Сегодня многие говорят о грядущей революции в строительной отрасли. Компания Topcon не исключение

Сегодня машиностроительная отрасль, выпускающая строительные машины и оборудование, переживает поворотный момент. Высшее руководство компании Topcon, специализирующейся на разработке и изготовлении геодезического оборудования и автоматизированных систем управления для строительной техники, считает, что в скором времени мы станем свидетелями резкого увеличения темпов внедрения новых технологий. Наступило время, когда на передний план выходит новое, молодое поколение, которое умеет обращаться с современными устройствами. Правительства смогут сэкономить миллиардные суммы, и какую роль здесь сыграл смартфон?

Много лет назад Джейми Уильямсон (Jamie Williamson) уже был свидетелем больших изменений в строительной отрасли, и он считает, что на подходе следующая трансформация.

В 1980-х на каждой строительной площадке можно было увидеть команду геодезистов, состоящую из двух человек, в которой «один смотрел в геодезический прибор на треноге, а другой ходил по площадке».

В то время Джейми Уильямсон, который сегодня занимает должность исполнительного вице-президента компании Topcon Positioning Group, базирующейся в американском Ливерморе, с интересом наблюдал за работой такого «дуэта». Ирония заключалась в том, что Джейми Уильямсон прекрасно знал, что на рынке уже есть система, для работы с которой нужен один человек … система, которая обеспечивает более точные измерения и для работы которой требуется вдвое меньше рабочей силы.

Но, несмотря на это, по строительным площадкам продолжали ходить геодезисты со своими помощниками. Джейми Уильямсон вспоминает, как подумал, что пройдет немного времени, и система, для которой нужен всего лишь один человек, победит. Тогда он предсказывал, что через пару лет каждый подрядчик захочет приобрести для себя одну из таких систем.

И его предсказание сбылось. Примерно через 40 лет уровень продаж таких систем, позволяющих выполнять всю работу без помощника, достиг 40 000 единиц в год. «Это дополнительно к системам, которые уже имеются у строителей», — сказал Джейми Уильямсон.

Да, это правда, теперь практически у каждого есть «одна из таких вещиц».

Два других руководителя компании Topcon, старший вице-президент Мюррей Лодж (Murray Lodge) и исполнительный вице-президент Ульрих Хермански (Ulrich Hermanski), разделяют мнение своего коллеги. Вместе они имеют на троих столетний опыт работы в сфере строительных технологий.

Теперь, по мнению троих коллег, годы, потраченные на то, чтобы заложить фундамент для автоматизации процессов в строительстве, очень скоро окупятся резким ростом числа компаний, использующих средства контроля и управления машинами. Более того, GPS технологии, которые используется для наблюдения за ходом строительства и для обеспечения необходимых условий для контроля качества с помощью спутников и наземных станций, уже находят новые сферы применения.

В отрасли грядет революция. Далее вы узнаете, почему трое коллег, занимающих высокие посты в компании Topcon, считают, что отрасль находится на пороге массового внедрения новых технологий.

Массовое внедрение систем управления машинами приближается

Шумиха, связанная со ростом признания автоматизированных систем управления машинами, которые точно определяют местоположение строительной техники и помогают операторам повысить точность управления рабочими органами машин, возникла два или три года назад. «Главной движущей силой был смартфон», — уточнил Джейми Уильямсон. — Это было начало процесса демистификации». Здесь также замешаны другие факторы. Сегодня производители оригинального оборудования поставляют машины с завода с уже встроенными системами управления машинами, что упрощает доступ к таким технологиям. Кроме этого, были значительно усовершенствованы системы для послепродажного обслуживания машин.

Существует еще такой фактор, как цена. Цены на технологии падают, в первую очередь потому, что аппаратные компоненты производятся серийно и имеются в наличии в готовом виде. Удобные схемы финансирования, привлекательные условия лизинга и планы подписки также делают цену доступной.

Кроме того, среди компаний растет осознание того, что технологии также необходимы для того, чтобы вести конкурентную борьбу.

«Мы сейчас находимся на этапе, когда люди начинают это осознавать, — говорит Мюррей Лодж. — Сейчас мы подходим к тому моменту, когда люди начинают понимать: «Если у меня этого не будет, я не смогу конкурировать».

