Caterpillar tehnikas centrā Mosvilā, Ilinoisas štatā (ASV) rosība nerimst. Pirms desmit gadiem galvenais izaicinājums inženieru komandai bija nodrošināt uzņēmuma ražoto dzinēju un aprīkojuma atbilstību emisiju noteikumiem. Mūsdienās parādījušies jauni izaicinājumi, turklāt pandēmijas laika hibrīdajos birojos darbinieki, kad vien iespējams, strādā no mājām.
Caterpillar tehniskais direktors Karls Veiss uzsver autonomijas, savienojamības un elektrifikācijas integrācijas (ACE) nozīmīgumu.
Vairāk nekā gadsimtu, izmantojot jaunākās tehnoloģijas, uzņēmums Caterpillar ir izstrādājis aprīkojumu, lai palīdzētu klientiem pabeigt to darbu neatkarīgi no tā, kas notiek pasaulē. Tajā pašā laikā uzņēmums ir veicis nepārtrauktus uzlabojumus savās iekšējās sistēmās un procesos.
“Šodien, kad mūsu inženieru komandas darbojas no Peorijas līdz Bengalūrai, mēs varam vēl rūpīgāk izstrādāt produktus,” stāsta Karls Veiss, uzņēmuma tehniskais direktors kopš 2019. gada un atbildīgais par uzņēmuma Integrēto komponentu un risinājumu nodaļu. “Mums ir aprīkojums programmatūras un aparatūras testēšanai. Mums ir identiski virtuālie izmēģinājumu poligoni Peorijā, Tūsonā, Brisbenā un Bengalorā, kur mūsu inženieri 24 stundas diennaktī var veikt testus no jebkuras vietas pasaulē. Komandas strādā bez apstājas, jo daudzas mūsu vadītās simulācijas prasa laiku. Tā kā mums ir iespējas veikt šīs pārbaudes visu diennakti, esam kļuvuši produktīvāki un esam uzkrājuši vērtīgu pieredzi.”
“Darbs tehnikas centrā sākas ar padziļinātu izpratni par mūsu klientu izaicinājumiem. Man patīk pārliecināties, ka mūsu jaunie inženieri zina, ka mēs neattīstām tehnoloģiju tehnoloģijas dēļ. Kamēr uzņēmums turpina izstrādāt jaunas iekšdedzes dzinēju tehnoloģijas, Caterpillar fiziskās un virtuālās laboratorijas koncentrējas uz ACE - automatizācijas, savienojamības un elektrifikācijas sinerģiju. Mēs vienmēr runājam par šīm trim jomām kopā, jo mūsu klienti no tehnoloģijas var gūt maksimālu labumu tad, ja tās ir apvienotas.”
Viedā procesu vadība
Daži no šī darba rezultātiem tika izstādīti foruma World of Concrete stendā Lasvegasā. Caterpillar nāca klajā ar vairākiem nozīmīgiem paziņojumiem par kompakto aprīkojumu, tostarp par viedās pārvietošanās funkcijas ieviešanu saviem D3 kompaktiekrāvējiem (SSL) un kompaktajiem kāpurķēžu iekrāvējiem (CTL).
Ar viedās pārvietošanās palīdzību tiek uztverta palīgierīces slodze un automātiski pielāgota piedziņa, lai priekšā uzstādītais darbarīks darbotos produktīvā ātrumā. Darbarīka spiediena sensori darbojas ar programmatūru, lai līdzsvarotu frēzes slodzi un ātrumu.
Caterpillar saviem D3 kompaktiekrāvējiem un kompaktajiem kāpurķēžu iekrāvējiem ir pievienojis viedo pārvietošanās funkciju.
Uzņēmums apgalvo, ka šī sistēma jaunus darbiniekus var ātri pārvērst produktīvos strādniekos. Turklāt bez šīs sistēmas pārāk lēns darba ātrums var izraisīt produktivitātes zudumu.
Vadītājam ir jāaktivizē sistēma un kabīnes displejā jāiestata maksimālais pārvietošanās ātrums. Kad darbarīks nofiksē parametrus, ar viedo pārvietošanos tiek mērīta palīgierīces slodze un automātiski pielāgotas piedziņa. Ja darbarīks iestrēgst, automātiski ieslēdzas reversa funkcija, lai novērstu sastrēgumu.
D3 modeļi, kas būs pieejami 2022. gada trešajā ceturksnī, jau būs gatavi viedajai pārvietošanai. Sensori un programmatūra būs pieejami arī kā uzstādīšanas komplekts vecākiem D3 modeļiem.
