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Uno sguardo sulla tecnologia
L’autonomia nell’edilizia ha appena fatto un grande passo in avanti
Dopo il successo dell’attrezzatura autonoma e con controllo a distanza per il settore minerario, Caterpillar è già molto avanti sulla strada dell’autonomia per le macchine edili. In questo articolo, Joe Forcash di Cat® Robotics racconta lo sviluppo di una pala cingolata compatta semi-autonoma che è stata presentata da poco al pubblico.
Di Joe Forcash, Responsabile costruzioni meccaniche, Cat Robotics
Poco tempo fa a Cat Trial 12, un evento di dimostrazione di macchine sui terreni di Tinaja Hills Proving Grounds di Caterpillar in Arizona, è comparso un segno di quello che ci riserva il futuro. Il pubblico e la stampa hanno potuto vedere per la prima volta una piccola macchina che promette grandi cambiamenti per il settore edile.
A parte una serie di luci colorate sul tetto della cabina, questa pala cingolata compatta Cat 299D3 sembra uguale a tutte le altre. E lo è, ma c’è una differenza fondamentale: si comanda sia con controllo a distanza sia in modalità semi-autonoma (senza intervento umano) per buona parte del suo ciclo di lavoro. La luce blu in cima alla cabina indica che sta funzionando in modalità “no staff”, cioè senza nessuno in cabina.
Il progetto ha avuto inizio due anni fa, quando Caterpillar ha acquisito l’azienda Marble Robotics di San Francisco. Quest’ultima ha sviluppato piccoli robot da consegna per usi in ambienti complessi e dinamici. Unendo la loro tecnologia agile con funzionalità di autonomia e sistemi di controllo a distanza di Cat Command, Caterpillar è partita in quarta per sviluppare attrezzature autonome leggere e convenienti.
Console Da Remoto In Loco
L’obiettivo del progetto è fornire le soluzioni autonome giuste ai clienti del settore edile. Questo significa offrire attrezzature autonome e semi-autonome in grado di:
· Essere prodotte a un costo nettamente inferiore rispetto a quanto consentito finora dalle tecnologie Cat del settore minerario.
· Funzionare nell’ambiente complesso e dinamico di un cantiere edile.
· Lavorare in cantieri senza un’infrastruttura esistente di comunicazione di dati.
Quest’ultimo punto è molto importante. Mentre una miniera può essere attiva per decenni, di solito i cantieri edili sono aperti per alcuni mesi o un anno. Le imprese edili non sono quindi in grado di giustificare l’investimento in un’infrastruttura capillare del cantiere. Devono arrivare velocemente in cantiere, fare il lavoro al meglio e passare al cantiere dopo.
Cat Robotics risolve questo problema consentendo alla macchina di leggere e seguire il file di progetto del cantiere di ogni cliente. La tecnologia utilizzata nella nuova pala cingolata compatta semi-autonoma trasporta quel file in un sistema di back office e lo invia a un semplice tablet di comando. Il tablet si connette direttamente alla pala che, praticamente, dispone del suo hotspot Wi-Fi. Il sistema consente di impostare velocemente un cantiere, senza la necessità di una rete dati dedicata.
Unire Controllo A Distanza E Autonomia
In qualità di veicolo semi-autonomo, la pala cingolata compatta demo unisce il controllo a distanza alla capacità di agire in semi-autonomia. Consente a un operatore di comandare la macchina tramite l’interfaccia del tablet mentre raccoglie il materiale, un lavoro che richiede grande precisione. Dopo aver caricato, l’operatore assegna un punto di scarico e la macchina vi si reca da sola. Scarica il materiale per tornare alla zona di prelievo, dove l’operatore riprende i comandi.
Questo consente a un solo operatore di controllare fino a quattro macchine alla volta. Senza la parte più monotona e ripetitiva dell’attività, cioè spostarsi tra la zona di prelievo e quella di scarico, il lavoro diventa molto più interessante. Inoltre si utilizza al meglio la presenza dell’operatore, eliminando i tempi di fermo.