Все трое коллег согласны с тем, что здесь невероятные возможности. «Если вы посмотрите на отрасль, у нас на рынке от 500 000 до миллиона машин, на которых не установлено никаких инструментов для контроля процесса профилирования грунта», — говорит Джейми Уильямсон.

Планеты обязательно сойдутся.

Небольшие подрядные организации готовы к прорыву

В сегменте малого бизнеса, использующего в основном компактную технику, находятся еще большие возможности.

В Европе и Северной Америке каждый год производятся сотни тысяч компактных гусеничных погрузчиков и мини-экскаваторов. «Если вы сравните это с количеством больших бульдозеров и экскаваторов, то вы увидите, что количестве компактной техники значительно превосходит количество больших машин», — говорит Джеймс Уильямсон.

До настоящего времени число небольших подрядных организаций, которые могли воспользоваться преимуществами систем управления машинами, было ограничено в основном из-за стоимости таких систем. По словам Мюррея Лоджа, до недавнего времени одна такая система могла стоить как небольшая машина. Однако сейчас ситуация изменилась.

По мнению Джейми Уильямсона, поскольку цена продолжает снижаться, этот сегмент со всеми его компактными машинами, малыми подрядными организациями выстрелит в течение следующих пяти лет. «Именно здесь скрыты огромные возможности, и вероятнее всего, это будет один из самых больших сегментов для нашего роста».

Владельцы небольших машин начинают понимать, в чем заключается возможность быстрого возврата инвестиций. «Если на бульдозер установить систему контроля, которая удвоит производительность машины, это окажет гораздо большее влияние на возможности небольшой компании», — говорит Джейми Уильямсон.

Переход будет не таким сложным благодаря новому поколению, которое на «ты» с современными технологиями.

«Неважно, кто эти молодые люди, владельцы фирм или операторы, они не боятся новых технологий, — рассказывает Джейми Уильямсон. – «А старшее поколение боится. Даже если владелец компании — прогрессивный человек, он опасается, что его операторы не будут использовать технологии, приобретенные компанией и установленные на машины».

«А молодое поколение не может уже представить себе жизнь без технологий. Разве все происходит не так: «Я должен в этом разобраться? — Это … «Мне нужно в этом разобраться».

Системы контроля и оценки качества строительных работ уже используются

Система контроля и оценки качества строительных работ следит за ходом выполнения работ и за их качеством в режиме реального времени. Система становится все более важной для строительства дорог и работ по возведению вертикальных сооружений. Это совершенно новая система, и одна из самых многообещающих. В этой системе используется технология определения географического местоположения, позволяющая мгновенно подключать офис к строительной площадке в удаленном режиме.

«Что касается владения информацией, люди хотят получать ответы на свои вопросы немедленно», — говорит Мюррей Лодж.

Данные, полученные с помощью этой системы, существенно повлияют на качество работ и позволят избежать дорогостоящих переделок. Эти преимущества могут послужить еще одним катализатором, который ускорит процесс внедрения технологии.

«Представьте себе, что вы строите большое здание и используете металлоконструкции. Через две недели вы обнаруживаете, что на начальном этапе что-то было сделано не так, — говорит Ульрих Хермански. — Чтобы это исправить, потребуются огромные средства и огромные усилия».

Традиционная процедура контроля качества в ходе строительных работ заключается в том, что раз в неделю или в две недели, или раз в месяц на стройплощадку приезжает группа специалистов для контроля качества строительных работ. Участники группы возвращаются в офис, обрабатывают данные и сравнивают их с проектными.

Если находят какое-то несоответствие, возникают большие проблемы. «В этом случае нужно вернуться, исправить проблему и снова выполнить замеры, — рассказывает Ульрих Хермански. — В крайних случаях это может означать разрушение бетонной конструкции или падение металлоконструкции».

Проверка на месте предотвращает такие проблемы. Для выполнения измерений GPS-устройства используют спутники и наземные станции, а сканирующее устройство обеспечивает мгновенное сравнение.

