Om te begrijpen hoe machinebesturing zorgt voor een revolutie in de bouwwereld, moeten we eerst begrijpen wat we bedoelen met de term 'machinebesturing' en de redenen voor de ontwikkeling hiervan. Eenvoudig gesteld zijn hardware- en softwareoplossingen voor machinebesturing ontwikkeld om de actuele positie van een machine op de wereld te bepalen en deze met de gewenste ontwerp te vergelijken. Deze technologie zorgt er met behulp van satellieten, total stations en 3D-modellen voor dat machinisten nauwkeurig de machine kunnen positioneren, het afschot controleren, machinefuncties automatiseren en gegevens verzamelen. Door gebruik van verschillende sensoren word de positie bepaalt en een display geeft machinisten een duidelijke referentie tussen de positie van de bak of het dozerblad van de machine en et ontwerp.
Deze technologie is door de bouw sinds eind jaren '90 bij grondverzet in gebruik en hiermee kunnen beslissingen worden gemaakt op basis van gegevens, en niet door te vertrouwen op de beperkte traditionele methodes of de vaardigheden en ervaring van de machinist. Hierdoor vergroot machinebesturing effectief de productiviteit en nauwkeurigheid van de machinist.
Machinebesturing op graafmachines, bulldozers en graders, als MC-Max van Topcon, bespaart de machinisten tijd door de verhoogde nauwkeurigheid, geld en brandstof. Hierdoor helpen we mee met de CO2 uitstoot reductie. Door gebruik van platformen als het MC-X platform hebben machinisten toegang tot technologie die alle standaard positioneringstechnieken voor bouwlocaties en verschillende soorten machines samenbrengt. Dit betekent dat zij de flexibiliteit krijgen om een combinatie van total stations of GNSS te gebruiken met graafmachines, bulldozers en graders.
Geschiedenis van machinebesturing
Machinebesturing wordt steeds meer ingevoerd bij allerlei soorten bouwmachines, zoals bulldozers en graafmachines. Vóór het gebruik van machinebesturing moesten machinisten zelf handmatig het afschot controleren en de machine positioneren, een minder nauwkeurig, tijdrovend proces dat grotere gevaren gaf omdat de bouwvakkers voor deze werkzaamheden zich buiten de machines en dichtbij de machines moesten begeven. Terwijl 2D- en 3D-technologie zich ontwikkelde, gebeurde dit ook met de vroege machinebesturingstechnologie. Deze vroege technologie gaf machinisten toegang tot eenvoudige visuele clues en gebruikte vaak indicatiesystemen om te laten zien hoe diep moest worden gegraven en hoe het juiste afschot te volgen.
Hiervoor werden roterende lasers opgesteld die signalen uitzonden die door sensoren op de bulldozers of graders werden opgevangen. Hiermee kregen machinisten de basisinformatie die zij nodig hadden om hun machine te besturen. Maar in tegenstelling tot de huidige machinebesturing waren deze vroege systemen nog erg beperkt in het bieden van een volledig en nauwkeurig beeld en bovendien waren ze vaak te duur en te complex.
De uitdagingen voor de bedrijfstak vandaag de dag
Als we naar de situatie nu kijken, dan zien we dat de bouw voor belangrijke uitdagingen staat. Het is algemeen bekend dat er te weinig nieuwe getalenteerde medewerkers in de bedrijfstak komen. Vooral aannemers ondervinden problemen bij het aantrekken van jonge mensen en dit heeft tot resultaat dat er minder goed opgeleide machinisten in de markt komen.
Mocht deze trend zich voortzetten, dan blijft de bouw met een tekort aan ervaren en betrouwbare machinisten zitten. Dit betekent dat de kwaliteit en productiviteit van projecten de gevolgen zullen ondervinden van een belangrijk tekort aan vaardigheden. Om de targets voor de bouw te halen en het tekort aan vaardigheden te bestrijden, gaat de industrie steeds meer geautomatiseerde machinebesturing toepassen om de workflows effectiever te maken.
Geautomatiseerde machinebesturing
Geautomatiseerde machinebesturing gaat verder dan operators alleen maar visuele clues geven voor de positie van de bak of het dozerblad, door via communicatie met de hydrauliek van de machine het dozerblad naar de gewenste hoogte te bewegen. Anders dan bij normale machinebesturing, is bij geautomatiseerde machinebesturing de prestatieverhogende technologie verantwoordelijk voor de nauwkeurigheid en snelheid. Dit betekent dat door het gebruik van deze technologie nieuwe of minder ervaren machinisten als vakman kunnen presteren en zelfs de meest onervaren machinisten beter en sneller kunnen werken.
In hoeverre is machinebesturing geaccepteerd?
Als we de huidige bouwwereld bekijken, dan is het duidelijk dat, ondanks de onweerlegbare voordelen, geautomatiseerde machinebesturing nog niet in gelijke mate op alle machines evenveel is ingevoerd. Hoewel automatisering op machines als graders en bulldozers hartelijk wordt ontvangen, is de acceptatie veel langzamer voor graafmachines, waar naar schatting in Europa nog maar ca. 10% van deze machines geautomatiseerde machinebesturing hebben, tegenover meer dan 50% voor bulldozers. In het verleden was dat niet verbazend omdat de bouw voldoende ervaren bouwvakkers kon aantrekken en daarom de noodzaak van automatisering niet groot genoeg werd gevonden. Tegenwoordig is bij graafmachines een hogere productiviteit merkbaar omdat een grotere nauwkeurigheid en minder werk opnieuw hoeft te worden gedaan betrekkelijk eenvoudig aantoonbaar zijn. Desalniettemin is het duidelijk dat de bouw nu de eisen voor graafmachines moet herzien. Nu de vraag naar productiviteit toeneemt en er minder ervaren machnisten zijn, moet de bouw de voordelen omarmen die met investeren in geautomatiseerde machinebesturing mogelijk zijn.
