbeidsområde forbedrer sikkerheten
Ved å alltid forstå nøyaktig hvor bommen og skuffen er plassert på stedet, kan slik teknologi brukes til å begrense det definerte driftsområdet og gi operatører advarsler hvis de nærmer seg områder med hindringer, som luftledninger, bygninger, vegger, etc.

"Automasjon i gravemaskiner har kommet langt," sier Neal.«Våre brukervennlige funksjoner kan skape en "sikkerhetsboble" rundt maskinen som vil bidra til å forhindre at maskinen treffer en gjenstand, samt holde folk trygge rundt maskinen.Vi har muligheten til å lage virtuelle tak over og under maskinen, foran maskinen og side til side, samt unngå førerhus.»

I tillegg til standard unngåelse av førerhus, tilbyr Caterpillar et 2D E-gjerde som holder fronthydraulikken innenfor et forhåndsdefinert arbeidsområde for å unngå farer på arbeidsplassen.Enten du bruker en bøtte eller hammer, stopper standard 2D E-Fence automatisk gravemaskinens bevegelse ved å bruke grenser som er satt i monitoren for hele arbeidskonvolutten – over, under, på sidene og foran.E-Fence beskytter utstyr mot skader og reduserer bøter knyttet til sonering eller underjordiske bruksskader.Automatiske grenser bidrar til og med til å forhindre tretthet hos føreren ved å redusere oversvinging og graving.

John Deere bruker lignende teknologi."I tillegg til å holde arbeidsplassen i gang effektivt og oppetiden på et optimalt nivå, overvåker Virtual Ceiling, Virtual Floor, Virtual Swing og Virtual Wall maskinens omgivelser," sier Steger."I motsetning til å hydraulisk begrense maskinen, varsler disse virtuelle gjerdefunksjonene hørbart og visuelt operatøren når maskinen nærmer seg de angitte grensene."

Forvent økende nøyaktighet i fremtiden
Automatiseringsteknologien utvikler seg i et raskt tempo.Når det gjelder hvor det vil gå i fremtiden, ser økt nøyaktighet ut til å være et vanlig tema.

"Den viktigste innovasjonen innen automatisering ville være nøyaktighet," sier Neal."Hvis det ikke er nøyaktig, så er det ikke mye fordel med teknologien.Og denne teknologien kommer bare til å bli bedre og ha bedre nøyaktighet, flere alternativer, treningsverktøy osv. Jeg føler at himmelen er grensen.»

Steger er enig og bemerker: «Over tid vil vi sannsynligvis se karakterstyringssystemer på tvers av flere maskiner med enda bedre nøyaktighet.Det er alltid mulighet for å automatisere flere funksjoner i gravesyklusen også.Fremtiden er lys for denne teknologien."

Kan full automatisering være i horisonten?"Med systemer i bransjen i dag som semi-autonome, noe som betyr at systemet fortsatt krever tilstedeværelse av operatører, kan man anta og forvente at fremtiden vil inkludere en fullstendig autonom arbeidsplass," sier Woods."Fremtiden til denne teknologien og vår industri begrenses bare av fantasien og individene i den."