«Вы выполняете сканирование по мере возведения здания, — уточняет Ульрих Хермански. — Результаты можно сразу же сравнить с проектными данными — прямо на стройплощадке. Если что-то нужно исправить, это можно сделать до того, как вы перейдете к следующему этапу».

Своевременное реагирование может сэкономить значительные средства. Например, исправить недочеты можно до того, как затвердеет бетон.

Несмотря на то, что Ульрих Хермански привел в качестве примера контроль качества при строительстве здания, существуют системы, предлагающие аналогичные преимущества при строительстве дорог и профилировании грунта. Раньше подрядчик мог выполнять оценку качества работ только раз в несколько недель. Проблемы, обнаруженные лишь несколько недель спустя, могли иметь драматические проблемы и приводить к дорогостоящим переделкам и сверхурочным работам.

«Какая досада, эта ошибка была допущена еще месяц назад», — говорит Джейми Уильямсон

«Система проверки и оценки качества также помогает соблюдать график выполнения работ. Благодаря тому, что данные доступны день в день, о том, какой объем грунта был перемещен сегодня утром, я буду знать уже во второй половине дня, — объяснил Джейми Уильямсон. – Тогда я буду понимать, мы работаем с опережением графика или отстаем».

В наше время, когда устанавливаются более жесткие сроки, автоматизированные системы контроля и оценки качества приобретают особое значение. «Раньше подрядчик мог сказать: «Хорошо, нам нужно пять месяцев». А в середине срока он мог осмотреться и понять, что он не успевает за графиком, — говорит Джейми Уильямсон. -«Сегодня так не получится. У вас есть сроки и вы должны их соблюдать. У вас есть субподрядчики, и все они тоже должны соблюдать сроки».

Еще одним преимуществом автоматизированных систем контроля является ведение документация. Системы обеспечивают ведение записей, подтверждающих качество работ и соблюдение графиков.

Автономна мобільність набирає обертів

По словам Ульриха Хермански, в ближайшие один-два года на рынке появится автономный каток, который будет работать уже не в рамках испытаний, а как функциональная часть стройплощадки.

Ульрих Хермански считает, что именно асфальтовый каток станет машиной, которая сломает все барьеры.

«Каток работает на ограниченном участке, — рассказывает Ульрих Хермански. – Эта машина не перемещается по всей стройплощадке, поэтому катком проще управлять, и проще обеспечить безопасность во время его работы. По сути, каток двигается вперед-назад, а обеспечить безопасность поможет автоматическое выключение».

Действительно ли рынок хочет отказаться от операторов в пользу автономных машин? Ульрих Хермански ответил, что да. По крайней мере, в определенных ситуациях. «Если мы говорим о катках, эксплуатация этих машин не требует сложных знаний, — говорит Ульрих Хермански. — А для остальных сложно найти квалифицированных операторов».

Еще один кандидат на автономную работу – это асфальтоукладчик, но с одной большой оговоркой. «На асфальтоукладчике вам нужно принять решение сейчас, а оно начнет работать через 20-30 метров, это усложняет задачу», — рассказывает Ульрих Хермански.

По словам Ульриха Хермански, первый рабочий автономный каток будет традиционным катком, оснащенным автоматизированными средствами управления. По мере того, как популярность концепции автономного дорожного катка будет расти, ищите машины, которые будут специально спроектированы для автономной работы.

По мнению Ульриха Хермански, мы должны изменить свой способ мышления: «Сейчас мы переделаем то, что у нас уже есть, в автономные машины. Нам нужно разрабатывать новые типы машин, а не просто переделывать существующие машины в автономные».

Государственные ведомства смогут экономить огромные суммы

Государственные ведомства медленно, но уверенно начинают внедрять эти системы и включать их в требования к технологиям дорожного строительства в той или иной форме. Но делают это очень медленно.

По словам Мюррея Лоджа, самые большие возможности связаны с использованием систем управления 3D для дорожных фрез и асфальтоукладчиков. Внедрение методов фрезерования и укладки с переменной глубиной, а также систем контроля качества в режиме реального времени стало ключевым. В конечном итоге, происходит досрочное завершение проектов, повышается качество и увеличивается срок службы дорог. А если ко всем этим преимуществам добавить существенную экономию затрат.

