Più intelligenti grazie al design: come gli escavatori intelligenti offrono risultati migliori in cantiere.

Un escavatore intelligente combina una piattaforma stabile e reattiva con l'assistenza digitale per aiutare gli appaltatori a migliorare la precisione, la produttività e il controllo.

I progetti devono essere completati più rapidamente e con maggiore precisione, ma le imprese sono anche sotto pressione per contenere i costi di carburante, manodopera e gestione.

Allo stesso tempo, molti faticano a reclutare gli operatori esperti necessari per mantenere la produttività in cantieri sempre più complessi.

Gli appaltatori devono inoltre decidere quali tecnologie generano un valore reale e quali si limitano ad aggiungere costi o complessità.

Questo sta creando una domanda di escavatori che uniscano un'ingegneria affidabile ad assistenza, automazione e connettività , in grado di affrontare un'ampia gamma di sfide in cantiere.

Secondo Otmar Kirsch, responsabile prodotto di Volvo Construction Equipment (Volvo CE), questa combinazione è fondamentale per la definizione di un escavatore intelligente.

Otmar Kirsch, responsabile prodotto presso Volvo Construction Equipment

"Un escavatore intelligente non è semplicemente la macchina in sé", afferma. "Serve una macchina di base davvero valida, a cui poi si aggiungono le funzionalità digitali."

"È la giusta combinazione di hardware e servizi digitali che rende un prodotto completo intelligente."

Oltre alla tecnologia aggiuntiva

Questa distinzione è importante perché l'utilità di qualsiasi sistema di assistenza è in definitiva determinata dal dispositivo che lo ospita.

Un sistema di controllo sofisticato non può fornire risultati accurati se l'escavatore è privo di stabilità, di un sistema idraulico reattivo o di una controllabilità prevedibile.

"Le tecnologie intelligenti possono esprimere appieno il loro valore solo se costruite su una solida piattaforma hardware", afferma Kirsch. "Anche il miglior sistema non serve a nulla se la macchina di base non è stata sviluppata nel modo giusto."

Quando i due elementi lavorano insieme, i vantaggi si estendono a scavi, livellamenti, fondazioni e movimentazione dei materiali.

I sistemi di guida e controllo possono semplificare lavori complessi, limitare i movimenti superflui e aiutare gli operatori a mantenere la precisione durante tutto il turno.

La tecnologia può variare da sistemi di guida in tempo reale relativamente semplici a sistemi in grado di controllare aspetti del movimento del braccio e della benna.

Il sistema di guida Dig Assist aiuta gli operatori a eseguire gli scavi con il profilo richiesto, riducendo gli scavi eccessivi e i costi aggiuntivi di carburante, trasporto e materiali associati alle rilavorazioni.

Il controllo tridimensionale della macchina consente all'operatore di lavorare a partire da un modello digitale del sito, riducendo la dipendenza dal tracciamento fisico e dai controlli ripetuti da parte dei topografi.

I sistemi di pesatura a bordo possono fornire misurazioni del carico durante il funzionamento, contribuendo a prevenire sia il sottocarico che il sovraccarico dei camion.

Il loro valore maggiore emerge quando entrano a far parte di un flusso di lavoro integrato che collega la progettazione, lo scavo, l'operatore e le altre attività in cantiere.

Evitare i costi di rilavorazione

Lo scavo di trincee ne è un chiaro esempio. Grazie alla guida 3D e al controllo semiautomatico, un escavatore può scavare direttamente secondo il profilo specificato, mentre il sistema aiuta a prevenire scavi eccessivi o insufficienti.

Un errore di 100 mm può sembrare modesto, ma su un progetto stradale o di infrastrutture può comportare un notevole aumento dei lavori. I costi di manodopera, carburante, trasporto e materiali aumentano di conseguenza.

"Se si scava troppo, ci vuole più tempo, si trasporta più materiale e si potrebbe poi dover riempire nuovamente la trincea con materiale più costoso", spiega Kirsch.

