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          bauma 2022所揭示的未來脈絡

          匠客工程機械 評論(0)

          來源:匠客工程機械

          時隔三年半之后,2022年10月下旬,bauma展在慕尼黑展覽中心再次舉辦,中國成為排名第十的參展商國家。

          受限于疫情等因素,筆者和很多國內的同仁都沒有親赴現場,但通過互聯網能夠遠程觀展,除了看到諸多中國和海外企業在bauma展亮相的精彩風姿之外,其實筆者真正想說的是,慕尼黑bauma展不僅是工程機械制造商展示其產品和技術的全球高地,更是展現全球建筑及采礦業全價值鏈最先進的工藝、技術和解決方案的平臺。

          當然此次bauma 2022還有一個關鍵的意義在于,工程機械行業作為一個全球如此傳統的行業,在經歷兩年多新冠肺炎疫情的影響之后,所有業內人重拾信心的一個契機,如同巴伐利亞州州長馬庫斯·索德描述bauma 2022為行業提供了“新視角和傳統穩定性”,是全球工程機械行業的“情緒助推器”。 

          當然,在這個充滿挑戰的時代,回歸的bauma展同樣昭示了“人與人”、“人與設備”之間面對面對話與體驗的價值。

          本文主要編譯于bauma 2022創新論壇上的精彩發言,通過參展業內領袖們的前沿觀點,讓我們對全球工程機械未來發展的脈絡有所預判。

          未來的施工方法和材料

          “未來的施工方法和材料”,是bauma 2022的五個關鍵主題之一。蒂森克虜伯工業解決方案水泥技術業務部創新主管Luc Rudowski指出,降低水泥生產過程中的二氧化碳排放是水泥行業面臨的最關鍵挑戰之一。針對于此,蒂森克虜伯旗下的水泥相關設備制造公司Polysius研發了純氧燃料技術,這是一種開創性工藝,可在水泥熟料生產過程中將窯尾廢氣中的CO2濃度提高到100%,隨后分離的CO2可在工業上使用或儲存。

          未來非常有前途的技術就是3D打印技術在建筑領域的應用。在bauma 2022上,Putzmeister展示了移動和高度自動化的KARLOS 3D打印機,而這臺“打印機”從表面上看就是我們熟悉的泵車模樣。

          使用 KARLOS,可以在短時間內建造混凝土墻,無需任何傳統模板和經典標準混凝土。作為移動混凝土泵和精確機器人技術的高度創新組合,KARLOS允許在施工現場快速設置并高度自動化地創建墻壁。這不僅減少了施工現場的人工和安全風險,而且與傳統的施工方法相比,更高效、更省時。此外,使用最大粒度為8mm的標準混凝土(可以從傳統的預拌混凝土工廠供應),在制造過程,可以創造更大的成本效益。

          在 bauma論壇的演講中,智利天主教大學的Claudia Eugenin就如何提高建筑3D打印的可持續性提出了一些創新的想法。她提出,將智利采礦業產生的大量廢料整合到3D打印的建筑材料中去。智利大約四分之一的家庭居住在結構簡陋的建筑物中,3D打印可以將采礦業的大量廢料作為這些房子的建筑材料。

          在2022年bauma創新獎中,Holcim GmbH(德國)憑借其 CPC(碳預應力混凝土構件)獲得了建筑類獎項,這種構件中是用預應力碳纖維代替傳統鋼材來加固的。該工藝制造出薄而高性能的混凝土板,可節省80%的材料,并將降低建筑材料75%的碳足跡。

          自動化、智能化與電動化的融合,

          “智能建筑設備”領域的非凡創新

          建筑材料生產商Holcim的采石場脫碳負責人Fabio Carluccio在bauma論壇的演講中指出,自主和數字化采礦過程促進了員工安全和運營監督的集中化,而在數字礦山的整體解決方案中,自動駕駛解決方案、小型車輛的使用和電動礦卡及其他電動工程機械之間存在著密切聯系。

          在當今采石場中發揮重要作用的大型礦卡,在未來可能被更小的自動駕駛的電動卡車取代,較小的電動汽車更具成本效益,產生的灰塵和噪音更少,二氧化碳排放量也大大降低,還可以在采石場使用較窄的道路。

          德國弗萊貝格技術礦業學院機械工程研究所的Martin Sobczyk教授指出,自動化和電動化是很難分開的,采礦業的生產效率可以通過多種方式提高:自動化和自主化,新的牽引設計,特別是牽引力和操作的耦合和分離。采礦作業中的智能化難點在于如何定位沒有GPS或者GPS信號十分微弱的設備以及如何實現實時傳輸數據,這兩個難點,在中國的智能礦山研發領域也是正在攻關的關鍵問題。