«Если у нас есть деньги на 10 проектов, сможем ли мы повысить эффективность и сделать 11? – спрашивает Мюррей Лодж. – А можем сделать за те же деньги 14?»

Это большие деньги. Мюррей Лодж говорит, что это вполне реально, если использовать 3D планирование. Некоторые транспортные ведомства уже начали предпринимать такие шаги, «но многие этого не делают», отметил Мюррей Лодж, поскольку ведомства иногда слишком медленно внедряют новые подходы.

Тем не менее, выгоды могут быть достаточно существенными, чтобы стимулировать признание.

«Дело не только в том, что подрядчик смог сэкономить 300 000 долларов на одном проекте, — говорит Мюррей Лодж. Если думать более масштабно, «эти 300 000 долларов превращаются в 300 миллионов долларов… которые затем превращаются в 3 миллиарда долларов».

Решающее значение в концепции 3D имеет уровень детализации. Раньше геодезисты шли вдоль дорожного покрытия с рейкой и через каждые семь метров проверяли отметки – по центральной линии, в срединной точке полосы движения и по правой обочине.

В этом случае у дорожников есть информация о каждом миллиметре дороги, а не об отдельных участках через каждые семь метров, как было раньше.

Благодаря детальному трехмерному плану дорожные фрезы с высокой точностью удалят больше материала на неровностях и меньше в выемках, оставив для асфальтоукладчика ровную поверхность одинаковой толщины. 3D-подход превращает машины в интеллектуальные инструменты и обеспечивает больше полезных данных обрабатываемой поверхности.

Благодаря интеллектуальным машинам получается настолько ровная поверхность дороги, что срок ее эксплуатации увеличивается на годы. Благодаря более рациональному использованию материалов на строительной площадке также можно сэкономить большие деньги.

По мнению Джейми Уильямсона, это решающий фактор.

Однако нужно расшевелить государственные структуры. По словам Мюррея Лоджа, дорожно-строительные предприятия примерно в 80% проектов использует 2D-технологию. «Если говорить о внедрении 3D системы, на ее долю приходится примерно полпроцента», — сказал Мюррей Лодж.

Такой уровень использования заставляет думать, что до массового внедрения 3D-технологии еще далеко. Но специалисты компании Topcon ожидают, что количество пользователей будет быстро расти из-за ошеломляющих результатов, которых можно достичь с помощью 3D-технологии. При использовании на бульдозерах, при планировании и уплотнении грунта, при укладке и уплотнении дорожного покрытия эта технология увеличивает производительность, улучшает качество и обеспечивает экономию средств. Использование 3-D технологий вносит свой вклад в оптимизацию работы заводов, выпускающих дорожно-строительные материалы, а также доставку материалов на стройплощадку.

Положительные стороны для экологии

Технологии делают строительные процессы экологически более чистыми… бесчисленными множеством способов.

Эффективный асфальтоукладчик сжигает меньше топлива, как и эффективные фрезы и катки. Уменьшение расхода материалов помогает сохранить природные ресурсы. Это также означает, что необходимо производить меньше строительных смесей, что снижает расход топлива и уменьшает объем выбросов на заводе. Нужно доставлять меньше материала на стройплощадку, что предотвращает связанные с доставкой автотранспортом выбросы.

Ровные дороги служат дольше, потому что на них нет неровностей, которые являются причиной постепенного разрушения дороги тяжелыми транспортными средствами. Более длительный срок эксплуатации дает невероятную экономию, если принять во внимание дорожные системы мира, или даже в рамках одной страны. Благодаря ровным дорогам предотвращается повреждение транспортных средств, что само по себе имеет экологические преимущества, например, более продолжительный срок службы компонентов и систем автомобиля.

И да, технология может внести большой вклад в другой вид «зеленых» преимуществ — деньги. Для клиентов нет ничего необычного в том, чтобы удвоить производительность в зависимости от типа машины и области ее применения.

«Вы сжигаете меньше топлива и контролируете расход материала с точностью до 0,1%, — говорит Джейми Уильямсон. — Технология обеспечивает эффективность на каждом этапе строительного процесса. Это означает огромную экономию топлива, снижение выбросов и экономное использование природных ресурсов».

Передает Информационный портал Заполнители