Cat Command tālvadības pults būs pieejama tiešās redzamības zonā, kā arī versijā darbībai ārpus tiešās redzamības.
Command tālvadības pults
Cat Command tālvadības pults, kas izstrādāta arī D3 CTL un SSL, nodrošina ar kursorsviru vadāmu tālvadību, kas palielina drošību un produktivitāti, strādājot sarežģītā un potenciāli bīstamā vidē. Šī tehnoloģija jau ir mainījusi vadītāja pieredzi darbā Caterpillar buldozeriem, ekskavatoriem un riteņu iekrāvējiem.
Jaunā sistēma tiks pārdota divās konfigurācijās: darbībai tiešās redzamības līnijā ar portatīvo vadības pulti un darbībai ārpus tiešās redzamības līnijas, izmantojot tālvadības pulti.
Tiešās redzamības līnijas sistēmā ietilpst indikatora gaismas, bezvadu uztvērējs un antenas, kas uzstādītas uz kabīnes jumta. Mašīnu iespējams vadīt, izmantojot konsoli. Piekļuve tādām funkcijām kā mašīnas palaišana/izslēgšana, kausu piepildīšana/iztukšošana un pacelšana/nolaišana, skaņas signāls, lēnās pārvietošanās vadība un papildu hidraulikas funkcionalitāte ir nodrošināta, izmantojot konsoles vadību. Darbības diapazons ir līdz 400 metriem.
Command sistēmā darbībai ārpus tiešās redzamības līnijas ir pievienota priekšējā, aizmugurējā un sānu kamera, kā arī mikrofons skaņas uztveršanai. Vadības ierīce nodrošinot lietotājam tādu pašu vadības reakciju kā kabīnē. Tajā ietilpst arī modulāra, pielāgota stacija, kas lietotāju novieto sēdus stāvoklī, imitējot tradicionālu mašīnu. Viens lietotājs var izveidot savienojumu ar vairākām dažāda izmēra un veida iekārtām no vienas stacijas, vienlaikus kontrolējot vienu iekārtu pat no otras pasaules malas.
“Risinājums darbībai tiešās redzamības līnijā ir paredzēts klientiem, kuri vēlas lētāku risinājumu, kas nodrošinātu iespēju vadīt mašīnu, atrodoties ārpus kabīnes,” stāsta Kevins Kolemans, Caterpillar SSL/CTL produktu lietojumprogrammu speciālists. “Ja vēlaties izsēdināt vadītāju no kabīnes konkrēta uzdevuma veikšanai, varat to viegli izdarīt. Normatīvie standarti nosaka, ka pirms konveijera apakšas tīrīšanas tas ir jāaptur, un tas nozīmē arī ražošanas apturēšanu. Pasargājot vadītāju no šīs bīstamās situācijas, jūs varat saglabāt ražošanas efektivitāti. Un, ja nepieciešams, gan tiešās redzamības sistēma, gan ārpus tiešās redzamības sistēma ļauj tradicionāli darbināt mašīnu no kabīnes.”
Cat 794 AC izstādē MINExpo 2021 Lasvegasā.
Autonomie risinājumi
Caterpillar mērķis ir izstrādāt risinājumus, kas palīdz klientiem veidot labāku pasauli. Mēs izstrādājam tehnoloģiju, lai risinātu lielākos izaicinājumus neatkarīgi no tā, vai tas ir darbaspēks, drošība, produktivitāte vai darbības konsekvence.
“Mūsu inženieru mantra ir - droša un kiberdroša konstrukcija”, sacīja Veiss, “un to lieliski pierāda tas, ka mūsu kalnrūpniecības klienti, izmantojot autonomās izvešanas sistēmas, nav guvuši nekādas traumas. Tas ir skaidrs apliecinājums mūsu vēlmei palīdzēt klientiem nodrošināt savu darbinieku drošību. Arī mūsu klienti, izmantojot šo tehnoloģiju, kļūst acīmredzami produktīvāki. Vienam no mūsu kalnrūpniecības klientiem Rietumaustrālijā produktivitāte ir uzlabojusies par 30%.
“Tās ir ātrās uzvaras, ko klienti var sasniegt ar autonomiju, taču ar procesiem, ko mēs viņiem palīdzam ieviest, viņi var arī veicināt produktivitāti, tāpat kā mēs to darām savās Caterpillar rūpnīcās. Šī konsekvence nodrošina labāku kvalitāti un sniedz platformu, balstoties uz to kā viņi var nepārtraukti gadu no gada uzlabot savu sniegumu. Mūsu klientiem nav jāapstājas pie šiem 30% uzlabojumiem, tie var iet tālāk, jo viņiem katru dienu ir atkārtojams risinājums.”
