ผู้รับเหมากำลังใช้เทคโนโลยีอุปกรณ์เชื่อมต่อและจะใช้มากขึ้นในอนาคต นั่นคือหนึ่งในการนำออกจากรายงานสถานะของเทคโนโลยีการก่อสร้างอุตสาหกรรมปี 2023โดย 13% ของผู้ตอบแบบสอบถามใช้อุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกันอยู่แล้ว และอีก 62% กล่าวว่าเทคโนโลยีจะมีความสำคัญสำหรับพวกเขาในอีก 10 ปีข้างหน้า
ผู้รับเหมาเหล่านี้กำลังดำเนินการหรือวางแผนที่จะลงทุนในเทคโนโลยีอุปกรณ์เชื่อมต่อประเภทใด ผู้ตอบแบบสอบถามจำนวนมากขึ้นใช้เทคโนโลยีการควบคุมเครื่องจักรจากอุปกรณ์ OEM ของพวกเขา มากกว่าที่จะพึ่งพาตัวเลือกหลังการขายจากบริษัทต่างๆ เช่นทริมเบิล,ไลก้า ท็อปคอน หรืออื่นๆนักวิจัยกำลังทำนายภาคส่วนควบคุมเครื่องจักรก่อสร้างจะเติบโตจาก 4.4 พันล้านดอลลาร์ในปี 2565 เป็น 5 พันล้านดอลลาร์ในปี 2566 เป็น 7.6 พันล้านดอลลาร์ในปี 2570
1. ระบบอัตโนมัติช่วยเพิ่มกำลังคน
การเติบโตนี้จะไม่เกิดขึ้นเพียงแค่การใช้เทคโนโลยีขั้นสูงและผลิตภัณฑ์ใหม่ๆ ที่หาทางออกสู่ตลาดเท่านั้น แต่เนื่องจากการควบคุมเครื่องจักรช่วยจัดการกับปัญหาร้ายแรงในการก่อสร้าง ซึ่งก็คือพนักงานตามผู้สร้างและผู้รับเหมาที่เกี่ยวข้องณ เดือนกุมภาพันธ์ 2023 ผู้รับเหมาจะต้องจ้างพนักงานเพิ่มเติมประมาณ 546,000 คนมากกว่าการจ้างงานปกติเพื่อให้เพียงพอต่อความต้องการในปีนี้
แมคคินซีย์ในบางการวิจัยโดย Garo Hovnanian, Ryan Luby และ Shannon Peloq,ชี้ให้เห็นว่ากฎหมายโครงสร้างพื้นฐานของพรรคสองฝ่ายสร้างงานใหม่ 3.2 ล้านตำแหน่งในการก่อสร้างที่ไม่ใช่ที่อยู่อาศัยและห่วงโซ่อุปทาน สิ่งนี้นำเสนอความท้าทายที่แท้จริง เพราะในตลาดแรงงานที่ตึงตัว ดังที่รายงานของทั้งสามคนเผยให้เห็น ภาคส่วนอื่นๆ ที่ใช้แรงงานเข้มข้นได้เห็นการผลิตที่ลดลง นี่จะเป็นช่วงเวลาที่ไม่ดีเมื่อภาคส่วนกำลังจะตระหนักถึงความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับผลผลิต
เทคโนโลยีที่ลดจำนวนชั่วโมงคนหรือลดระดับทักษะที่จำเป็นในการวางโครงการได้สร้างความแตกต่างอย่างแท้จริงแล้ว ซึ่งรวมถึงเทคโนโลยีที่ทำให้การทำงานของเครื่องจักรเป็นไปโดยอัตโนมัติเท่านั้น แต่ยังรวมถึงผลิตภัณฑ์แนะนำอุปกรณ์เช่นแมวช่วยเหลือ.
