Si bien la tecnología ha mejorado el rendimiento de las excavadoras durante más de una década, la demanda de ciertas características por parte de los usuarios finales se ha acelerado en los últimos años.
Hablamos con los principales fabricantes para obtener su opinión sobre las innovaciones que brindan a la empresa de construcción típica la mejor relación calidad-precio: innovaciones que permiten a los operadores de excavadoras:
- Excavar y nivelar más rápido
- Elimina las conjeturas
- Reducir el consumo de combustible
- Mejore la comodidad del operador
- Mejorar la seguridad
Vamos a profundizar en.
1. CALIFIQUE EN MUCHO MENOS TIEMPO
Ryan Neal , profesional de mercado y especialista en aplicaciones de productos para excavadoras grandes en Caterpillar , dice que el control de pendiente 2D ha cambiado las reglas del juego. El operador simplemente selecciona la profundidad y la pendiente del objetivo, y los sensores y los procesadores integrados brindan orientación en tiempo real sobre la distancia hasta el nivel. Eso elimina todo eso dentro y fuera de la cabina para instalar estacas y láseres, lo que a menudo reduce a la mitad la productividad de un operador.
Matthew McLean , gerente de productos para productos GPE en Volvo Construction Equipment , dice que el interés en los sistemas de indicación 2D se ha disparado en los últimos dos años. Inicialmente, la demanda fue impulsada por el deseo típico del contratista de ahorrar tiempo. Más recientemente, se trata del desafío de toda la industria de encontrar trabajadores calificados.
“Es posible que un operador más nuevo no sea tan rápido, pero al menos estará en pendiente porque la pantalla del monitor en la cabina se lo hará saber de manera visible y audible”, señala McLean. “El sistema de Volvo, Dig Assist , como se ve en la foto de arriba, también está diseñado para ser fácil de usar, razón por la cual lo hemos hecho estándar en nuestras excavadoras de 22 a 55 toneladas. Prácticamente en todos los demás modelos, Dig Assist es una opción”.
2. EXCAVACIÓN Y CLASIFICACIÓN SEMIAUTÓNOMAS
“Desde el control de nivelación 2D, comenzamos a ver la adición de funciones de automatización como Cat Grade Assist”, dice Neal de Caterpillar. Esta función automatiza los movimientos de la pluma y el balancín para lograr cortes más precisos con menos esfuerzo. Grade Assist utiliza sensores de posición de la máquina y parámetros de profundidad y pendiente definidos por el operador para activar la excavación con una sola palanca.
Volvo llama a su sistema Active Control y lo ofrece como equipo estándar en cinco modelos de excavadoras: EC220E , ECR235E , EC250E , EC300E y ECR355E . “Hemos optado por sistemas eléctricos en vez de hidráulicos en los controles porque ahora tenemos joysticks que se comunican directamente con las computadoras, la válvula y la bomba”, explica McLean. “Cuando Active Control está activado, una vez que se encuentra dentro de una ventana de 4 pulgadas (10 cm), puede tirar hacia atrás de la palanca del brazo y la computadora lo ayuda a excavar”.
En el nivel básico, Active Control controla la pluma para evitar que los operadores excaven en exceso. Pero también se puede configurar para controlar el ángulo del cucharón e incluso puede controlar un rotor basculante. Los operadores pueden permitir que el sistema controle la nivelación hacia atrás y también pueden especificar si necesitan lograr una nivelación más fina o más gruesa (normal). Por último, funcionalidades como el control de giro y la guía giratoria ayudan a los operadores a excavar y cargar de manera más eficiente mientras evitan los obstáculos laterales.
En ese sentido, Caterpillar ha hecho que su tecnología de control de giro, 2D E-Fence , sea estándar en sus excavadoras. Este sistema de seguridad utiliza datos de sensores de posición para detener automáticamente el movimiento cuando el varillaje delantero alcanza los límites definidos por el operador.
3. CÁLCULO DEL PESO DEL MATERIAL
Neal de Caterpillar señala otra tecnología revolucionaria que ha llegado a las excavadoras en los últimos años. Cat Payload utiliza datos de presión de cilindros y sensores de la máquina para calcular continuamente el peso del material mientras la excavadora trabaja.
“El objetivo de esta tecnología es evitar no solo la sobrecarga de los camiones, sino también la carga insuficiente”, señala Neal. “Si al contratista le preocupan las básculas, es muy probable que coloque en el camión varias toneladas menos de lo que podría. Eso terminará requiriendo más camiones, lo que costará más dinero”.