MC-Max-graafmachine
De bedrijfstak heeft nu de kans om de workflows in de bouw te transformeren door in geautomatiseerde graafsystemen te investeren, de eerste stap naar een volledig geautomatiseerde bouwlocatie.
De MC-Max-graafmachine van Topcon breidt het oorspronkelijke machinebesturingssysteem uit met een uiterst soepele interface naar de hydrauliek. De technologie beidt, dankzij gebruiksvriendelijke bediening met de vingertoppen, geautomatiseerde diepteregeling bij het graven in vlakke, getrapte of aflopende toepassingen. Ervaren operators kunnen met het systeem hun vaardigheden vergroten, terwijl nieuwe machinisten al snel kunnen werken alsof ze al jaren ervaring hebben.
De graafdiepte, giekhoek en bakhoek kunnen eenvoudig worden geregeld door de stick naar achteren te trekken, zodat altijd op de juiste diepte wordt gegraven en er geen werk opnieuw hoeft te worden uitgevoerd. Dit bespaart zowel bij nieuwe als bij ervaren operators tijd en geld, bij een geschatte toename van de productiviteit met ca. 30%. De technologie betekent tevens dat operators alleen die grond hoeven te verplaatsen die daadwerkelijk moet worden verplaatst, wat op zijn beurt voorkomt dat teveel wordt afgegraven, waardoor extra brandstofkosten van onnodig vervoerde materialen worden uitgespaard. En dit kunt u weer gebruiken bij de CO2 berekeningen.
Geautomatiseerde systemen voor 3D machinebesturing zoals MC-Max, bieden tevens veiligheidsvoordelen op de bouwlocatie. Door de meest geavanceerde en meest nauwkeurige GNSS-positioneringstechnologie te gebruiken ontvangen machinisten in realtime dynamische informatie over de locatie van de bak en van het ontwerp. Toegang tot realtime ontwerpinformatie betekent dat operators nauwkeuriger kunnen graven en in de cabine de voortgang ten opzichte van het ontwerp kunnen controleren, zodat er niet langer iemand vanaf de grond het graafwerk hoeft te controleren.
Dankzij ingebouwde connectiviteit kunnen dit soort geautomatiseerde machinebesturingssystemen ook in combinatie met bouwlocatiebeheersystemen als de Topcon Sitelink3D service worden gebruikt. Hiermee krijgen teams op afstand toegang tot de graafmachines en kunnen er vanaf elk van de machines rapporten worden opgesteld om naar een centraal punt te versturen. Rapporten, gegevens en zelfs ontwerpen kunnen tussen kantoor en het display in de cabine worden gedeeld om ervoor te zorgen dat operators in real time van wijzigingen op de hoogte worden gesteld, zodat er bij een wijziging in de plannen minder werk over hoeft te worden gedaan. Door teams up-to-date informatie over de prestaties te verschaffen wordt er ook voor gezorgd dat zij de voortgang in de gaten kunnen houden en dat er in real time aanpassingen in de ontwerpen kunnen worden gemaakt, zelfs op afstand.
De toekomst van machinebesturing
Automatisering is slechts de eerste stap in machinebesturing. Naar de toekomst kijkend zal niet alleen geautomatiseerde regeling van hoek en diepte, maar van het gehele graafproces waarschijnlijk worden geautomatiseerd, met een toegenomen productiviteit in de volledig workflow tot gevolg. Door het gebruik van geautomatiseerde machinebesturing als MC-Max en bouwlocatiebeheersystemen als de Sitelink3D service, kunnen machines als sensoren functioneren, waardoor realtime montioren van de voortgang van projecten en het delen van nauwkeurige productiveitsrapportage mogelijk zijn. Voor de meer algemene workflow in de bouw worden dergelijke rapporten vervolgens gebruikt voor synchronisatie met andere functies binnen het project en bijbehorende apparatuur, zoals vrachtwagens, om het bouwproces te stroomlijnen en vertragingen in de projecten te vermijden.
Momenteel wordt door mensen beslist of er meer graafmachines nodig zijn op basis van de voortgang en de transportafstand wat op zijn beurt weer gevolgen heeft voor het aantal in te zetten vrachtwagens.In de toekomst zullen project managers door volledig geautomatiseerde workflows in de bouw nauwkeurig de voortgang kunnen beoordelen en de juiste apparaten in kunnen zetten.
Vakmensen in de bouw moeten ervoor zorgen dat zij hun medewerkers door middel van deze technologie naar een hoger plan tillen en de voordelen plukken die dit voor een project heeft, omdat het ernaar uitziet dat volledig geautomatiseerde workflows in de bouw het antwoord zullen zijn om de doelstellingen voor de infrastructuur van morgen te behalen.