ในการศึกษาขั้นต้นที่ University of Southern Mississippi มีคำแนะนำเกี่ยวกับเครื่องจักรอัตโนมัติดังนี้:
- ประหยัดเวลา 66% สำหรับการตรวจสอบเกรด
- 85% ลดหรือกำจัดการเดิมพัน
- ประหยัดเวลาได้ 30-50% ด้วยการขนย้ายดินอย่างต่อเนื่อง
- ลดจำนวนพนักงานสำรวจลง 66% และเพิ่มความเร็ว 100%
นักวิจัยกำหนดคำแนะนำอุปกรณ์อัตโนมัติโดยใช้ระบบระบุตำแหน่งบนพื้นโลก (GPS) ระบบดาวเทียมนำทางทั่วโลก (GNSS) สถานีทั้งหมด และระดับเลเซอร์แบบหมุน และแสดงข้อมูลนี้ในบริบทแก่ผู้ปฏิบัติงาน เพื่อเป็นแนวทางในการทำงานให้สอดคล้องกับแบบจำลอง 3 มิติ ในแนวทางนี้ ผู้ปฏิบัติงานยังคงควบคุมอุปกรณ์เพื่อดำเนินการคัดเกรดหรือปูพื้นโดยใช้หลายมุมมองและกราฟิกเปรียบเทียบเพื่อกำหนดรูปร่างพื้นผิวที่สร้างขึ้นให้ตรงกับพื้นผิวการออกแบบที่วางแผนไว้
2. คำแนะนำเกี่ยวกับอุปกรณ์ในฐานะเทคโนโลยีเกตเวย์
เห็นได้ชัดว่าคำแนะนำเกี่ยวกับอุปกรณ์ให้ข้อได้เปรียบด้านแรงงานและไทม์ไลน์ที่ประหยัดได้จริง และผลิตภัณฑ์อื่นๆ กำลังจะออกสู่ตลาด บางอย่างเช่นของทริมเบิลคำแนะนำเครื่องของ Siteworks สามารถขยายได้ในภายหลังเพื่อให้มีระดับความเป็นอิสระที่แตกต่างกัน
“นี่คือคำแนะนำของเครื่องจักร และเราไม่ได้ทำให้การทำงานของเครื่องจักรเป็นไปโดยอัตโนมัติ แต่นำเสนอตัวบ่งชี้ที่มองเห็นได้สำหรับผู้ปฏิบัติงาน”ทริมเบิลJack Young ผู้จัดการผลิตภัณฑ์ก่อสร้างโยธากล่าวว่า “แต่ผู้รับจ้างไม่เพียงแต่สามารถใช้ระบบนี้ต่อไปได้หลังจากอัปเกรดเป็นโซลูชันระบบอัตโนมัติของเราแล้ว แต่เรากำลังนำเสนอก้าวย่างสู่เทคโนโลยีขั้นสูง มันสามารถสร้างได้อย่างมากและดีมาก มันจึงไม่ใช่ทางตัน”
สิ่งนี้ช่วยลดการลงทุนและทำให้เทคโนโลยีที่ปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานที่วัดได้เข้าถึงผู้รับเหมาจำนวนมากขึ้น ซึ่งรวมถึง Young ผู้ที่มีเครื่องจักรแม้แต่เครื่องเดียวทริมเบิลและผู้ขายรายอื่นยังเสนอรูปแบบการให้บริการแบบ as-a-service ซึ่งอาจดึงดูดผู้ซื้อที่ไม่ชอบความเสี่ยงหรือผู้ที่ต้องการขอคำแนะนำเกี่ยวกับอุปกรณ์ในภาคสนามโดยไม่ต้องดำเนินการใดๆ ทั้งสิ้น
“ฉันเชื่อว่าคำแนะนำเกี่ยวกับอุปกรณ์จะกลายเป็นคุณสมบัติมาตรฐานในอีก 5 ถึง 10 ปี” Hayfield กล่าว “หากคุณต้องการเพิ่มประสิทธิภาพและประสิทธิภาพการทำงานที่ดีขึ้นจากอุปกรณ์และผู้ปฏิบัติงานของคุณ คุณจะต้องใส่ระบบอัจฉริยะไว้ในห้องโดยสารเพื่อให้พวกเขารับรู้ว่ากำลังทำอะไรอยู่ เครื่องจักรกำลังทำอะไร และควรทำอย่างไรหากมี เป็นปัญหา”