“Daudzu klientu galvenais mērķis ir produktivitāte, jo īpaši kalnrūpniecības biznesā, un daudzi klienti vēlas arī vieglāku piekļuvi darbam ar mums un mūsu izplatītājiem. Tas sasniedzams ar savienojamību. Palīdzot saviem klientiem paplašināt tehnikas parku pārskatāmību, mēs ļaujam viņiem saskatīt kā optimizēt vispārējo drošību, efektivitāti un produktivitāti. Arī tad, ja nav autonomijas, savienots tehnikas parks palīdz klientiem uzzināt, kur atrodas viņu mašīnas un cilvēki, tādējādi uzlabojot drošību un norādot uz vājajām vietām, lai varētu rast tām risinājumu.”
Cat Command pults nodrošina tālvadību ar kursorsviru, lai palielinātu drošību un produktivitāti, strādājot potenciāli bīstamā vidē. Šeit ilustrētā tehnoloģija ārpus tiešās redzamības līnijas jau ir mainījusi vadītāju pieredzi darbā ar Caterpillar buldozeriem, ekskavatoriem un riteņu iekrāvējiem.
Command pārvietošana
Viens no uzņēmuma lielākajiem ACE modeļiem bezceļu aprīkojumā ir Cat 794 AC elektriskās piedziņas kravas automašīna. Laikā kopš tās debijas izstādē MINExpo 2016 kravas automašīnas ir nostrādājušas vairāk nekā 780 000 stundu deviņās valstīs, darbojoties ogļu un rūdas transportēšanas jomā. 794 AC modeļu skaits pasaulē pēdējo pāris gadu laikā ir trīskāršojies līdz vairāk nekā 150 vienībām.
Tagad 794 AC ir kļuvis par jaunāko Caterpillar kravas automašīnu, kas aprīkota ar autonomo risinājumu MineStar Command. 794 AC ir pirmais elektriskās piedziņas modelis, kas pievienojies aizvien pieaugošajam autonomo mašīnu parkam, kurā ietilpst Cat 789D, 793D, 793F un 797F modeļi. Autonomie 794 AC elektriskās piedziņas kalnrūpniecības kravas automobiļi jau tiek izmantoti Dienvidamerikā.
Command sistēma nodrošina pilnīgi autonomu kravas automašīnu darbību, mijiedarbību ar citu aprīkojumu un integrāciju ar klientu kalnrūpniecības procesiem, ko pārvalda MineStar. Tā ir rūpnīcas piedāvāta pilnīga sistēmas integrācija.
Uzņēmums apgalvo, ka Command risina daudzas kalnrūpniecības problēmas, tostarp darbaspēka trūkumu un nepieciešamību vairāk izmantot mašīnas. Autonomās kravas automašīnas, kas izmanto Command, esot pārvadājušas 4 miljardus tonnu.
2020. gadā Caterpillar iegādājās Sanfrancisko tehnoloģiju uzņēmumu Marble Robot. “Raugoties uz pašreizējo produktu piedāvājumu un mūsu nākotni šajā jomā, tas tiešām ir mūsu cilvēku nopelns, ka esam spējuši paveikt to, ko esam paveikuši,” sacīja Veiss. “Mums ir lieliska komanda, taču šodien tie ir ne tikai Caterpillar darbinieki. Tie ir arī cilvēki, ar kuriem gadu gaitā esam sadarbojušies. Daži no viņiem ir kļuvuši par mūsu darbiniekiem, un daži turpina būt partneri.
“Marble Robot ir Sanfrancisko līča jaunuzņēmums, kas koncentrējas uz transporta ķēdes funkcionēšanu pilsētvidē. Galvenā tehnoloģija, ko viņi izmanto, ir iespēja pēc zuduša savienojuma ar GPS turpināt vadīt transportlīdzekli autonomi. Pilsētas vidē augstas ēkas var bloķēt signālu, tas notiek arī raktuvēs un būvlaukumos. Mēs šo spēju esam piesaistījuši, lai palīdzētu atrisināt mūsu klientu lielākās problēmas.”