“Grazie alla guida 3D e al controllo attivo, è possibile ridurre gli scavi eccessivi, lavorare con maggiore precisione ed evitare di pagare due o tre volte per lo stesso errore.”

Un minor numero di passaggi correttivi riduce le ore di lavoro della macchina e il consumo di carburante, eliminando al contempo un potenziale ritardo per le squadre che seguono i lavori di scavo.

Il carico del camion collega le prestazioni dell'escavatore al flusso di lavoro più ampio del cantiere, con la pesatura a bordo che aiuta gli operatori a evitare il sottocarico e il sovraccarico.

Ciò è particolarmente prezioso in un settore che si trova a fronteggiare una carenza di personale qualificato. I sistemi di assistenza non possono sostituire la conoscenza del lavoro o le buone pratiche operative, ma possono abbreviare i tempi di apprendimento e infondere maggiore fiducia agli operatori meno esperti.

Le tecnologie di guida e la semiautomazione possono inoltre ridurre il carico mentale derivante da lavori di precisione ripetitivi.

"Non è un vantaggio solo per gli operatori inesperti", afferma Kirsch. " Anche un operatore esperto può lavorare in modo più efficiente , con meno fatica e meno necessità di concentrarsi su ogni minimo movimento. Questi sistemi sono vantaggiosi per entrambi."

La cabina come ambiente di lavoro

Per chi trascorre un intero turno in un escavatore, la cabina rappresenta il principale spazio di lavoro, e la sua progettazione può influire sulla concentrazione, sulla sicurezza e sul benessere.

La visibilità rimane fondamentale. I sistemi di telecamere e le tecnologie di rilevamento degli oggetti possono ampliare la consapevolezza dell'ambiente circostante una macchina, ma la visuale diretta è comunque importante perché un operatore non può distogliere continuamente l'attenzione da un display.

Bassi livelli di rumorosità, un sedile efficace e comandi posizionati in modo ergonomico possono inoltre ridurre l'affaticamento.

La visuale libera dalla cabina aiuta gli operatori a mantenere la consapevolezza della presenza di lavoratori nelle vicinanze, integrando il supporto aggiuntivo fornito da telecamere e sistemi di rilevamento degli oggetti.

Spostare le funzioni dagli interruttori fisici a un display centrale può semplificare la cabina, ma menu mal strutturati possono rendere più difficile raggiungere i comandi utilizzati più frequentemente.

La tecnologia destinata a supportare l'operatore dovrebbe essere intuitiva, anziché creare un'ulteriore distrazione.

"La cabina è l'ufficio dell'operatore", afferma Kirsch. "Se il sedile, i comandi, la visibilità e i livelli di rumorosità sono adeguati, l'operatore è più rilassato e più concentrato sul lavoro. Ciò influisce sulla produttività e aiuta anche l'azienda a fidelizzare i dipendenti, sempre più difficili da sostituire."

Tenendo conto di ciò, il comfort dell'operatore è diventato una considerazione commerciale , anziché una semplice caratteristica estetica. Contribuisce alla produttività insieme ai tempi di ciclo e all'efficienza del carburante.

Trasformare i dati delle macchine in decisioni

Oltre alla cabina di guida, la connettività offre ai proprietari una maggiore visibilità su come vengono utilizzate le macchine.

Sebbene un proprietario-operatore possa avere una conoscenza immediata di un singolo escavatore, i dati diventano sempre più importanti man mano che le flotte crescono e si diversificano.

I responsabili potrebbero dover confrontare l'utilizzo, i tempi di inattività e il consumo di carburante di escavatori, camion e altre attrezzature, coordinando al contempo la manutenzione senza interrompere la produzione.

Per le flotte miste, le informazioni devono essere facilmente accessibili e interpretabili, indipendentemente dal tipo e dalla marca dei veicoli.

Le immagini delle telecamere e le informazioni sui limiti di lavoro visualizzate sul display in cabina offrono agli operatori un supporto aggiuntivo per il monitoraggio dell'ambiente circostante e dei limiti di lavoro dell'escavatore.