เทคโนโลยีเหล่านี้มักจะทำให้การรายงานประสิทธิภาพการทำงานเป็นไปโดยอัตโนมัติเพื่อจัดทำเอกสารงานตามข้อกำหนด ทำให้ไม่ต้องทำงานด้วยตนเองใน back office
ผลิตภัณฑ์แนะนำอุปกรณ์ที่เกิดขึ้นใหม่มีน้ำหนักมากที่ CONEXPO-CON/AGG 2023, ที่ไหนทริมเบิลเปิดตัวคำแนะนำเกี่ยวกับเครื่องของ Siteworks ผู้อำนวยการฝ่ายวิจัยอาวุโสด้านการวิเคราะห์โต้ตอบ Alastair Hayfield ออกจากรายการประทับใจกับทิศทางที่เขาเห็นผู้ขายดำเนินการ
“แกรมเมอร์ที่นั่งมีคุณสมบัติที่ดีโดยสร้างระบบสัมผัสให้กับเก้าอี้ผู้ควบคุม” เฮย์ฟิลด์กล่าว “ผู้ควบคุมรถสามารถรับรู้สัญญาณทางกายภาพที่แท้จริงว่ามีบางอย่างอยู่ด้านหลังรถ อีกสิ่งหนึ่งที่ดีคือบ็อบแคทแสดงด้วยความเป็นจริงยิ่ง ฉันเคยเห็นสิ่งนั้นแสดงในงานแสดงมาก่อน แต่ไม่ใช่ในยานพาหนะ พวกเขามีจอแสดงผล LG แบบโปร่งใสในห้องโดยสารของรถขุดที่แสดงข้อมูลเครื่องจักรและสามารถซ้อนทับข้อมูลเกี่ยวกับสถานที่ก่อสร้าง ข้อมูลที่มีประโยชน์มาก เช่น ตำแหน่งไฟฟ้าหลัก ตำแหน่งน้ำ ตำแหน่งก๊าซ รวมถึงข้อมูลด้านความปลอดภัยและประสิทธิภาพการผลิต ”
3. การเพิ่มระดับความเป็นอิสระและวิทยาการหุ่นยนต์
แม้ว่าคำแนะนำเกี่ยวกับอุปกรณ์จะมอบประโยชน์ที่สามารถวัดผลได้ด้วยตัวมันเอง แต่เทคโนโลยีที่ทำให้ end effector ของอุปกรณ์ก่อสร้างชิ้นหนึ่งหรือแม้แต่พวงมาลัยอัตโนมัติกลายเป็นผลิตภัณฑ์ที่เติบโตเต็มที่และได้รับการพิสูจน์แล้วสำหรับงานขุดดินและปูผิวทาง
“ถ้าคุณทำให้มันเป็นอัตโนมัติได้ คุณยังสามารถมีคนในห้องโดยสารขับอุปกรณ์ได้ แต่พวกเขาไม่จำเป็นต้องมีทักษะมากขนาดนั้น” Hayfield กล่าว “คุณมีระบบอัตโนมัติในการยกของหนักนั้น”
นอกเหนือจากอุปกรณ์ OEM ที่มีคุณสมบัติอัตโนมัติและการควบคุมเครื่องจักรหลังการขายยักษ์ใหญ่เช่นทริมเบิล,Topcon และ Leica เทคโนโลยีที่เกิดขึ้นใหม่ที่นี่ก็กำลังผลักดันซองจดหมายต่อไป
สร้างวิทยาการหุ่นยนต์,ตัวอย่างเช่น กำลังหาช่องทางสำหรับโซลูชันหลังการขายเพื่อทำให้รถขุดขนาด 15 ถึง 60 ตันเป็นแบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบในการขุดเจาะระบบสาธารณูปโภคสำหรับฟาร์มพลังงานแสงอาทิตย์ ที่ CONEXPO บริษัทได้เปิดตัวRPD35 หุ่นยนต์ตอกเสาเข็ม. ระบบหุ่นยนต์ติดกับรถขุดขนาดกลาง รุ่นที่จัดแสดงสร้างขึ้นบนหนอนผีเสื้อ335.
