16 九月 2024
人们经常谈论“未来工地”——一个电气化、自动化技术和智能流程相结合,从而提高效率、最大限度地保障安全并提升整体生产力的场所和时代。林赛·安德森对此进行了调查。
这些理念或许看似遥远,仿佛还需要数年才能实现,但随着行业不断朝着互联互通和优化方向迈进,未来已然来临。据JLG战略与产品管理副总裁罗杰里奥·多斯·桑托斯(Rogerio dos Santos)称,这种转变并非一蹴而就,而是分阶段进行,或者说是“自主时刻”的逐步实现。
“这不会像前一天你还在一个完全与世隔绝的工地,第二天就变成一个全新的世界那样,”多斯桑托斯说。“这种情况现在正在发生。”
一步一步来
斗山博猫公司于 2023 年在 Conexpo 展会上正式推出了全电动自动驾驶的 RogueX2 装载机。今年7月,斗山博猫董事会宣布计划于明年初完成与斗山机器人公司的合并。根据该计划,斗山博猫将成为斗山机器人公司的全资子公司。斗山在一份公司报告中表示,该战略是其“成为全球全方位自主/自动化解决方案提供商”计划的一部分。
“我们认为与电气化、自主化和先进连接相关的技术是构建模块,” Bobcat 全球创新副总裁 Joel Honeyman 说。
在 Bobcat 工作超过 27 年的 Honeyman 领导着一支专注于这三大技术支柱的团队,并通过与科技公司和供应商的合作,创造了 Bobcat 可以在其一系列产品类别中实施的解决方案。
“过去五年,我们做了很多积极的工作,”霍尼曼说。“例如,我们投资了堪萨斯州一家名为爱因斯坦的雷达公司,我们目前正在试用该公司研发的碰撞预警和规避系统,该系统将于今年年底前实现商业化。”
霍尼曼和他的团队一直在积极开展的“工作”,使得 Bobcat 在过去几年中推出了一系列自主原型和概念产品,包括由 Agtonomy 支持的 Bobcat AT450X、全电动自主 RogueX2 装载机、旨在与 Greenzie 软件配合使用的自主割草机,以及该公司的 MaxControl 远程操作系统、Bobcat Machine IQ 等。
下一个会是山猫伸缩臂叉车吗?
“我们正在跨领域开展工作,因为没有‘一刀切’的方案,”霍尼曼解释说,他指的是在不同产品中应用技术。“我们当然希望将这些类似的技术应用到我们的伸缩臂叉装车系列产品中。”
目前,Bobcat公司正在研究能够检测操作员是否在伸缩臂叉装车或轮式装载机驾驶室内的系统。“这项技术将有助于在设备内部激活控制装置,”霍尼曼解释说。“我们也研究过应用雷达进行碰撞预警和规避。”
“这些因素都在朝着同一个战略方向发展,但具体的解决方案会根据车辆和应用场景而有所不同。”
劳动力减少?那就多用机器人。
自工业革命以来,技术的不断进步显著提高了工作效率和安全性,工人的角色也随之发生了变化。例如,直到20世纪70年代,大多数工厂
JLG的移动控制系统允许操作员通过移动设备驾驶、转向和装载已收起的剪叉式升降机。(图片:JLG)生产工作最初由人工完成。在这十年间,许多制造商开始采用机器人进行高精度焊接作业。部分原因也是为了弥补熟练工人的短缺。在这场工厂车间变革中,工人的角色逐渐转变为监督和检验。
“对自主机器和技术的探索并非新鲜事,”JLG 的 dos Santos 表示。“如果我们想展望高空作业设备机器人技术的未来发展方向,一个很好的切入点是了解它目前在相邻产品类别和行业中的应用情况。”
汽车行业始终领先建筑行业5到10年。对于汽车原始设备制造商(OEM)而言,技术发展遵循着一条熟悉的路径:由于初期成本较高,新技术通常首先应用于豪华车型。随着这些技术的成熟,它们被更多消费者接受,并形成规模经济;随后,它们会向下推广到价格更低的汽车品牌。例如,自动驾驶汽车、主动车身控制和自适应巡航控制。所有这些都涉及车辆的自主或半自主控制,从广义上讲,它们可以被视为一种机器人技术。
多斯桑托斯解释说,虽然建筑行业尚未完全实现设备自主化,但已经出现了许多创新,设备朝着自主化迈出了步伐。
