Om te begrijpen hoe machinesturing een revolutie in de bouw veroorzaakt, moeten we eerst begrijpen wat we bedoelen met de term 'machinesturing' en de redenen voor de ontwikkeling hiervan. Eenvoudig gesteld werden hardware- en softwareoplossingen voor machinesturing ontwikkeld om de actuele positie van een machine op de wereld te bepalen en deze te vergelijken met hoe het oppervlak er volgens plan moet uitzien. 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 het gebruik van verschillende positiesensoren en een display geeft machinesturing de operators een duidelijke referentie tussen de positie van de bak of het dozerblad van de machine en de te bewerken ondergrond.
Deze technologie - reeds sinds eind jaren '90 gebruikt bij grondwerken - zorgt ervoor dat beslissingen kunnen worden gemaakt op basis van gegevens, en niet door te vertrouwen op de beperkte traditionele methodes of de vaardigheden en ervaring van de operator. Zo vergroot machinesturing effectief de productiviteit en nauwkeurigheid van de operator.
Machinesturing op graafmachines, bulldozers en graders, zoals MC-Max van Topcon, bespaart de operators tijd, geld en brandstof door de verhoogde nauwkeurigheid en verbeterde prestaties. Platformen zoals het MC-X platform verlenen de operators toegang tot technologie die alle standaard positioneringstechnieken voor werven en verschillende soorten machines samenbrengt. Dit betekent dat zij de flexibiliteit krijgen om total stations of GNSS te combineren met graafmachines, bulldozers en motorgraders.
Geschiedenis van machinesturing
Machinesturing wordt steeds meer ingezet bij allerlei soorten bouwmachines, zoals graders, bulldozers, en recentelijk ook graafmachines. Vóór het gebruik van machinesturing moesten operators zelf het afschot controleren en de machine positioneren, een minder nauwkeurig, tijdrovend proces, bovendien gevaarlijker omdat de medewerkers hun cabines hiervoor moesten verlaten en zich tussen de machines moesten begeven. Terwijl de 2D- en 3D-technologie zich ontwikkelde, kwam ook de vroege machinesturingstechnologie op gang. Deze vroege technologie gaf operators toegang tot eenvoudige visuele gidsen en gebruikte vaak indicatiesystemen om te laten zien hoe diep moest worden gegraven en om dozerbladen en graders te besturen en het juiste afschot te volgen.
Hiertoe werden roterende lasers opgesteld die signalen uitzonden naar sensoren op de bulldozers of graders. Zo ontvingen operators de basics die zij nodig hadden om hun machine te besturen. Maar in tegenstelling tot de huidige machinesturing 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 huidige uitdagingen voor de sector
Als we naar de situatie nu kijken, dan zien we dat de bouw voor belangrijke uitdagingen staat. Het is algemeen bekend dat te weinig nieuwe getalenteerde medewerkers in de sector terechtkomen. Vooral aannemers ondervinden problemen om jonge mensen aan te trekken waardoor steeds minder operators starten.
Als deze trend zich doorzet, dan blijft de bouw met een tekort aan ervaren en betrouwbare operators zitten. De kwaliteit en productiviteit van projecten zal dus beïnvloed worden door een substantieel tekort aan vaardigheden. Om de targets voor de bouw te halen en het tekort aan vaardigheden op te vangen, past de industrie steeds meer geautomatiseerde machinesturing toe om de workflows effectiever te maken.
Geautomatiseerde machinesturing
Geautomatiseerde machinesturing doet meer dan alleen maar visuele handleidingen geven voor de positie van de bak of het dozerblad. Dit systeem gaat verder. Deze besturing brengt het dozerblad op gewenste hoogte door te communiceren met de hydraulica van de machine. Anders dan bij normale machinesturing, zorgt de technologie van geautomatiseerde machinesturing voor verhoogde nauwkeurigheid en snelheid. Dit betekent dat door het gebruik van deze technologie nieuwe of minder ervaren operators als vakman kunnen presteren en zelfs de meest onervaren operators beter en sneller kunnen werken.
In hoeverre is machinesturing reeds ingeburgerd?
