Systemy sterowania maszynami budowlanymi – jak wpływają na precyzję i efektywność?

Współczesny plac budowy nie przypomina tego, który pamiętają poprzednie pokolenia budowlańców. Nowoczesne technologie zmieniły jego obraz, przyspieszając prace. W centrum tej rewolucji znajdują się systemy sterowania maszynami budowlanymi – technologia, która przenosi roboty ziemne na zupełnie inny poziom. Gwarantuje ona nieosiągalną w ubiegłych dekadach precyzję i efektywność działania. Systemy te radykalnie podnoszą wydajność ekip budowlanych.

Specjaliści Kiesel Poland, oficjalnego dealera maszyn Hitachi, wyjaśnią Ci, jak inwestycja w sprzęt budowlany może całkowicie odmienić sposób myślenia o biznesie i przyspieszyć rozwój Twojej firmy.

Czym są i jak działają systemy sterowania maszyną? Od teorii do praktyki

System sterowania odpowiada za całokształt pracy maszyny. Można powiedzieć, że to „mózg i oczy” sprzętów budowlanych.

Na system sterowania składa się szereg współpracujących ze sobą komponentów. Zaliczają się do nich:

• czujniki umieszczone na ramieniu i łyżce – monitorujące kąt podnoszenia i podbierania,
• odbiorniki satelitarne – umieszczone na dachu kabiny,
• komputer z monitorem – we wnętrzu kabiny operatora.

Wszystko to sprawia, że system rozpoznaje, gdzie dokładnie znajduje się krawędź łyżki lub lemiesza. Jest zaprogramowany tak, aby porównywał ich położenie z cyfrowym projektem wgranym w pamięci. 

Operator maszyny nie musi polegać jedynie na wskazaniach i planach przygotowanych przez geodetów, oraz palikach i sznurkach rozciągniętych na budowie, ponieważ widzi wszystko na ekranie. Ma wgląd w takie parametry jak np. trójwymiarowy profil terenu. System krok po kroku prowadzi go do kolejnych etapów prac. W bardziej zaawansowanych wersjach automatyka częściowo przejmuje kontrolę nad hydrauliką, aby z jeszcze większą precyzją móc zrealizować założenia projektu. Zwiększa to komfort pracy operatora oraz likwiduje ryzyko niedokładnego wykonania zadań i konieczności podjęcia kosztownych poprawek.

Rodzaje systemów sterowania – który wybrać, by maksymalizować zyski?

Decyzja o wyborze systemu powinna zależeć od specyfiki Twoich prac. Kluczowe jest zrozumienie różnic między dwiema podstawowymi technologiami, co pozwoli świadomie ocenić, jaki system sterowania maszyną wybrać i który przyniesie najszybszy zwrot z inwestycji. Mowa tu o systemie sterowania 2D oraz 3D. Ten pierwszy wykorzystuje czujniki w maszynie oraz zewnętrzny punkt odniesienia – najczęściej laser obrotowy, emitujący idealnie płaską lub pochyloną wiązkę światła. Odbiornik na ramieniu maszyny wykrywa  tę wiązkę i informuje system, na jakiej wysokości znajduje się łyżka.

System może mieć charakter wskaźnikowy (operator sam kontroluje maszynę) lub automatyczny (system sam steruje hydrauliką w celu utrzymania zadanego poziomu).

Maszyny wyposażone w system sterowania 2D znajdują zastosowanie w przypadku takich prac jak:

• niwelowanie terenu,
• wylewanie posadzek,
• kopanie fundamentów i rowów melioracyjnych o stałym nachyleniu. 

Należy przy tym zaznaczyć, że działa tylko w odniesieniu do jednej płaszczyzny lub spadku na raz. Nie sprawdzi się przy wielopoziomowych projektach o zmiennej geometrii.

System sterowania 2D jest prosty w obsłudze i łatwy do wdrożenia na placu budowy. Wyposażone w niego maszyny są przy tym tańsze niż ich nowocześniejsze odpowiedniki.

Bardziej zaawansowanym rozwiązaniem jest system sterowania 3D do koparki, wykorzystywany w wielu maszynach Hitachi celem optymalizacji przepływu pracy. Zapewnia niezrównaną precyzję i niezawodność.

Sprawdź, jak to działa:

• System wykorzystuje GPS do maszyn budowlanych (a precyzyjniej GNSS/GPS) i/lub tachimetry robotyczne. 
• Dwa odbiorniki GNSS na maszynie precyzyjnie określają jej pozycję (X, Y, Z) oraz orientację (kierunek, przechył). 
• System porównuje te dane z wgranym wcześniej cyfrowym modelem terenu DTM. To pozwala zobaczyć, jak działa sterowanie 3D w praktyce. 

