Aşa cum a demonstrat cel mai recent Tech Show al companiei, departamentul pentru tehnologii emergente al Volvo Construction Equipment priveşte în persepctivă. O perspectivă largă …
În vieţile noastre moderne, agitate nu este întotdeauna uşor să înţelegem ce se va petrece în cursul zilei de mâine, cu atât mai puţin ce se va petrece peste o generaţie. Însă tocmai aceasta este sarcina atribuită celor 20 de ingineri din departamentului de tehnologie al Volvo Construction Equipment. “Este sarcina noastră să privim în viitor, în perspectivă următorilor 30 de ani şi să trasăm o hartă a tehologiilor care în prezent se află în stadiu embrionar dar care în viitor ar putea face diferenţa,” declara Jenny Elfsberg, directorul departamentului.
Pentru o companie ca Volvo, centrată pe inovaţie, cele mai recente tehnologii nu sunt numai utile ci sunt necesare în mod esenţial, pentru asigurarea unui loc fruntaş în competiţie. Însă întrebarea care se pune este: asupra căror tehnologii trebuie concetrată atenţia? “ Să luăm, spre exmplu, energia solară şi celulele de combustibil pe bază de hirogen,” spune Elfsberg. “ Azi nu sunt foarte eficiente şi ar trebui să se petreacă ceva radical pentru ca acestea să înlocuiască motorul tradiţional, cu combustie, ca sursă primară de energie a unei maşini. Însă numai pentru că nu le pot înlocui azi – sau chiar în următorii 10 ani – nu înseamnă că nu sunt tehnologii interesante. Avem toate motivele să credem că celulele solare şi cu combustibil vor face acel salt în dezvoltare – astfel încât trebuie să fim pregătiţi.”
Care cred Elfsberg şi echipa sa, că vor fi tehnologiile de vârf peste câteva decenii?
Utilajele autonome
Volvo colaborează cu un numar de universitaţi, ca Örebro din Suedia sau Kaiserlautern din Germania, pentru dezvoltarea de echipamente care nu necesită operatori la bord. Pentru moment proiectul a dus la conceperea unui încărcător cu roată cu cupe şi a a unui excavator care pot îndeplini sarcini simple de excavare şi încărcare. Arhitectura software-ului nu poate face faţă încă unor situaţii în schimbare dinamică însă progresele făcute sunt foarte interesante. Este posibil să mai dureze câteva zeci de ani până când această tehnologie va fi produsă însă ea vine cu potenţialul de a reduce drastic costurile de exploatare ale utilajului. De asemnea prezintă avantaje pentru operarea în medii periculoase.
Următorul pas al proiectului va fi îmbunătăţirea reţelei de control pe bază comportamentală, pentru a permite desfăşurarea de sarcini complexe într-un mediu aflat în permanentă schimbare. Se speră ca aceasta va duce la un utilaj autonom care să poată atinge echivalentul a 70% din productivitatea unui operator cu experienţă.
Elfsberg consideră că: “Încă vom mai avea operatori în cabine şi peste 30 de ani”. “ Întregul proces este suficient de complicat că să trebuiască să fie simtit – dar viitorul va presupune autonomie mult mai mare a utilajului. Va face, de asemenea, şi munca operatolului mai interesantă prin, probabil, controlul la distantă al utilajului. În acelaşi timp, văzand operatorul ca şi parte a sistemului, ne vom concentra pe operabilitate, pe asistentă operatorului şi pe funcţii autonome.”
Sisteme de transmisie hibride şi avansate
Exista două forme de tehnologii hibride (mai mult de o singură sursă de putere) care vor fi interesante în viitor – hibrizii hidrauluci si hibrizii electrici. În mod tradiţional, sistemele hidraulice sunt văzute în mod asemănător cu sistemul de circulaţie sangvină în corpul uman – care funcţionează chiar şi atunci cand ne odihnim. Mai inteligent ar fi dacă circuitul hidraulic ar funcţiona numai la nevoie iar energia nefolosită ar fi depozitată în acumulatori. Această energie ar fi apoi alimentată în sistem printr-un mod de control electronic inteligent, ducând astfel la o reducere drastică a pierderilor energetice. Pe termen mai lung, chiar şi sistemele hidraulice vor avea de înfruntat o competiţie mai intensă din partea motoarelor electrice si a actuatoarelor, ceea ce ar duce la eliminarea pierderilor de combustibili, la reducerea zgomotului şi a reducerii greutăţii specifice a sistemelor.