          Built Robotics公司在 bauma 2022上推出了Exo系統,配備了堅固的硬件和八級安全系統,可用于將任何挖掘機改裝成完全自主的挖溝機器人,在不到一天的時間內進行校準,在各種類型的土壤和深度以及各種條件下進行自主挖溝。

          作為德國領先的人工智能公司,Psiori在bauma上展現了其在美國佛羅里達州一家造紙廠使用的木材裝載起重機,它已經被升級到“3級自動駕駛”。借助攝像頭、激光掃描儀、內部傳感器和 Psiori 開發的人工智能,350噸重的起重機可以自行高效、安全地從卡車上卸下樹干,并可選擇人工干預。

          建筑機械4.0,不僅是數字化

          業界多年前就意識到,獨立于平臺的數據交換是數字化的重要關鍵。

          在bauma 2022開幕式上,德國數字和運輸部長Volker Wissing宣布德國政府將從2025年開始在全國范圍內為聯邦政府項目提供建筑信息模型(BIM),是一種借助數字建筑信息和軟件優化跨生命周期建設項目管理的方法。

          因此,工程機械必須滿足數字化建筑工地的要求,而不是相反。其中最關鍵的一點就是所有工程機械設備將需要標準化接口,而這正是該行業面臨重大障礙的一點。建筑公司要實現端到端通信,并進一步處理機器和過程數據。為了解決這種情況,德國機械工程協會(VDMA)和建屋發展局在bauma 2019上成立了“建筑機械4.0工作組”。目標是為全部施工過程開發一種統一的、跨制造商的、獨立于機械的、符合數據法的數字通信形式。來自七個國家的105名成員目前組織了30個工作組,以研究解決機械數據、數據法、系統架構和人機界面等關鍵問題。 

          作為“建筑機械4.0工作組”的一部分,“輔助設備”集群在bauma 2022上取得了非凡的成功。在過去兩年中,該團隊成功開發了一個開放的、獨立于制造商的數據接口,可用于映射屬具設備和工程機械之間通信的所有相關用例,可以簡化挖掘機屬具設備的控制,如鏟斗、抓木夾和破碎錘。不再需要目前常用的其他操作組件和顯示器,新的數據接口甚至可以通過“即插即用”使用復雜的工具和設備,也就是說,無需復雜的轉換。這一成果獲得了 2022年bauma創新獎“數字化”類別的榮譽。

          零排放之路

          歐洲建筑設備委員會 (CECE) 高級技術政策咨詢小組主席、Liebherr-EMtec技術董事總經理Eugen Schobesberger 表示,歐洲建筑設備行業的脫碳包括四大支柱:優化的組件提高機械效率;經過專門培訓的員工和自主解決方案有助于提高工作效率;通過選擇最佳機器或機器組合來提高工藝效率;使用替代能源。

          但是脫碳的過程受到工程機械設備的異質性和它們必須執行的各種作業的阻礙,制造商需要很長時間才能研發、驗證和產業化適當的解決方案。所以必須盡早開始布局,創建必要的前沿研發思路,否則,未來的工程機械將很難滿足市場對于設備零排放的需求。

          租賃公司Boels Rental的技術總監John Smeets介紹了工程機械租賃企業在實現零排放方面可以發揮的作用。設備租賃商不僅越來越多地投資于遠程信息處理和車隊管理等數字化解決方案,而且還投資于綠色、低排放技術。在bauma 2022工程機械電動化趨勢的背景下,John Smeets預測更精準的智能電網的需求將會上升,鑒于能源成本和電網容量以及單臺設備使用時間的波動,這里要解決的重點問題將是決定哪臺設備應該在何時理想地充電。

          法國 IT 供應商Hiboo的聯合創始人兼董事總經理Charles Bénard在bauma論壇上說:“如果我們無法測量當前的碳排放量,我們就無法優化任何東西?!倍鴾蚀_的測量要求建筑公司從工程機械制造商或遠程信息處理等來源收集和處理大量數據。廣大工程機械設備所產生的大數據比以往任何時候都更重要,這也迫使工程機械制造商和用戶更加重視數據與效率。

          對于bauma 2022,筆者與幾位業內資深人士交流后,大家的共同感受是:這屆不如往屆熱鬧,似乎全球工程機械行業前沿領域的創新有些許乏力。

          但是,盡管如此,通過本次展會,我們也看到了未來行業發展的一些脈絡。在一定程度上,我們看到了國內工程機械行業與全球最優秀者的一些差距,有些成績,光說道可能沒有用,更重要的是,我們要先做到。

          愿我們為這“零碎的世界”和“堅固、有形的鋼鐵行業”創造更多有趣的事情和價值。

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