Automatyzacja placu budowy – jak dźwigi współpracują z nowymi technologiami

Współczesne place budowy stają się coraz bardziej podobne do sceny z filmu science fiction. Dźwigi wyposażone w sztuczną inteligencję, cyfrowe bliźniaki budynków aktualizujące się w czasie rzeczywistym, operatorzy sterujący maszynami z odległości setek kilometrów – to już nie wizje przyszłości, ale rzeczywistość 2025 roku. Branża budowlana przechodzi prawdziwą rewolucję cyfrową, a dźwigi odgrywają w niej kluczową rolę. Chcesz dowiedzieć się więcej? Przygotowaliśmy artykuł, który odrobinę przybliży realia nowoczesności, automatyzacji i AI.

BIM i cyfrowe bliźniaki – inteligentne planowanie każdego ruchu

Building Information Modeling (BIM) rozszerza się poza modelowanie 3D, aby zarządzać każdym aspektem cyklu życia budynku. W 2025 roku nowoczesne dźwigi potrafią „czytać” modele BIM i wykorzystywać je do precyzyjnego pozycjonowania elementów konstrukcyjnych.

Poprzez kierowanie budową za pomocą modeli BIM, wykorzystanie systemu platformy zarządzania w chmurze opartego na BIM+GIS oraz zastosowanie instruktaży bezpieczeństwa VR, projekt skutecznie zmniejsza trudności w komunikacji i koordynacji w zarządzaniu projektem. To oznacza, że operator dźwigu ma dostęp nie tylko do wizualnej mapy całego projektu, ale także do szczegółowych informacji o tym, gdzie dokładnie ma umieścić dany element.

Przykład z praktyki: Most Yuan River w Chinach

W projekcie mostu Yuan River skomplikowany model BIM został stworzony poprzez integrację technologii takich jak GIS i IoT, co ułatwiło stworzenie wielopoziomowej, wielowymiarowej platformy zarządzania cyfrowego. Dzięki temu operatorzy dźwigów mogli precyzyjnie kontrolować proces opuszczania stalowych kesonów przy użyciu metody „modułowego montażu dźwigu gąsienicowego + opuszczania podnośnikiem”.

Cyfrowe bliźniaki w akcji

Poprzez integrację wirtualnych reprezentacji, takich jak modele 3D, ze źródłami danych w czasie rzeczywistym, cyfrowe bliźniaki mogą optymalizować codzienne operacje i zarządzanie. W praktyce oznacza to, że dźwig ma dostęp do „żywego” modelu placu budowy, który aktualizuje się na bieżąco.

Dzięki cyfrowym bliźniakom właściciele i zarządcy obiektów są w stanie odtworzyć każdą metrykę ze struktury fizycznej w środowisku cyfrowym. To rewolucjonizuje sposób planowania operacji dźwigowych – system może przewidzieć potencjalne kolizje, zoptymalizować sekwencję ruchów czy zasugerować najefektywniejszą trasę dla konkretnego ładunku.

IoT i sensory – dźwigi, które „czują” i „myślą”

Współczesne dźwigi to prawdziwe centra danych na stalowych konstrukcjach. System CraneView™ zasilany przez urządzenie IoT zainstalowane na haku dźwigu zbiera i analizuje dane dotyczące przepływu i obsługi materiałów, wskaźników produkcji oraz wykorzystania dźwigu. To rozwiązanie, testowane przez Turner Construction Company, pokazuje, jak sztuczna inteligencja może uczyć się i klasyfikować każdy podnoszony element, rejestrować jego wagę i czas cyklu podnoszenia.

Sukces w Londynie: Predykcyjna konserwacja

W projekcie londyńskiego wieżowca dźwigi wieżowe zostały wyposażone w czujniki wibracji i temperatury na silnikach podnośnika i skrzyniach biegów. Gdy system IoT wykrył niewielki wzrost poziomu wibracji silnika dźwigu, sugerując zużywanie się łożyska, konserwacja została zaplanowana na najbliższy dzień wolny od pracy. Zespół znalazł i wymienił zużyte łożysko, zapobiegając potencjalnej katastrofalnej awarii.

Bezpieczeństwo na nowym poziomie

Czujniki wykrywania pojazdów (radar, LiDAR lub ultradźwiękowe) wykrywają pobliskich pracowników lub przeszkody. Sterowniki maszyny mogą automatycznie zwolnić lub zatrzymać sprzęt, jeśli osoba wejdzie w jego strefę niebezpieczeństwa. Systemy te znacząco poprawiają bezpieczeństwo na placu budowy.

Ponieważ dźwigi mogą być zbudowane tak, aby wytrzymać wysokie prędkości wiatru, bezpieczeństwo pracowników budowlanych nadal jest najważniejsze. Z tego powodu większość nowych dźwigów musi być wyposażona we wbudowane automatyczne czujniki wiatru zwane anemometrami. Firma Wolffkran Lokus w Czechach rozwiązała ten problem używając rozwiązania IoT od Vodafone Business – uniwersalnego czujnika NB-IoT do monitorowania warunków pogodowych.

