O controle de nivelamento da escavadeira que pode comandar as válvulas hidráulicas da máquina está se espalhando por todas as marcas para automatizar funções, reduzindo as demandas dos operadores e tornando mais fácil alcançar os resultados desejados
Muitos dos recursos da geração mais recente de escavadeiras permitem a operação semiautomática de funções críticas.Isso aumenta a eficiência e a produtividade do operador.
“O controle de nível está entrando rapidamente na indústria da construção como um furacão”, diz Adam Woods, gerente de inovação e integração de tecnologia da LBX.“Link-Belt reconhece isso e desenvolveu uma solução de nivelamento integrada movida pela Trimble Earthworks, chamada Link-Belt Precision Grade.O sistema funciona em uníssono e está perfeitamente integrado em nosso sistema hidráulico proprietário, que é denominado Spool Stroke Control.
“O Link-Belt Precision Grade foi desenvolvido e lançado para muitos propósitos, mas reduzir a lacuna de mão de obra iminente foi um deles”, continua ele.“Com a aposentadoria de mais operadoras experientes, a indústria verá um aumento em uma geração mais jovem chegando para preencher essas posições.”Com isso, surge a necessidade de educar, treinar e aprender.É aqui que a solução de gradação integrada entra em cena.“Levando novos operadores e levando-os aos níveis de produtividade de operadores experientes em questão de horas e / ou dias, o Link-Belt Precision Grade procura cortar a curva de aprendizado para tornar os clientes produtivos e eficientes o mais rápido possível.”
Os recursos automatizados são uma ótima ferramenta para operadores mais novos ou menos qualificados.“Isso os ajuda a manter o nível, auxiliando-os assim que a caçamba atinge o nível e [permite que eles] tenham uma ideia”, diz Ryan Neal, profissional de mercado da Caterpillar.“E para operadores qualificados, é mais uma ferramenta em sua correia.Se eles já entendem a leitura das estacas de inclinação e têm uma sensação de profundidade e inclinação, isso só os ajudará a serem mais precisos por longos períodos de tempo e ajudará com a fadiga mental do operador ”.
Precisão dos Aids de Automação
A Classe Cat padrão com Assistência automatiza os movimentos da lança, do braço e da caçamba para oferecer cortes mais precisos com menos esforço.O operador simplesmente define a profundidade e o declive no monitor e ativa a escavação com uma única alavanca.
“Oferecemos nosso Cat Grade com Assist na maior parte de nossa linha, do 313 ao 352, como padrão”, diz Neal.“Ele permite ao operador manter o declive e mantê-lo mais preciso e menos fatigado mentalmente por cavar no declive o dia todo.Temos uma solução 2D padrão para quem deseja manter uma determinada profundidade, bem como uma solução 3D de fábrica ou de um revendedor SITECH.
A John Deere simplificou a operação com a tecnologia SmartGrade.“Equipamos o 210G LC, o 350G LC e o 470G LC com SmartGrade para dar aos operadores de nível básico de experiência a capacidade de atingir o grau com rapidez e confiança”, disse Justin Steger, gerente de marketing de soluções, desenvolvimento de sites e subsolo.“Ao controlar a lança e a caçamba, essa tecnologia semiautomática libera o operador para se concentrar na função do braço, resultando em menos verificações periódicas de nivelamento todas as vezes.A tecnologia SmartGrade tornará os operadores novatos bons e os bons operadores excelentes. ”
A escavadeira de controle inteligente de máquina (iMC) da Komatsu permite que o operador se concentre em mover o material de forma eficiente enquanto traça de forma semi-automática a superfície alvo e limita a escavação.“Começando com nosso PC210 LCi-11, lançamos o iMC 2.0”, disse Andrew Earing, gerente de produto para equipamentos rastreados.“Com o iMC 2.0, vamos oferecer o controle de retenção da caçamba, bem como o controle de inclinação automática da caçamba opcional, dois recursos principais que ajudarão na produtividade e eficiência geral no local de trabalho”.
