Ο ρόλος των συστημάτων καθοδήγησης μηχανημάτων στις κατασκευές

Το λογισμικό και υλικό που τοποθετείται πάνω σε ένα μηχάνημα (τσάπα, φορτωτή, μπουλντόζα, κλπ.) ονομάζεται "σύστημα καθοδήγησης" και προσδιορίζει με ακρίβεια την θέση και τον προσανατολισμό του μηχανήματος, ενώ παράλληλα πλοηγεί το μηχάνημα (και τα κινούμενα τμήματά του) σε προκαθορισμένες θέσεις και πορείες.

Ένα σύστημα καθοδήγησης μηχανημάτων περιλαμβάνει:

• Ένα δορυφορικό δέκτη GNSS που προσδιορίζει την θέση και τον προσανατολισμό του μηχανήματος. Ο δέκτης κατά κανόνα χρησιμοποιεί δύο κεραίες για την λήψη του σήματος. Επιπλέον, λαμβάνει διαφορικές διορθώσεις για να προσδιορίζει τη  θέση  και τον προσανατολισμό του μηχανήματος με την απαιτούμενη ακρίβεια. Συνήθως οι διορθώσεις λαμβάνονται είτε μέσω ενός modem VHF είτε  μέσω μίας κάρτας SIM. Οι διαφορικές διορθώσεις εκπέμπονται είτε από έναν δέκτη που είναι τοποθετημένος σε γνωστό σημείο στην ευρύτερη περιοχή του εργοταξίου είτε από ένα δίκτυο μόνιμων σταθμών αναφοράς.
• Αισθητήρες προσδιορισμού οριζόντιας και κατακόρυφης σχετικής κίνησης που τοποθετούνται στα κινούμενα μέρη του μηχανήματος και προσδιορίζουν τη σχετική θέση αυτών ως προς το κύριο σώμα  του μηχανήματος.
• Ένα χειριστήριο το οποίο τοποθετείται στην καμπίνα, και είναι άμεσα προσβάσιμο στον χειριστή. Στο χειριστήριο εισάγεται η μελέτη που πρέπει να εφαρμόσει ο χειριστής και γίνονται οι απαραίτητοι υπολογισμοί. Το τελικό αποτέλεσμα που παρέχεται στον χειριστή είναι πόσο πρέπει να κινησει το μηχάνημα οριζοντιογραφικά (δεξιά – αριστερά) και υψομετρικά (πάνω  - κάτω) ώστε το σημείο ενδιαφέροντος του μηχανήματος (κουβάς, μαχαίρι, κλπ.) να τοποθετηθεί στο  επιθυμητό σημείο.

ΧΡΗΣΗ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΥ

Ο κατασκευαστικός τομέας παρόλο που είναι από τις μεγαλύτερες βιομηχανίες στον κόσμο, είναι ένας από τους  λιγότερο αυτοματοποιημένους. Οι έξυπνες τεχνολογίες, όπως αυτή του τρισδιάστατου εντοπισμού και της καθοδήγησης του μηχανήματος, είναι βασικός παράγοντας για την αυτοματοποίηση του κλάδου, την αύξηση της παραγωγικότητας και την παροχή μεγάλης απόδοσης επένδυσης (ROI) για τους επαγγελματίες του χώρου.

Παραδοσιακά, όταν σε ένα εργοτάξιο έπρεπε να ξεκινήσει η κατασκευή ενός έργου, ο τοπογράφος χάραζε σημεία για την επισήμανση της τρισδιάστατης θέσης αυτού. Στη συνέχεια, τα μηχανήματα ξεκινούσαν την εκτέλεση των εργασιών βασιζόμενα στα χαραγμένα σημεία. Τα σημεία αυτά συχνά καταστρεφόταν ή ακόμα χειρότερα μετακινούνταν από την σωστή τους θέση από λάθος χειρισμό ή από τρίτους που εργάζονται στην ίδια περιοχή.

Αν και αυτή η μέθοδος λειτούργησε και ακόμα λειτουργεί, η τεχνολογία έχει εξελιχθεί για να κάνει τη διαδικασία υλοποίησης της μελέτης απλούστερη, ασφαλέστερη και πιο αποτελεσματική.

Σήμερα, ένα μηχάνημα έργου μπορεί να εξοπλιστεί με ένα σύστημα καθοδήγησης και να εκτελέσει τις εργασίες χωρίς να απαιτείται η χρήση σημείων χωρίς να χρειάζεται σημεία χάραξης για να προσδιορίσει την θέση του, κάτι που αυξάνει την ακρίβεια της εργασίας, την παραγωγικότητα και την αποδοτικότητα.

ΕΜΠΟΔΙΑ

Η αποδοχή της τεχνολογίας ελέγχου και καθοδήγησης μηχανημάτων παραμένει σε ιδιαίτερα χαμηλά επίπεδα. Η υψηλή αρχική επένδυση είναι το μεγαλύτερο εμπόδιο για την αποδοχή της. 

Ένας δεύτερος παράγοντας που επηρεάζει την αποδοχή του συγκεκριμένου εξοπλισμού είναι ότι ο εξοπλισμός που τοποθετείται στο μηχάνημα έργου εξαρτάται από το ίδιο το μηχάνημα, καθώς το «ένα μέγεθος για όλους» δεν ισχύει. 