“自主性乃至机器人技术的这种发展,不仅仅是为了取代人力,更是为了提升工作的整体效率和精准度,”多斯·桑托斯说道。“推动高空作业设备自主性和机器人技术发展的最大动力,在于不断提高生产效率、简化重复性流程并降低运营成本。机器人技术能够更快地完成重复性任务,并且质量更加稳定。”
在作业平台和物料搬运应用中,自动调平、负载感应和可变倾斜等功能已被广泛应用。这些功能使移动式升降工作平台 (MEWP) 和伸缩臂叉装车能够根据不断变化的环境条件进行独立调整,从而提高作业精度和效率。例如,自动调平功能确保设备即使在不平坦的地面上也能保持稳定,减少了手动调整的需要。负载感应功能使机器能够检测并响应重量变化,从而优化性能并防止过载。可变倾斜功能使设备能够自动调整角度,确保在不同场景下都能实现最佳运行。
JLG的自调平底盘技术(如图所示,应用于JLG 670SJ臂式升降机)可自动调节设备在10度以下斜坡上的水平度。(图片:JLG)“例如,JLG独特的自动调平底盘技术,使JLG 670SJ臂式升降机能够在高达10度的斜坡上自动调平,从而能够在不平坦的作业现场地形上作业。这项创新技术提高了操作安全性和机动性,无需频繁重新定位,节省了时间,”dos Santos说道。
霍尼曼解释说,山猫公司将自主性和技术解决方案视为应对持续劳动力短缺的一种手段。
“我一直强调的一点是,这些解决方案并不一定意味着要裁员,”霍尼曼说。“我们思考的是,‘如何更好地补充劳动力?以及如何支持我们现有的劳动力?’”
提高安全性和效率
dos Santos指出,如今,高空作业设备制造商比以往任何时候都更加注重通过自动化解决方案来提高设备的安全性和效率。
例如,对操作人员来说,最安全的地方是地面。接入设备制造商(OEM)可以利用机器人和自主技术帮助操作人员留在地面,从而减轻繁重的工作负担,并显著提高高风险任务的安全性。减少物理和安全障碍可以降低建筑工作相关的整体风险。这种转变使现有工人受益,使他们的工作更易于管理和提高效率;同时,它还有可能吸引新的、多元化的劳动力。以前认为建筑工作体力消耗过大或危险性过高的人,现在可能会将其视为一个可行且有吸引力的职业选择。
JLG一直与Palladyne AI和Construction Robotics合作,共同开发未来的机器概念和解决方案。
通过与 Palladyne AI 的合作,JLG 提供了一台 450AJ 曲臂式升降机,用作
由Agtonomy公司提供支持的Bobcat自主电动铰接式拖拉机AT450X。(图片:Bobcat)多斯桑托斯表示,自主工作车辆 (AWV) 正在一个名为“光伏面板户外自主操作 (O-AMPP)”的概念验证项目中,该项目可自动完成安装过程中太阳能电池板的转移、提升和放置。
他指出:“该项目包含严格的实地试验,旨在测试自主系统在真实环境下的可行性和功能性。Palladyne AI去年成功完成了系统的最终验证,这标志着该项目取得了重大进展。”
通过与 Construction Robotics (CR) 的合作,JLG 还提供了两台机器,用于与 CR 的新型电池驱动紧凑型 MZ100 物料单元升降增强器 (MULE) 集成:一台 JLG RT3394 剪叉式升降机和一台 Hinowa TPX4000 履带式托盘搬运车。
JLG表示,这项计划旨在利用机器人技术改造砌砖和混凝土承包商常用的机器,用于提升和放置混凝土块,从而消除繁琐、重复的施工任务,避免由此造成的累积性伤害。
“展望未来,我们将专注于提升自身能力并拓展产品和服务,包括寻求通过机器人技术和自主化方面的进一步发展来提高运营效率,”多斯·桑托斯表示。“毫无疑问,高空作业平台机器人技术的发展轨迹将与其他行业一样。通过引领行业趋势并充分利用我们的收购成果,我们旨在树立效率、可持续性和整体工地绩效的新标杆。”
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