A sustentação do ângulo da caçamba e o controle de inclinação automática opcional são recursos mais recentes nas escavadeiras Komatsu iMC.Com Bucket Angle Hold, o operador define o ângulo desejado da caçamba e o sistema automaticamente mantém o ângulo durante a passagem de nivelamento.O controle de inclinação automática inclina automaticamente a caçamba para a superfície de design e a retorna para a horizontal para descarregar.
O controle de inclinação automática aumenta a eficiência do local de trabalho.“Você não precisa mais mover a máquina toda vez que quiser fazer uma passada de nivelamento de acabamento”, diz Earing.“Agora você pode fazer isso de uma posição e ainda classificar as superfícies com precisão muito alta.”
O assistente de nivelamento automático torna mais fácil atingir o nivelamento.O operador move o braço e a lança ajusta a altura da caçamba automaticamente para traçar a superfície alvo do projeto.Isso permite que o operador execute operações de escavação bruta sem se preocupar com as superfícies de design e nivelamento preciso operando apenas a alavanca do braço.
Como um primeiro passo em direção à automação, a Case Construction entrou no reino do controle de máquina de ajuste de fábrica com suas escavadeiras da Série D no início deste ano.Agora você pode solicitar e receber uma escavadeira Case com sistema de escavação 2D ou 3D já instalado e testado pelo OEM.
“O que estamos fazendo aqui é combinar, instalar e testar sistemas 2D e 3D da Leica Geosystems com escavadeiras Case D Series até a CX 350D”, disse Nathaniel Waldschmidt, gerente de produto - escavadeiras.“Isso simplifica enormemente o processo de aquisição.
“O controle da máquina tem a capacidade de transformar a produtividade, a eficiência e a lucratividade de longo prazo das escavadeiras”, continua ele.“Agora estamos adicionando o controle da máquina com escavadeiras totalmente turnkey, permitindo que os empreiteiros experimentem esses benefícios em uma experiência extremamente contínua com seu revendedor certificado Case SiteControl.”
Melhorias de produtividade mensuráveis
Os testes realizados por vários dos principais OEMs de escavadeiras demonstram melhorias de produtividade impressionantes ao implementar funções de controle de nivelamento semiautomáticas.
“Em um teste de graduação de declive planar controlado, medimos a velocidade e a precisão para um operador novato e experiente no modo manual em comparação ao controle SmartGrade 3D [da John Deere].Os resultados foram que o SmartGrade tornou o operador novato 90% mais preciso e 34% mais rápido.Isso tornou o operador experiente 58% mais preciso e 10% mais rápido ”, diz Steger.
Estudos de produtividade e eficiência mostram ganhos difíceis de ignorar.“Quando fizemos estudos de caso no passado, encontramos uma melhoria de até 63% no tempo”, diz Earing da Komatsu.“A razão pela qual podemos chegar lá é que essa tecnologia reduz muito ou até mesmo elimina estaqueamento.A classificação é muito mais eficiente e a inspeção pode ser feita literalmente com essa tecnologia, em vez de trazer alguém de volta ao local. ”A verificação do as-built pode ser realizada pela escavadeira.“No geral, a economia de tempo é enorme.”
A tecnologia também comprime muito a curva de aprendizado.“Os dias de espera por meses e anos para que novos operadores adquiram as habilidades necessárias para cortar classes precisas e precisas acabaram”, diz Woods.“Meses e anos agora se transformam em horas e dias com a ajuda do Controle de Máquina semi-autônomo Link-Belt Precision Grade e indicam sistemas de orientação de máquina.”
A tecnologia também reduz os tempos de ciclo.“Contando com a máquina e o sistema para fazer todos os cálculos e raciocínios exatos, o operador pode entrar e sair da escavação mais rapidamente, permitindo que a máquina faça a função de nivelamento preciso para eles”, explica Woods.“Com o sistema sempre permanecendo na profundidade e na inclinação corretas do operador, a função é concluída com mais eficiência, sem suposições.