Πολλαπλές διαμορφώσεις και πρόσθετες λειτουργίες για διαφορετικά μηχανήματα μπορούν να αυξήσουν το κόστος. Ωστόσο, η συνολική παραγωγικότητα και τα οφέλη απόδοσης της επένδυσης εύκολα δικαιολογούν την επένδυση, ξεπερνώντας αυτό το εμπόδιο στις περισσότερες εφαρμογές.

Μια άλλη πρόκληση είναι η εκμάθηση και η τεχνογνωσία που προϋποθέτει η σωστή χρήση αυτής της τεχνολογίας. Αν και τόσο τα συστήματα καθοδήγησης μηχανημάτων όσο και οι ροές της εργασίας γίνονται συνεχώς πιο εύχρηστα, οι λύσεις αυτές δεν έχουν ακόμη αναπτυχθεί για να εγκατασταθούν σε ένα μηχάνημα που θα ξεκινήσει αμέσως την εργασία. 

Υπάρχουν επίσης προϋποθέσεις, όπως η προετοιμασία των δεδομένων, η βαθμονόμηση των αισθητήρων , τα τοπικά συστήματα αναφοράς, η σύνδεση λήψης διορθώσεων RTK που είναι απαραίτητα για να διασφαλιστεί η μέγιστη λειτουργικότητα και αποτελεσματικότητα.

Ένας επιπλέον παράγοντας που περιορίζει την ευρύτερη αποδοχή των συστημάτων αυτών είναι, η έλλειψη προδιαγραφών για την εκτέλεση της μελέτης.

ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ

Ευκολότερος συντονισμός εργασίας και καλύτερη διαχείριση. Οι χειριστές των μηχανήματων έχουν καλύτερη και ακριβέστερη πληροφόρηση σχετικά με την θέση της εργασίας τους αλλά και για το τελικό έργο που επιτυγχάνουν.

Αυξημένη Ακρίβεια. Η ακρίβεια που προσφέρει το σύστημα ελαχιστοποιεί την ανάγκη διακοπής της εργασίας για την χάραξη από ανεξάρτητο τοπογραφικό συνεργείο υψομετρικών και οριζοντιογραφικών σημείων για την επισήμανση της ακριβούς θέσης του έργου. Εκτός αυτού δεν απαιτείται ο επαναπροσδιορισμός των σημείων αυτών σε περίπτωση που έχουν καταστραφεί από τον ίδιο τον χειριστή ή από τρίτους που δραστηριοποιούνται στην περιοχή  του έργου. Τέλος το σύστημα καθοδήγησης  εξασφαλίζει την εκτέλεση του έργου με ακρίβεια χωρίς να απαιτούνται συμπληρωματικές εργασίες με ότι αυτό σημαίνει σε κόστος χρήσης μηχανημάτων, επιπλέον εργατοώρες ανθρώπινου δυναμικού και καύσιμα.

Μεγιστοποιημένη Αποδοτικότητα. Η ακριβής πλοήγηση του μηχανήματος βοηθά σημαντικά στην επιτάχυνση της εργασίας. Δεδομένου του τρόπου εντοπισμού και πλοήγησης του μηχανήματος, δεν απαιτείται ορατότητα του χειριστή γεγονός που κάνει εφικτή την εκτέλεση των εργασιών ακόμα και την νύκτα. Τέλος, βοηθά τον χειριστή να φτάσει στο επιθυμητό αποτέλεσμα σε ελάχιστο χρόνο.

Οικονομία. Τα γενικά έξοδα και τα λειτουργικά κόστη μειώνονται, καθώς οι χειριστές μπορούν να επιτύχουν την επιθυμητή ποιότητα γρήγορα, χρησιμοποιώντας λιγότερα καύσιμα και πόρους. Επιπλέον, η ολοκλήρωση της εργασίας εξ ολοκλήρου μέσα από την  καμπίνα του  μηχανήματος δημιουργεί ένα ασφαλέστερο περιβάλλον εργασίας και αυξάνει σημαντικά την παραγωγικότητα.

Διαχείριση Δεδομένων. Ο εξοπλισμός καθοδήγησης μηχανημάτων παρέχει την δυνατότητα τεκμηρίωσης του έργου χωρίς την ανάγκη μετρήσεων από εξωτερικούς συνεργάτες. Παρέχει τη δυνατότητα as-built μετρήσεων  για την δημιουργία αναφορών και τεκμηρίωση του έργου.

Η συνεργασία της Geotech με την εταιρεία Hemisphere, με γνώμονα πάντα την καλύτερη εξυπηρέτηση των πελατών, έχει σκοπό να βοηθήσει τους επαγγελματίες των κατασκευών να διαχειριστούν την εργασία τους  με τεχνολογική ευελιξία και μέγιστη αύξηση της παραγωγικότητας.

Το GradeMetrix είναι η ολοκληρωμένη λύση της Hemisphere GNSS για καθοδήγηση μηχανημάτων με υψηλή ακρίβεια μέσω δορυφορικών συστημάτων GNSS. Τα προϊόντα της Hemisphere περιλαμβάνουν λύσεις για χωματουργικές εφαρμογές με χρήση μπουλντόζας και εκσκαφέα.

Για όλες τις εφαρμογές διαβάθμισης, εξόρυξης, εκσκαφής ή συμπίεσης, οι λύσεις GradeMetrix παρέχουν ανώτερη απόδοση σε εξαιρετική τιμή.