“กระบวนการตอกเสาเข็มนั้นยากมาก ใช้แรงงานมาก ไม่ปลอดภัย และอาจเป็นส่วนประกอบที่ดีสำหรับระบบอัตโนมัติ”สร้างหุ่นยนต์ผู้อำนวยการฝ่ายสื่อสาร Erol Ahmet กล่าวไอรอนโปรในการบรรยายสรุปสัปดาห์ก่อน CONEXPO “สิ่งที่เกิดขึ้นหากไม่มีการใช้หุ่นยนต์คือทีมสำรวจจะออกมาทำเครื่องหมายตำแหน่ง จากนั้นทีมกระจายเสาเข็มจะวางเสาเข็มลงในแต่ละจุดด้วยตนเอง การตอกเสาเข็มและตอกลงดินเป็นขั้นตอนของมันเอง จากนั้นจะมีขั้นตอนการตรวจสอบเพื่อให้แน่ใจว่าเสาเข็มเป็นแนวดิ่งและมีความลึกที่ถูกต้อง เราสามารถนำทั้งสี่ขั้นตอนนี้มารวมไว้ในเครื่องเดียวได้ คุณเพียงแค่อัพโหลดแผนผังไซต์ — เสาจะติดตั้งอยู่บนเครื่องเอง”
เครื่องจักรสามารถบรรทุกเสาเข็มได้ 200 เสา ตอกเสาเข็มแบบอัตโนมัติด้วยค้อนที่ออกแบบเองซึ่งกระแทกเสาเข็ม 500 ครั้งต่อนาทีด้วยแรง 4,000 ปอนด์ต่อฟุต
สร้างหุ่นยนต์ยังวางแผนผลิตภัณฑ์เพื่อวางตำแหน่งและยึดแผงโซลาร์เซลล์เพื่อยึดกับเสาเข็ม โดยวางไว้บนเส้นทางการชนกับ Sarcos TechnologiesSarcos มีเครื่องจักรของตนเองในหมวดนี้และผลิตภัณฑ์หุ่นยนต์อื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับการก่อสร้างซึ่งทำงานบนหลักการของความเป็นอิสระภายใต้การควบคุมดูแล ปฏิบัติงานซ้ำๆ ที่ผู้ปฏิบัติงานสามารถตั้งโปรแกรมได้ กรณีการใช้งานในงานก่อสร้างรวมถึงการเจียร การพ่น การพ่นด้วยพลังน้ำ การใช้เครื่องมือทอร์ก และการเตรียมพื้นผิว
4. ความก้าวหน้าในเทคโนโลยีอุปกรณ์พื้นฐาน
การเปลี่ยนแปลงอีกประการหนึ่งในอุปกรณ์ก่อสร้างหลายประเภทคือการใช้พลังงานไฟฟ้า และนี่ก็เช่นกัน สามารถช่วยเร่งเวลาในการออกสู่ตลาดสำหรับเทคโนโลยีการควบคุมเครื่องจักรอุปกรณ์ก่อสร้างใหม่
การใช้พลังงานไฟฟ้าขับเคลื่อนโดยความคิดริเริ่มในการพัฒนาผลิตภัณฑ์เป็นเวลาหลายปี ซึ่งส่วนใหญ่ขับเคลื่อนโดยปรัชญาการจัดการด้านสิ่งแวดล้อม ความยั่งยืน และการกำกับดูแล (ESG) และการลงทุน
การใช้พลังงานไฟฟ้าของอุปกรณ์ก่อสร้างมาถึงจุดเปลี่ยนแล้ว,เทคโนโลยีเดลต้า-คิวผู้จัดการผลิตภัณฑ์อาวุโส Mourad Chergui เขียนไว้ในบทความล่าสุดสำหรับ OEM Off Highway Chergui อ้างเหตุผลหลายประการในกรณีนี้ ได้แก่ :
- กฎระเบียบการปล่อยมลพิษที่เข้มงวดขึ้นสำหรับเครื่องยนต์ดีเซลแบบไม่ใช้ถนนที่ใช้ในการก่อสร้าง
- ข้อกำหนดด้านเสียงรบกวนต่ำ โดยเฉพาะในบริเวณที่อยู่อาศัย