Hibrizii electrici sunt mai cunoscuţi şi având în vedere ritmul în care se dezvoltă tehnologia acumulatorilor, nu este de neconceput ca utilajele pentru construcţii de dimensiune mai redusă să fie actionaţe în întregime electric. Vor continua să se dezvolte sisteme care permit ca cele mai mari utitaje să fie alimentate dela reţeaua electrică în timp ce se investeşte mult în perfectionarea unei soluţii diesel – electrice.
O altă direcţie tinde înspre transmisiile continue variabile, sau CVT (eng.). Volvo şi-a facut publice acţiunile în sfera acestei tehnologii la Tech Show şi a anuntat construcţia primului prototip CVT. Eliminarea variatorului de cuplu este una dintre principalele provocări actuale în domeniul sistemelor de transmisie iar CVT oferă o soluţie eficientă.
În centrul atenţiei – factorul uman
Recentul Tech Show al grupului Volvo a prezentat un simulator de utilaj. Acesta nu a fost expus pentru a demonstra realitatea virtuală inteligentă a sistemului ci pentru a sublinia nivelul de stress sub care acţionează operatorii atunci cand folosesc utilajele. Prin monitorizarea funcţiilor vitale ale operatorilor designerii pot creea utilaje inteligente care percep solicitările la care sunt supuşi cei care le acţioneaza. Aceste utilaje se pot adapta pentru a fi mai uşor de manevrat, pentru a produce mai puţin stress şi pentru a necesita efort mai puţin – reducând astfel oboseala şi permiţând operatorilor să-şi concentreze energia asupra lucrării pe care o execută. “măsurarea productivitaţii sau a consumului de combustibili fară a ţine seama de nivelul de solicitare al operatorului este în foarte mare măsură lipsită de sens.” spune Elfsberg. “ Vom vedea dezvoltându-se sisteme care depind din ce în ce mai puţin de abilitaţile operatorului, sisteme care sustin şi îndrumă operatorul sau chiar preiau controlul funcţiilor primare.” Şi cabina viitorului va fi mai avansată – o evoluţie bine venită pentru generaţiile următoare de operatori, care au crescut cu jocuri pe calculator. Pe viitor nu vom fi atât de conservatori în designul cabinelor noastre, informaţia va fi prezentată pe monitoare HUD (monitoare transparente care afişează informaţia fără să fie necesară deplasarea privirii din punctul obişnuit de focalizare) şi vom implementa şi alte soluţii inovative. Operatorul va acţiona mai mult ca supraveghetor.”
Factorul uman în afara pericolului
Un avantaj de necontestat al intelingenţei sporite a utilajelor este abilitatea de a implemeta măsurile de siguranţă în mod activ. Volvo şi-a propus ca obiectiv principal reducerea pană la zero a accidentelor asociate cu operarea utilajelor iar tehnologiile viitoare vor juca un rol major în atingerea acestuî obiectiv. Se vor implemeta sisteme care detectează obstacole şi prezenţă umană în apropierea utilajelor şi care vor trece dincolo de o simplă atenţionare în momentul când utilajul se gaseşte în situaţii periculoase (ex.: în situaţia de a se răsturna). Pe termen lung, comunicarea dintre maşini se va dezvolta până într-atat încât utilajele vor “vorbi” între ele şi cu un punct central de control. Această tehnologie va ajuta nu numai la evitarea coliziunilor ci şi la eficientizarea fluxului de echipamente. (Spre exemplu un utilaj de presare ar putea informa camionul cu asfalt să nu se propie, pentru că este pe cale să-şi modifice direcţia de deplasare.)
Concentrare asupra viitorului
Dar, dacă se presupune că toate ideile bune ar trebui să fie acţionate de către cererea utilizatorului, atunci pentru ce să implementăm tehnologii noi dacă operatorii nu le solicită? ” În vreme ce reacţia pietei este importantă,” spune Andres Larsson, director tehnic al Volvo Construction Equipment, “cercetările noastre indică faptul că multe idei care sunt privite în prezent ca lucruri comune nu s-a fi dezvoltat dacă ar fi fost lăsate numai în grija imaginaţiei clientului, este parte a muncii noastre să prezentăm clientului o perspectivă a viitorului pe care nu şi-o poate proiecta singur. Şi clienţii işi doresc asta: suntem cunoscuţi deja pentru creativitatea noastră dar trebuie să ne consolidăm reputaţia inovând zi de zi.”
Sursa: http://www.constructionshows.com/technology%E2%80%99s-advance-guard/