“A produtividade foi testada e estudada para mostrar melhorias de até 50%, dependendo da aplicação do trabalho”, observa ele.“A automação claramente elimina as suposições da tarefa no local de trabalho, permitindo que os operadores se concentrem em outras coisas.A automação também permite que os locais de trabalho funcionem sem a necessidade de topógrafos e verificadores de nível na área de trabalho.Isso reduz enormemente as chances e o risco de ferimentos em outras pessoas durante as operações de rotina anteriores. ”
Proteção excessiva equivale a grandes economias
A perda de produtividade e os custos de material em excesso associados à escavação excessiva são os principais geradores de custos em muitos canteiros de obras.
“Com milhares e às vezes dezenas de milhares de dólares perdidos em escavações excessivas ... em coisas como materiais de preenchimento necessários, tempo perdido em escavação e tempo gasto na verificação de precisão e inclinação, a proteção em escavação pode economizar dinheiro”, diz Woods.“Além disso, com algumas empresas sendo empurradas para o 'vermelho' por causa de erros de cálculo, que afetaram os resultados financeiros das empresas, algumas empresas podem permanecer à tona graças à mitigação do excesso de escavação.”
Ter que monitorar continuamente o progresso para nivelar e possivelmente desacelerar conforme você se aproxima da classificação final é contraproducente, então o Link-Belt oferece tecnologia de proteção contra escavação também.“A proteção em excesso mantém os operadores operando em seu potencial máximo, reduzindo a necessidade de materiais de aterramento caros e mitigando o problema de perda de tempo, combustível e desgaste na máquina que escava além do nível sem saber”, explica Woods.
O John Deere tem dois recursos que servem automaticamente como mecanismo de defesa contra o tempo perdido em escavações muito profundas.“O primeiro é Overdig Protect, uma proteção para a superfície de design que impede o operador de cavar além do plano de engenharia”, diz Steger.“A outra é a Frente Virtual, uma parada da lâmina cortante da caçamba antes de entrar em contato com a frente da máquina a uma distância predefinida pelo operador”.
O Grau Cat com sistema 2D orienta automaticamente a profundidade de escavação, declive e distância horizontal para alcançar o grau desejado com rapidez e precisão.Os usuários podem programar até quatro dos desvios de profundidade do alvo e declive mais comumente usados para que o operador possa nivelar com facilidade.O melhor de tudo é que nenhum verificador de classificação é necessário, portanto a área de trabalho é mais segura.
O Cat Grade com sistema 2D pode ser atualizado para Grade com 2D avançado ou Grade com 3D para aumentar a produtividade e expandir os recursos de nivelamento.O GRADE com 2D avançado adiciona recursos de design em campo por meio de um adicional de 10 pol.monitor touchscreen de alta resolução.GRADE com 3D adiciona posicionamento GPS e GLONASS para precisão exata.Além disso, é mais fácil conectar-se a serviços 3D como o Trimble Connected Community ou Virtual Reference Station com a tecnologia de comunicação integrada da escavadeira.
A tecnologia iMC da Komatsu utiliza dados de projeto 3D carregados na caixa de controle para verificar com precisão sua posição em relação ao grau desejado do projeto.Quando a caçamba atinge o alvo, o software impede que a máquina seja capaz de escavar em excesso.
Este sistema de controle inteligente integrado instalado de fábrica vem com cilindros hidráulicos com detecção de curso, vários componentes do Sistema Global de Navegação por Satélite (GNSS) e um sensor de Unidade de Medição Inercial (IMU).O cilindro com sensor de curso fornece informações precisas e em tempo real sobre a posição da caçamba para o grande monitor na cabine, enquanto o IMU relata a orientação da máquina.
A tecnologia iMC requer modelos 3D.“A direção que seguimos como empresa é ser capaz de transformar qualquer site 2D em um site 3D”, diz Earing.“Toda a indústria está caminhando em direção ao 3D.Sabemos que esse é o futuro abrangente desta indústria. ”
A John Deere oferece quatro opções de gerenciamento de nível: SmartGrade, SmartGrade-Ready com 2D, Orientação de nível 3D e Orientação de nível 2D.Os kits de atualização para cada opção permitem que os clientes adotem a tecnologia em seu próprio ritmo.