Zdalne sterowanie – przyszłość już dziś

Jedna z najbardziej fascynujących innowacji to możliwość zdalnego sterowania dźwigami. BNSF jako pierwsza kolejowa firma przewozowa w Ameryce Północnej opracowała i przetestowała bezprzewodowe rozwiązanie dla sześciu zdalnych dźwigów szerokorozpiętościowych w swoim obiekcie Logistics Park Chicago. Rozwiązanie przenosi operatora dźwigu z kabiny znajdującej się 45 stóp w górze do pobliskiej przestrzeni biurowej.

Operator Skyline Cockpit znajduje się na poziomie gruntu przed układem ekranów o kącie 160 stopni, które naśladują widok, jaki miałby z kabiny. Czujniki i kamery są zainstalowane na dźwigu i połączone z naziemną jednostką sterującą za pomocą światłowodów. Co więcej, dźwig może być kontrolowany z interfejsu takiego jak konsola do gier, ale fotel i elementy sterujące są rozmieszczone tak, jak byłyby w zwykłej kabinie.

Poprzez połączenie automatyzacji ze zdalną obsługą, operatorzy dźwigów mogą wykonać ruch naciśnięciem przycisku. I mogą robić to konsekwentnie, znacząco zwiększając produktywność w czasie. ABB, jeden z liderów w tej technologii, raportuje znaczące wzrosty wydajności w terminalach kontenerowych na całym świecie.

Sztuczna inteligencja w zarządzaniu dźwigami

Obszary, w których AI dostarcza znaczącą wartość, to analiza danych, wyodrębnianie istotnych informacji, a następnie udostępnianie tych spostrzeżeń w łatwym do zrozumienia formacie – znacznie szybciej niż mógłby to zrobić człowiek. AI w dźwigach pomaga nie tylko w optymalizacji operacji, ale także w przewidywaniu potencjalnych problemów.

Systemy monitorowania bezpieczeństwa oparte na AI pomagają wykrywać anomalie w operacjach podnoszenia i zapobiegają potencjalnym zagrożeniom. Zaawansowana technologia antykołysania zapewnia stabilność podczas obsługi ciężkich ładunków. To oznacza, że dźwig może automatycznie dostosować swoje ruchy, aby zminimalizować kołysanie ładunku czy zoptymalizować trajektorię ruchu.

Integracja z systemami zarządzania projektami

Cyfrowe bliźniaki umożliwiają stworzenie rurociągu informacyjnego między biurem a terenem. Dzięki automatycznemu dostarczaniu danych, interesariusze projektu mogą przewidywać problemy z alokacją i pomóc zrównoważyć koszty pracy z budżetami. Dźwigi stają się częścią większego ekosystemu zarządzania projektem.

Przykładowo, system automatycznie dostarcza dane wejściowe dla algorytmu optymalizacji oraz wizualizuje i waliduje abstrakcyjne wyniki poprzez BIM. To oznacza, że planowanie rozmieszczenia dźwigów na placu budowy może być teraz w pełni zautomatyzowane, uwzględniając wszystkie ograniczenia i wymagania projektu.

Wyzwania i przyszłość

Mimo wszystkich zalet, tempo adopcji w sektorze budowlanym opóźnia się w porównaniu z innymi branżami. Główne wyzwania to wysokie koszty implementacji, kompleksowość integracji danych oraz potrzeba szkolenia personelu.

Firmy wykorzystujące modele cyfrowe znajdą wartość poza fazą budowy: poprzez integrację wirtualnych reprezentacji z źródłami danych w czasie rzeczywistym, cyfrowe bliźniaki mogą optymalizować codzienne operacje i zarządzanie. To oznacza, że inwestycja w nowoczesne technologie dźwigowe przynosi korzyści przez cały cykl życia budynku.

Przyszłość już dziś

Branża dźwigowa w 2025 roku to przestrzeń, gdzie tradycyjne rzemiosło spotyka się z najbardziej zaawansowanymi technologiami. Oczekuje się wzrostu adopcji zaawansowanych systemów antykollizyjnych wykorzystujących technologię radarową i laserową do precyzyjnej detekcji przeszkód i unikania kolizji.

Przyszłość technologii dźwigowej leży w automatyzacji i integracji zaawansowanych systemów. Te zmiany nie oznaczają zastąpienia operatorów przez maszyny, ale raczej wzmocnienie ich możliwości poprzez inteligentne technologie. Człowiek pozostaje w centrum procesu decyzyjnego, ale ma teraz do dyspozycji narzędzia, które pozwalają mu pracować bezpieczniej, efektywniej i z większą precyzją.

Automatyzacja placu budowy z udziałem inteligentnych dźwigów to nie tylko trend technologiczny – to fundamentalna zmiana w sposobie myślenia o budownictwie. Firmy, które już dziś inwestują w te technologie, zyskują przewagę konkurencyjną, która będzie tylko rosnąć w nadchodzących latach.

Podziel się ze znajomymi!