Mūsdienās jaunu tehnoloģiju atrašanu un pārbaudi visā pasaulē varētu uzskatīt par tehniskā direktora un citu darbinieku pilnas slodzes darbu. “Ir daudzi veidi, kā mēs sekojam līdzi jaunumiem,” sacīja Veiss. “Mēs sadarbojamies ar daudzām universitātēm un asociācijām. Mums ir riska kapitāla grupa, kas izpēta riska kapitāla fondus, lai tehnoloģiju attīstības gaitā ieguldītu lietās, kas varētu būt noderīgas mūsu biznesam. Tādā veidā mēs iegūstam agrīnu priekšstatu par notiekošo, un tas dod mums iespēju sadarboties arī pēc tam, kad šīs tehnoloģijas patiešām attīstās. Bet visā pasaulē notiek tik daudz, ka ir grūti visam izsekot līdzi. Tas ir vēl viens mūsu globālās organizācijas ieguvums - mums ir cilvēki dažādās valstīs, kuriem ir ausis vaļā attiecībā uz to, kādi jaunuzņēmumi tiek dibināti, kādu finansējumu piešķir valdības, kas varētu palīdzēt paātrināt viņu darbu, un mēs izmantojam tos, cik vien labi iespējams.”
Liela daļa no izstrādātā un raktuvēs pārbaudītā nonāk uzņēmuma citu produktu līnijās, piemēram, Command pieejamība kompaktajās iekārtās. “Kalnrūpniecība patiešām ir ļāvusi mums ātri un spēcīgi virzīties uz priekšu ar šīm tehnoloģijām,” teic Veiss, “taču mums, protams, ir klienti arī citās sfērās. Mēs šo tehnoloģiju izmantojam, lai labums tiktu arī viņiem. Būvniecībā mēs varam izmantot dažas no tām tehnoloģijām, kuras jau esam izstrādājuši kalnrūpniecībai, un pārvērst tās par risinājumiem, ko var izmantot mūsu klienti ar mazāk atkārtojamām sfērām. Piemēram, mēs strādājam pie saules enerģijas saimniecību iekārtu automatizācijas. Tur var redzēt progresu, kurā mūsu automatizācijas tehnoloģija palīdz iekārtot saules enerģijas saimniecību, kas nodrošina elektroenerģiju tīklam, kas galu galā nodrošinās mūsu elektrificēto iekārtu darbināšanu dažādās vietās visā pasaulē.”
Command konsole nodrošina ātru pāreju uz tiešās redzamības līnijas mašīnas vadību darba vietā, izmantojot vieglu, kompaktu konsoli, ko atbalsta ērta plecu josla. Tā kā uz vietas nav nepieciešama sakaru infrastruktūra, tā ir ideāli piemērota īslaicīgai vai ārkārtas attālinātai darbībai. Izmantojot 900 MHz vai 2,4 GHz frekvences sakaru protokolu, konsole piedāvā iekārtas vadības diapazonu, kas sasniedz līdz 400 m. Ja pazūd bezvadu sakari vai konsole ir sasvērta vairāk nekā par 45 grādiem, iebūvētie drošības līdzekļi aptur jebkādu kustību.
Elektrificēts tehnikas parks
Autonomija un savienojamība lielā mērā ietilps ACE akronīma “e” burtā - elektrifikācija. Lai no elektrificētām kravas automašīnām un cita aprīkojuma iegūtu maksimālu efektu, nepieciešama autonomija.
“Izlemjot, kurai kravas automašīnai tiks pievienots iekraušanas rīks vai kura dosies uz karjeru, vai arī kā tiks optimizēta šīs darbu ķēdes veiktspēja, mēs konkrētajās raktuvēs aplūkojam simtiem mainīgo,” sacīja Veiss. “Mēs izmantojam šo informāciju, lai pieņemtu lēmumu, atkarībā no elektroenerģijas pieejamības, sastrēgumiem vai rindām izgāztuvē, vai šķēršļiem pārvadāšanas ceļā. Mēs izmantojam šo informāciju, lai noteiktu, kura ir visefektīvākā vieta, uz kuru nosūtīt attiecīgo kravas automašīnu, lai sasniegtu raktuves ražošanas mērķi. Šodien mēs varam ieliet kravas automašīnā pietiekami daudz dīzeļdegvielas, lai tā darbotos 24 stundas, bet ar akumulatoriem tas tā nebūs – vismaz ne sākotnēji. Transportlīdzekļa enerģētiskais stāvoklis, nosakot šīs kravas automašīnas uzdevumu, kļūs par ārkārtīgi svarīgu, ja ne vissvarīgāko, mainīgo.”
“Kad jūs apvienojat elektrificētu autoparku ar autonomiju un savienojamību, jūs varat palīdzēt nodrošināt, ka šis autoparks saglabās produktīvu darbību bez iestrēgušiem līdzekļiem akumulatora uzlādes dēļ. Visas šīs lietas kopā rada ļoti efektīvu risinājumu.”