“Ao incorporar tecnologia de precisão, como SmartGrade, em nossa linha de escavadeiras, estamos aumentando a produtividade e a eficiência do local de trabalho, ao mesmo tempo em que aprimoramos as capacidades de nossos operadores”, afirma Steger.“No entanto, não existe uma solução única para todos e os empreiteiros precisam de opções para combinar a tecnologia certa com suas necessidades de negócios.É aqui que os clientes realmente se beneficiam da flexibilidade de nosso caminho de gerenciamento de notas. ”
A escavadeira SmartGrade automatiza as funções da lança e da caçamba, permitindo que o operador obtenha mais facilmente um grau de acabamento preciso.O sistema usa a tecnologia de posicionamento GNSS para um posicionamento horizontal e vertical preciso.
A área de trabalho definida melhora a segurança
Sempre entendendo exatamente onde a lança e a caçamba estão posicionadas no local, tal tecnologia pode ser usada para restringir a área de operação definida e dar avisos aos operadores se eles estiverem se aproximando de áreas com obstáculos, como linhas de alta tensão, edifícios, paredes, etc.
“A automação em escavadeiras já percorreu um longo caminho”, diz Neal.“Nossos recursos de facilidade de uso podem criar uma 'bolha de segurança' ao redor da máquina que ajudará a evitar que ela bata em um objeto, além de manter as pessoas seguras ao redor da máquina.Temos a capacidade de criar tetos virtuais acima e abaixo da máquina, na frente da máquina e de lado a lado, bem como evitar a cabine. ”
Além de evitar a cabine padrão, a Caterpillar fornece um E-Fence 2D que mantém o hidráulico dianteiro dentro de uma área de trabalho predefinida para evitar perigos no local de trabalho.Esteja você usando uma caçamba ou martelo, a Cerca E 2D padrão para automaticamente o movimento da escavadeira usando os limites definidos no monitor para todo o envelope de trabalho - acima, abaixo, nas laterais e na frente.A E-Fence protege o equipamento contra danos e reduz as multas relacionadas ao zoneamento ou danos à concessionária subterrânea.Os limites automáticos ajudam a evitar a fadiga do operador, reduzindo o excesso de oscilações e escavações.
John Deere utiliza tecnologia semelhante.“Além de manter o canteiro de obras funcionando de maneira eficiente e com tempo de atividade em um nível ideal, o teto virtual, o piso virtual, o balanço virtual e a parede virtual monitoram os arredores da máquina”, diz Steger.“Ao contrário de limitar hidraulicamente a máquina, esses recursos de cerca virtual alertam de forma audível e visual o operador conforme a máquina se aproxima dos limites definidos.”
Espere aumento de precisão no futuro
A tecnologia de automação está avançando em um ritmo rápido.Quanto a onde isso irá no futuro, o aumento da precisão parece ser um tema comum.
“A inovação mais importante em automação seria a precisão”, diz Neal.“Se não for preciso, então não há muita vantagem na tecnologia.E essa tecnologia só vai ficar melhor e ter mais precisão, mais opções, ferramentas de treinamento, etc. Sinto que o céu é o limite. ”
Steger concorda, observando: “Com o tempo, provavelmente veremos sistemas de gerenciamento de nível em mais máquinas com precisão ainda melhor.Sempre há oportunidade de automatizar mais funções do ciclo de escavação também.O futuro é brilhante para esta tecnologia. ”
A automação completa pode estar no horizonte?“Com os sistemas da indústria hoje sendo semi-autônomos, o que significa que o sistema ainda requer a presença de um operador, pode-se supor e esperar que o futuro inclua um local de trabalho totalmente autônomo”, diz Woods.“O futuro desta tecnologia e de nossa indústria é limitado apenas pela imaginação e pelos indivíduos dentro dela.”
Horário da postagem: 13/09/2021