Sfruttare Le Tecnologie Di Serie
Le pale cingolate compatte Cat della serie D, come il 299D3, hanno grandi capacità di guida tramite fili, quindi si prestano bene all’automazione. Le capacità di automazione già esistenti e utilizzate dagli operatori in cabina, come l’autostabilizzazione delle forche, Return to Dig e Return to Lift, possono essere integrate efficacemente con le capacità di autonomia e comando a distanza.
La nuova struttura autonoma sfrutta questo “DNA” di automazione che è già di serie. Inoltre, aggiunge la possibilità di muoversi all’interno della mappa di un progetto e utilizzare lidar, telecamere e altri sensori per spostarsi in sicurezza su un cantiere in piena attività. Utilizzare una macchina già esistente, piuttosto che crearne una nuova, semplifica lo sviluppo dell’attrezzatura autonoma.
Gestire Cantieri Dinamici
La struttura autonoma ha molto da fare: i suoi sensori di bordo e sistemi intelligenti devono assimilare molte informazioni dal cantiere ed elaborarle velocemente per garantire di lavorare in modo sicuro ed efficiente.
Per esempio, la macchina deve essere in grado di distinguere tra oggetti inanimati e persone. Grazie a una tecnologia chiamata “dynamic path planning”, il sistema è in grado di calcolare in pochissimo tempo un modo per aggirare gli ostacoli fermi.
Inoltre, è abbastanza intelligente da capire se una persona si trova sul suo percorso. In quel caso, nel calcolare un nuovo percorso darà più spazio alla persona oppure sceglierà di rallentare o fermarsi. Farà la stessa cosa con i veicoli leggeri come i pick-up.
Ma manca ancora l’ultima fase per l’integrazione dell’autonomia in un cantiere edile. La macchina può essere programmata per funzionare nel modo più sicuro possibile, però anche i processi del cantiere devono essere rivisti per massimizzare produzione e sicurezza.
Le persone devono mantenersi più lontane dalle attrezzature autonome. Se cercano di lavorare alla stessa distanza utilizzata per le macchine con operatore, costringeranno l’attrezzatura a diminuire la velocità, diminuendo l’efficienza di produzione.
Creare I Cantieri Del Futuro
Al momento Caterpillar sta conducendo prove sul campo nei cantieri di alcuni clienti per lavorare su questi aspetti. Stiamo imparando come integrare al meglio l’autonomia in applicazioni specifiche e utilizzeremo il feedback raccolto sui cantieri e dai clienti per mettere in commercio le attrezzature edili autonome.
Uno degli aspetti che stiamo analizzando nelle nostre prove sul campo è l’ampio set di capacità che gli operatori dovranno utilizzare in un cantiere automatizzato. Le attrezzature autonome si fanno carico dei compiti semplici e ripetitivi, oltre a quelli in luoghi pericolosi, e questo aiuterà a contrastare la mancanza di manodopera odierna.
C’è di più: alcuni operatori saranno più liberi e così potranno migliorare le proprie capacità di gestire più lavori. Gli operatori con controllo a distanza dovranno sapere passare da una macchina all’altra o addirittura da un cantiere all’altro, quindi dovranno conoscere come gestire macchine diverse in varie applicazioni. Man mano che le nuove attrezzature autonome passano online, dovranno essere più Responsabili di macchine che non operatori perché gestiranno una serie di attrezzature al lavoro contemporaneamente.
Questo set di capacità più ampio renderà il lavoro edile più interessante per una nuova generazione di dipendenti che saranno ancora più preziosi per i propri datori di lavoro.
Vale La Pena Guardare Avanti
Ogni giorno la tecnologia delle attrezzature edili fa nuovi progressi. Vale la pena guardare avanti e restare aggiornati sugli ultimi sviluppi, anche se non pensi di passare subito al controllo a distanza o alle attrezzature autonome. Più cose sai su ciò che è in arrivo, meglio sarai in grado di adattarti a questi cambiamenti quando sarai pronto.
CAT COMMAND PER L’EDILIZIA
Per ulteriori informazioni sugli sviluppi delle tecnologie di controllo a distanza e autonomia nell’edilizia:
Se sei pronto a tuffarti in queste fantastiche tecnologie, contatta il tuo distributore locale Cat che ti mostrerà cos’è disponibile al momento e ti aiuterà a implementare le tecnologie più adatte alla tua attività.