Queste informazioni possono supportare la manutenzione preventiva ed evidenziare tempi di inattività eccessivi, un utilizzo inefficiente delle macchine o modelli operativi inefficienti che altrimenti potrebbero passare inosservati.

Lo scopo non è semplicemente generare dati, ma consentire di prendere decisioni che migliorino i tempi di attività o riducano i costi.

L'efficienza può essere migliorata anche intervenendo sui sistemi di alimentazione sottostanti della macchina.

La tecnologia ibrida idraulica, ad esempio, cattura l'energia durante l'abbassamento del braccio, la immagazzina in un accumulatore e la utilizza per alimentare le pompe idrauliche.

Ciò riduce il carico di lavoro del motore a combustione durante il ciclo successivo.

L'applicazione è fondamentale. I movimenti ripetitivi del braccio durante il carico di camion o frantoi creano regolari opportunità di recupero energetico, mentre i lavori di livellamento più leggeri possono offrire benefici considerevolmente inferiori.

Secondo Kirsch, applicazioni adeguate possono garantire un risparmio di carburante pari al 10-15%, con un potenziale recupero dell'investimento aggiuntivo in soli due anni e mezzo in condizioni operative tipiche.

Guardando oltre il prezzo di acquisto

Questo calcolo illustra perché valutare un escavatore intelligente basandosi esclusivamente sul suo prezzo di acquisto può essere fuorviante.

Il business case potrebbe includere anche una maggiore produzione, una riduzione delle rilavorazioni, una formazione più breve per gli operatori, una maggiore precisione nel carico, una migliore efficienza del carburante, tempi di attività più lunghi e una maggiore sicurezza.

La facile accessibilità ai punti di servizio sul Volvo EC230 facilita la manutenzione ordinaria, aiutando gli appaltatori a ridurre al minimo i tempi di inattività e a mantenere l'escavatore produttivo.

Le condizioni della macchina, le specifiche e la reputazione possono quindi contribuire al valore residuo quando l'azienda decide di acquistare un nuovo escavatore.

"È importante che gli acquirenti considerino il valore complessivo offerto, piuttosto che concentrarsi solo sul prezzo di acquisto o sul costo del carburante", afferma Kirsch. "In molti casi, i soli incrementi di produttività possono giustificare l'investimento."

Kirsch ritiene che stiamo assistendo a un'accelerazione nell'integrazione tra le macchine e il cantiere nel suo complesso. Un'accelerazione che, ammette, avremmo dovuto vedere già cinque anni fa.

Secondo lui, le informazioni di progettazione digitale, la modellazione delle informazioni di costruzione, la telematica e la comunicazione macchina-macchina formeranno probabilmente flussi di lavoro sempre più interconnessi.

Un ulteriore livello di automazione e il funzionamento a distanza potrebbero inoltre trasformare il ruolo dell'operatore, che passerebbe dal controllo di ogni singolo movimento alla supervisione di un processo più ampio.

La velocità di adozione varierà ovviamente in base al paese, all'applicazione e alle esigenze del cliente.

È inoltre corretto affermare che la regolamentazione, gli appalti pubblici e gli impegni aziendali in materia di emissioni di carbonio o sicurezza possono accelerare il cambiamento, mentre la carenza di competenze, insieme ai vincoli infrastrutturali e di investimento, possono rallentarlo.

Tuttavia, la direzione è chiara: gli escavatori diventeranno più connessi, assistiti e orientati alle applicazioni.

Il principale argomento a favore di questa tecnologia non sarà il fatto che renda una macchina apparentemente più avanzata.

Semplicemente, l'intelligenza artificiale, basata su solide basi ingegneristiche e presentata tramite un'interfaccia intuitiva, aiuterà gli appaltatori a completare il lavoro correttamente fin dal primo tentativo.

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Questo articolo è stato prodotto da KHL Content Studio, in collaborazione con esperti di Volvo Construction Equipment.

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Tutte le immagini sono fornite da Volvo Construction Equipment.

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