- น้ำมันดีเซลต้นทุนสูง
OEM รายใหญ่ ผู้ขายส่วนประกอบ เช่นคัมมินส์และบริกส์แอนด์สแตรทตันกำลังลงทุนอย่างมากในเทคโนโลยีที่สามารถลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนได้ 23% ของนักวิจัยทั่วโลกที่มีสาเหตุมาจากอุตสาหกรรมการก่อสร้าง
“ประเด็นสำคัญที่จะแจ้งให้คุณทราบก็คือ เราทุกคนทราบดีว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศเป็นเรื่องจริง และกำลังเกิดขึ้น และส่งผลกระทบต่อโลกของเรา”คัมมินส์ประธานและซีอีโอ ทอม ไลน์บาร์เกอร์กล่าวในการเรียกนักวิเคราะห์หลังจากที่บริษัทเข้าซื้อกิจการผู้ผลิตชิ้นส่วนระบบส่งกำลังไฟฟ้า ระบบเบรก ระบบขับเคลื่อนและระบบขับเคลื่อนผู้มีบุญ“ไม่มีสิ่งใดสำคัญสำหรับพวกเราทุกคน ไม่ว่าเราจะมีบทบาทอย่างไรในรัฐบาล ที่จะทำมากกว่าการจัดการกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ และนั่นหมายความว่าอุตสาหกรรมของเราต้องเปลี่ยนไป เราเป็นผู้ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลรายใหญ่และเป็นผู้ให้กำเนิดคาร์บอนรายใหญ่ในอุตสาหกรรมของเรา ตลาดการค้าและอุตสาหกรรมต้องลดการปล่อยคาร์บอน ข่าวดีสำหรับคัมมินส์คือการลดคาร์บอนเป็นโอกาสในการเติบโตสำหรับเรา … เราจะชนะในตลาดนี้เพราะเรามีสิ่งที่จะช่วยให้ลูกค้าลดคาร์บอน”
แต่การใช้พลังงานไฟฟ้าจะนำการเปลี่ยนแปลงไปสู่อุปกรณ์ก่อสร้างขนาดเล็กโดยเฉพาะ ซึ่งจะช่วยให้ระบบอัตโนมัติขั้นสูงมากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ระบบไฮดรอลิกที่ใช้ในการเคลื่อนย้ายบูม บุ้งกี๋ ใบมีด และส่วนประกอบอื่นๆ อาจหลีกทางให้กับแอคทูเอเตอร์ระบบเครื่องกลไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพมากกว่า ซึ่งมีขนาดเล็กกว่า เบากว่า และไม่จำเป็นต้องใช้ปั๊ม แอคคูมูเลเตอร์ ถังน้ำมัน และท่อ
การใช้พลังงานไฟฟ้าช่วยให้แอคชูเอเตอร์อิเล็กทรอนิกส์มีประสิทธิภาพมากขึ้น ในทางกลับกัน แอคชูเอเตอร์อิเล็กทรอนิกส์จะขจัดอุปสรรคในการทำงานที่แม่นยำซึ่งมีอยู่ในระบบไฮดรอลิก ซึ่งรวมถึงการหย่อน ฟันเฟือง และดิ้น