Neal recuerda haber visitado recientemente a un contratista en el área de Boston. El contratista estaba usando una Excavadora Cat 395 para excavar una base enorme. “El contratista estaba utilizando tanto el control de pendiente 2D como el sistema de carga útil, tal como pretendíamos que se utilizaran”, dice Neal. “El contratista dijo que cargaron 136 camiones y tenían una precisión del 2% en todos ellos. Eso casi me hizo llorar”.
4. MAYOR PRODUCCIÓN, MENOR CONSUMO DE COMBUSTIBLE
Con el equipo y las tecnologías adecuadas, la mejora de la productividad también puede resultar en una reducción de los costos de combustible. Las excavadoras Doosan cuentan con dos innovaciones que pueden reducir el consumo de combustible de la máquina.
El sistema D-ECOPOWER , una opción en modelos seleccionados, cuenta con una bomba controlada electrónicamente, una válvula de control principal de centro cerrado y nueve sensores que detectan y controlan electrónicamente la cantidad precisa de aceite hidráulico necesario para realizar una tarea.
“Se mide la cantidad exacta de aceite requerida en lugar de forzar continuamente una cantidad fija a través del sistema”, dice Aaron Kleingartner , gerente de marketing de productos y distribuidores de Doosan Infracore North America. “Los requisitos de salida del sistema hidráulico se optimizan con la potencia del motor. La eficiencia resultante reduce el consumo de combustible y mejora sustancialmente la productividad. La retroalimentación mejorada a través de los controles también da como resultado un nivel sobresaliente de comodidad para el operador y una gestión de la máquina mucho más fluida”.
Una segunda innovación de Doosan es su Smart Power Control . Controlada por la ECU (unidad de control del motor), esta tecnología se implementa a través de dos sistemas, control de velocidad variable y control de par de la bomba, que trabajan juntos para mejorar la eficiencia y mantener la productividad. “Smart Power Control puede ahorrar hasta un 5-7 % en el consumo de combustible”, dice Kleingartner.
5. SISTEMAS DE CÁMARAS
Las cámaras también están llevando la productividad y la seguridad de las excavadoras a otro nivel. Por ejemplo, las excavadoras Caterpillar vienen de serie con dos cámaras, una en el lado derecho y otra en la parte trasera. Un sistema de cuatro cámaras también es una opción para los contratistas que desean mantener una vista de 360° alrededor de la excavadora.
En los últimos cinco años, Kleingartner de Doosan dice que la innovación tecnológica se ha acelerado con respecto a las cámaras. Doosan ofrece una cámara de visión trasera estándar y una cámara de visión lateral opcional. Los operadores pueden ver uno o ambos (uno al lado del otro) en la pantalla LCD en la cabina del operador.
“En CONEXPO-CON/AGG 2020, Doosan presentó una vista previa de su sistema de cámara más nuevo, un sistema de monitoreo de vista panorámica (AVM), que brinda a los operadores una vista de 360° de su entorno”, dice Kleingartner. Se pueden ver cinco perspectivas únicas desde el monitor AVM separado: vista superior, vista trasera, vista superior derecha, vista de la esquina trasera y vista 3D.
“Este año, como parte del lanzamiento de la excavadora de la serie Doosan -7 , el sistema de cámara AVM se puede vincular con sensores de detección ultrasónicos opcionales para obtener un nivel adicional de reconocimiento de los objetos detrás de la máquina”, señala Kleingartner.
McLean de Volvo también está de acuerdo en que los sistemas de cámaras han recorrido un largo camino. La compañía comenzó a agregar cámaras de respaldo hace más de una década. Más recientemente, en 2020, se desarrolló Volvo Smart View y desde entonces se ha convertido en estándar en las excavadoras de uso general Volvo (EC140 y más grandes).
“Ahora es un sistema ‘a vista de pájaro’”, dice McLean. “Dependiendo del tamaño de la excavadora, tienes tres o cuatro cámaras. Las imágenes se unen en el monitor de la cabina”.
Ahora la industria está comenzando a trabajar en un sistema de cámaras que advierte al operador cuando se detecta cierto movimiento, señala McLean. Además, es probable que el futuro de la tecnología de excavadoras incluya una mayor adopción de cosas como el control de pendiente 3D, la operación por control remoto e incluso ciertos niveles de operación autónoma. Pero a partir de ahora, más contratistas de la construcción están haciendo un mejor uso de las tecnologías innovadoras que han estado disponibles y se han mejorado continuamente durante años.