System umożliwia realizację najbardziej złożonych projektów bez potrzeby tyczenia w terenie. W miejscach bez zasięgu (np. tunele) rolę pozycjonowania przejmuje tachimetr śledzący pryzmat na maszynie.

Operator maszyny może z dużą dokładnością określić wysokość, głębokość, nachylenie i obrót łyżki w odniesieniu do projektu i ustalonych limitów. 

Maszyny ze sterowaniem 3D znajdują zastosowanie między innymi przy:

• budowie dróg i autostrad, linii kolejowych, zbiorników retencyjnych, 
• niwelacji terenu z GPS, 
• budowie farm wiatrowych, 

Możesz je wykorzystywać wszędzie tam, gdzie masz do czynienia ze złożoną geometrią i dużym zakresem prac ziemnych.

Zalety maszyn Hitachi ze sterowaniem 3D to: 

• całkowite wyeliminowanie tradycyjnej geodezji i palikowania, 
• przyspieszenie i zwiększenie precyzji prac, 
• optymalizacja zużycia materiałów i paliwa, 
• większe bezpieczeństwo (mniej ludzi w strefie pracy maszyny).

Takie systemy mogą mieć również wady. Przede wszystkim chodzi o wyższy początkowy koszt systemu sterowania maszyn, konieczność przygotowania lub pozyskania cyfrowego modelu projektu i przeszkolenia operatora. 

Zastosowanie systemów sterowania – gdzie technologia sprawdza się najlepiej?

Systemy sterowania, w jakie wyposażone są koparki Hitachi, ułatwiają wykonywanie prac infrastrukturalnych. Za przykład niech posłuży budowa węzła drogowego. W takim przypadku koparka ze sterowaniem 3D, która jest w stanie wykonać wykopy pod warstwy konstrukcyjne z dokładnością co do 1 centymetra, jest nieocenioną pomocą. Może przyspieszyć prace i zwiększyć ich wydajność.

Profilowanie skarp i nasypów może być wykonane już za pierwszym przejazdem, przez co operator nie musi czekać na geodetę – może na podstawie cyfrowego projektu wybrać odpowiednią warstwę na swoim monitorze w maszynie. 

Wdrożenie z Kiesel Poland – od czego zacząć?

Inwestycja w precyzyjne sterowanie maszyn to proces, w którym Kiesel Poland jest Twoim partnerem na każdym etapie. Czekamy na kontakt z Twojej strony, by móc poznać Twoje indywidualne potrzeby związane z pracą na budowie, w kopalni czy w zupełnie innym miejscu. 

Kompatybilność i instalacja – czy każdą maszynę (np. Hitachi) można wyposażyć w system?

Większość nowoczesnych maszyn jest fabrycznie przygotowana do montażu systemów sterowania (tzw. machine control ready). Oznacza to, że posiadają już odpowiednie okablowanie i punkty montażowe, co znacząco upraszcza i przyspiesza instalację systemów. 

Nasi pracownicy mogą sprawdzić, czy posiadaną przez Ciebie maszynę również można doposażyć w kompatybilne systemy. 

Szkolenie operatorów jako czynnik sukcesu

Nawet najlepsza technologia jest bezużyteczna bez wykwalifikowanego operatora. Dlatego kluczowe jest szkolenie operatorów, którzy mają pracować z wykorzystaniem nowoczesnych systemów sterowania maszynami. Pracownicy Kiesel Poland mają wiedzę, którą dzielą się z klientami na szkoleniach. 

Wsparcie techniczne i serwis Kiesel Poland – gwarancja ciągłości pracy

Zapewniamy pełne wsparcie posprzedażowe – od kalibracji systemów, przez aktualizacje oprogramowania, aż po szybki serwis w razie jakichkolwiek problemów. Naszym celem jest zapewnienie naszym klientom niezakłóconej pracy maszyny – bez żadnych przestojów, które mogłyby wpłynąć na finanse Twojej firmy. 

Podsumowanie: czy Twoja firma jest gotowa na rewolucję cyfrową?

Wdrożenie systemów sterowania maszynami nie powinno być traktowane jedynie w kategorii kosztu. Co prawda to wydatek, ale jednocześnie strategiczna inwestycja, która wspiera budowanie większej konkurencyjności Twojej firmy. To krok w stronę szybszej realizacji projektów, wyższej jakości, niższych kosztów i większego bezpieczeństwa.

Najczęściej zadawane pytania (FAQ)