Hayfield กล่าวว่า "ระบบไฮดรอลิคนั้นยอดเยี่ยมสำหรับหลายสิ่งหลายอย่าง แต่ก็มีพลังงานหนาแน่นมาก" “มันทำงานได้ดีภายใต้เงื่อนไขหลายประการ แต่ก็ไม่มีประสิทธิภาพ ดังนั้น ด้วยการใช้พลังงานไฟฟ้า เราน่าจะเห็นระบบต่างๆ มากมายเพื่อปรับปรุงสมรรถนะของไฮดรอลิก หรือแม้แต่การแทนที่ด้วยไฮดรอลิกไฟฟ้าหรือบอลสกรู นั่นเป็นหนทางที่เป็นไปได้ในการประหยัดเชื้อเพลิง แต่ยังช่วยในเรื่องการนำแบตเตอรี่มาใช้ด้วย เพราะเมื่อคุณทำให้เครื่องจักรโดยรวมมีประสิทธิภาพมากขึ้น คุณต้องใช้แบตเตอรี่น้อยลง นอกจากนี้ยังเป็นตัวขับเคลื่อนสำหรับระบบอัตโนมัติ หากกระบอกไฮดรอลิกต่างๆ ของคุณทำงานด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์ การควบคุมจากระยะไกลจะง่ายกว่า”
แอคชูเอเตอร์ระบบเครื่องกลไฟฟ้าอาจเลือกใช้อุปกรณ์ขนาดเบาก่อน ส่วนใหญ่เป็นเพราะความสามารถของมันอาจทำให้ใช้งานไม่ได้กับรถขุดและอุปกรณ์อื่นๆ ที่หนักกว่า
“คุณอาจเห็นสิ่งนี้ใช้กับอุปกรณ์ขนาดเล็ก หรือใช้กับรถขุดหรือรถตักล้อยางที่ไม่มีแรงมากนัก” Hayfield กล่าว “เมื่อพูดถึงระบบอัตโนมัติหรือระบบอัตโนมัติ พวกมันอาจถูกใช้สำหรับฟังก์ชันช่วยเหลือซึ่งตรงข้ามกับการทำงานหลัก แต่เมื่อเวลาผ่านไป เราอาจเริ่มเห็นสิ่งเหล่านี้ใช้ในอุปกรณ์ขนาดใหญ่ขึ้น”
แต่จากข้อมูลของ Hayfield การกระตุ้นด้วยเครื่องกลไฟฟ้ายังสามารถทำให้อุปกรณ์อัตโนมัติมีความแม่นยำมากขึ้นอีกด้วย
Hayfield กล่าวว่า “ข้อดีอย่างหนึ่งของพวกมันคือพวกมันมีความแม่นยำมากขึ้นในแง่ของการเคลื่อนไหว “คุณมีความสามารถในการควบคุมการเคลื่อนไหวด้วยระดับความแม่นยำที่มากขึ้น นำความแม่นยำมาสู่ไซต์งานมากขึ้น และอาจทำให้ผู้ปฏิบัติงานมีทักษะน้อยลง หากคุณกำลังทำงานในพื้นที่จำกัด ในฐานรากหรือชั้นใต้ดิน คุณสามารถเคลื่อนย้ายยานพาหนะได้แม่นยำยิ่งขึ้น และไม่เสี่ยงต่อการทำลายอาคารที่คุณกำลังทำงานอยู่ หากคุณกำลังพยายามขุดคูน้ำ คุณอาจทำเร็วกว่านี้ก็ได้”
อุปกรณ์อัตโนมัติแห่งอนาคต
ในขณะที่ผู้ค้าบางรายผลักดันซองควบคุมเครื่องจักรโดยสูญเสียเครื่องจักรอัตโนมัติเต็มรูปแบบในกรณีการใช้งานซ้ำๆ และรายอื่นๆ ทำให้การควบคุมและการผลิตเป็นแบบอัตโนมัติสำหรับผู้ปฏิบัติงานที่เป็นมนุษย์ อนาคตอาจนำอุปกรณ์ที่สามารถทำงานได้เองทั้งหมดมาใช้ในไซต์งานที่ซับซ้อนและมีไดนามิกมากขึ้น
“ผู้คนพูดถึงระดับความเป็นอิสระของ SAE และความต้องการสิ่งที่คล้ายกันในพื้นที่ก่อสร้าง” เฮย์ฟิลด์กล่าว “แต่ความซับซ้อนของยานยนต์คือ คุณไม่ต้องการให้รถมีปฏิสัมพันธ์กับสิ่งใด ในการก่อสร้าง เครื่องจักรจะต้องสามารถขับเข้าไปในกองดินและโต้ตอบกับมันได้ บางครั้งก็ทิ้งมันลงในรถคันอื่น”