Als we de huidige bouw bekijken, dan is het duidelijk dat, ondanks de onweerlegbare voordelen, geautomatiseerde machinesturing nog niet op alle machines evenveel is geïnstalleerd. Terwijl automatisering op machines als graders en bulldozers snel ingang vond, gaat dit veel langzamer voor graafmachines, waarvan in Europa naar schatting nog maar ca. 10% geautomatiseerde machinesturing hebben, tegenover meer dan 50% voor bulldozers. Dit was in het verleden geen probleem omdat de bouwsector voldoende ervaren medewerkers kon aantrekken. Tegenwoordig vertaalt een hogere productiviteit van graafmachines zich in een grotere nauwkeurigheid. Bovendien toont zich duidelijk aan dat er efficiënter gegraven wordt met automatisering. Desalniettemin is het duidelijk dat de bouwsector nu de vereisten voor graafmachines moet herzien. Nu de vraag naar productiviteit toeneemt en er minder ervaren operators zijn, moet de sector de voordelen van geautomatiseerde machinesturing omarmen.
MC-Max-graafmachine
De sector heeft nu de kans om workflows in de bouw te transformeren door in geautomatiseerde graafsystemen te investeren, de eerste stap naar een volledig geautomatiseerde bouwwerf.
De MC-Max-oplossing van Topcon breidt het oorspronkelijke machinesturing systeem uit met een uiterst soepele hydraulische interface. De technologie biedt, dankzij gebruiksvriendelijke finger-tip bediening, geautomatiseerde diepteregeling bij het graven van vlakke, getrapte of aflopende projecten. Ervaren operators kunnen met het systeem hun vaardigheden aanscherpen, terwijl nieuwe operators al snel werken alsof ze al jaren ervaring hebben.
De graafdiepte, bepaald door hoek en hoogte van boom en bak zijn eenvoudig regelbaar door de stick naar achteren te trekken, zodat altijd op de juiste diepte wordt gegraven en werk niet opnieuw hoeft te worden uitgevoerd. Dit bespaart zowel bij nieuwe als ervaren operators tijd en geld, met een geschatte toename van de productiviteit met ca. 30%. Dankzij de technologie hoeven operators alleen die grond te verplaatsen die daadwerkelijk nodig is, wat op zijn beurt voorkomt dat teveel wordt afgegraven en zo extra brandstofkosten of onnodig vervoer van materialen worden uitgespaard.
Geautomatiseerde systemen voor 3D machinesturing zoals MC-Max, maken uw bouwlocatie bovendien veiliger. Door de meest geavanceerde en meest nauwkeurige GNSS-positioneringstechnologie te gebruiken ontvangen operators 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 machinesturing systemen ook in combinatie met werfbeheersystemen als de Topcon Sitelink3D service worden gebruikt. Hiermee krijgen teams van op afstand toegang tot de graafmachines en kunnen er vanaf elke machine rapporten worden opgesteld om naar een centraal punt te versturen. Rapporten, data en zelfs ontwerpen kunnen tussen kantoor en het display in de cabine worden gedeeld om ervoor te zorgen dat operators in realtime van wijzigingen op de hoogte worden gesteld - zo hoeft er minder werk te worden herdaan als plannen gewijzigd worden. Door teams up-to-date informatie over de prestaties te verschaffen, kunnen zij de voortgang in de gaten houden en in realtime aanpassingen in de ontwerpen maken, zelfs op afstand.
De toekomst van geautomatiseerde machinesturing
Automatisering is slechts de eerste stap richting machinesturing. In de toekomst zal niet alleen de regeling van hoek en diepte, maar het gehele graafproces waarschijnlijk worden geautomatiseerd waardoor de productiviteit doorheen de volledige workflow zal toenemen. Dankzij geautomatiseerde machinesturing als MC-Max en werfbeheersystemen als de Sitelink3D service, kunnen machines als sensoren functioneren, waardoor de voortgang van projecten realtime kan worden opgevolgd en productiviteit nauwkeurig gerapporteerd. Binnen de ruimere workflow van de bouw baseert men zich op dergelijke rapporten om andere functies en bijbehorende apparatuur, zoals vrachtwagens, binnen het project te synchroniseren en zo het bouwproces te stroomlijnen en vertragingen te vermijden.
Momenteel wordt er 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 machines kunnen inzetten.
Bouwprofessionals moeten ervoor zorgen dat zij hun medewerkers met dergelijke technologie naar een hoger niveau tillen. Ze moeten de vruchten ervan plukken voor hun project. Want het ziet ernaar uit dat volledig geautomatiseerde workflows in de bouw het antwoord zullen zijn om de doelstellingen voor de infrastructuur van morgen te behalen.
