SỐ HÓA NGÀNH THIẾT BỊ XÂY DỰNG

Ngày đăng: 18/01/2024
MIlton D'Silva giải thích Số hóa là con đường cho ngành thiết bị xây dựng đang phát triển trong tương lai như thế nào.

Dòng Liebherr R9800 là một trong những máy đào lớn nhất và mạnh nhất trên thế giới. Nguồn hình ảnh: Liebherr

Xây dựng thị trường lớn trên toàn cầu. Theo Oxford Economics, công ty tư vấn kinh tế độc lập hàng đầu thế giới, quy mô thị trường xây dựng lên tới 6,4 nghìn tỷ USD vào năm 2020 và dự kiến sẽ đạt 14,4 nghìn tỷ USD vào năm 2030. Hoạt động xây dựng, theo một số nghiên cứu, cũng là nguyên nhân gây ra tới 50% biến đổi khí hậu. Ngoài việc tiêu tốn nhiều năng lượng, nó còn có các khía cạnh liên quan khác như chất thải, ô nhiễm không khí, nước và tiếng ồn. Các ước tính cho thấy ngành xây dựng chịu trách nhiệm về 39% lượng khí thải carbon dioxide liên quan đến năng lượng và quy trình. Với hiện tượng đô thị hóa nhanh chóng diễn ra liên tục, không có gì ngạc nhiên khi ngành này đang phát triển một cách phi thường, đồng thời đang nỗ lực để được tổ chức tốt hơn và khai thác các nguồn lực công nghệ sẵn có theo lợi thế của mình. Ngành thiết bị xây dựng, vốn không có tính tổ chức cao và do đó thiếu sự gắn kết trong các hoạt động khác nhau, cũng có khả năng rất lớn trong việc triển khai số hóa để tối ưu hóa hoạt động.
 
Trong hai thập kỷ qua, Mô hình thông tin công trình (BIM) đã trở thành một công cụ nổi bật và thiết yếu để hiện đại hóa ngành xây dựng. BIM là một quá trình mô phỏng kỹ thuật số của mô hình vật lý thông qua mô hình 3D. Nó cho phép theo dõi và giám sát một dự án trong suốt quá trình tồn tại của nó, từ thiết kế ban đầu đến xây dựng, vận hành, bảo trì và cho đến hết vòng đời của dự án. Các nhóm khác nhau tham gia vào một dự án có thể cộng tác soạn thảo kế hoạch, chia sẻ thông tin và giám sát chi phí dự án bằng BIM. Điều này vượt xa việc sử dụng các mô hình CAD truyền thống thường được vận hành riêng lẻ, mang lại sự minh bạch bằng cách thu hút tất cả các bên liên quan tham gia, giúp việc quản lý dự án trở nên dễ dàng và hợp lý hơn. Lần đầu tiên được khái niệm hóa vào những năm 1970, chi phí cao và tính sẵn có của phần mềm đã hạn chế việc sử dụng công nghệ này. Vào giữa những năm 1990, công nghệ đã đủ tiên tiến và phần mềm thương mại luôn sẵn có và dễ dàng truy cập cho quá trình tạo và phân tích các mô hình kỹ thuật số 3D. Ngày nay BIM đang cách mạng hóa ngành xây dựng bằng cách các bên liên quan chia sẻ thông tin và quản lý quy trình công việc.

Trong ngành xây dựng, thiết bị và máy móc chiếm một phần đáng kể. Các ước tính có căn cứ cho thấy máy móc và thiết bị xây dựng chiếm gần 15-30% chi phí dự án. Một báo cáo nghiên cứu gần đây của Spherical Insights & Consulting, một công ty tư vấn ngành và nghiên cứu thị trường nổi tiếng, cho biết quy mô thị trường thiết bị xây dựng toàn cầu được định giá là 186,56 tỷ USD vào năm 2022 và dự kiến sẽ đạt 337,06 tỷ USD vào năm 2032. các cơ quan cũng đưa ra những con số tương tự với một số khác biệt. Theo một nghiên cứu của Tập đoàn Freedonia, nhu cầu toàn cầu về máy móc xây dựng được dự báo sẽ tăng 6,1% hàng năm lên 317 tỷ USD vào năm 2027. Những con số liên quan là rất lớn và tiềm năng thay đổi cũng vậy, nhằm tạo ra tác động tích cực bằng cách giảm thiểu tác động tiêu cực của việc xây dựng và thúc đẩy tính bền vững.

Komatsu đã trình làng máy xúc thủy lực chạy hoàn toàn bằng điện loại 20 tấn PC210E tại Bauma 2022. Nguồn hình ảnh: Bauma

Có một số loại trong thiết bị xây dựng dựa trên ứng dụng. Các loại này bao gồm thiết bị chuyển đất, thiết bị đầm đất, thiết bị kéo, thiết bị nâng, thiết bị vận chuyển, thiết bị sản xuất cốt liệu, thiết bị dùng trong thi công bê tông và thiết bị đóng cọc. Trong mỗi danh mục có nhiều loại thiết bị khác nhau được sử dụng cho các mục đích cụ thể, bao gồm nhưng không giới hạn ở: Máy xúc, Máy xúc đào liên hợp, Máy xúc kéo, Máy ủi, Máy san đất, Máy xúc lật, Máy cào bánh lốp, Máy đào rãnh, Máy xúc lật, Cần cẩu tháp, Máy trải nền , Máy đầm, Xe nâng, Máy xúc lật, Xe ben, Máy khoan cọc, Máy đóng cọc, Máy khoan hầm, v.v. 

Các nhà sản xuất thiết bị xây dựng chính là các tập đoàn đa quốc gia lớn như Sany, Manitou BF, Zoomlion, John Deere, Komatsu, HIAB, Escorts Limited, CNH Industrial NV, Sumitomo Heavy Industries Ltd, Terex Corporation, Kobelco Construction Machinery Co Ltd, Liebherr-International Deutschland GmbH, Hidromek, Hyundai Heavy Industries, Ingersoll Rand, JC Bamford Excavators Ltd, New Holland, Track Marshall, Caterpillar, Hitachi Construction Machinery Co Ltd, Volvo Construction Equipment (Volvo CE), Tập đoàn máy xây dựng Từ Châu (XCMG) và một số công ty khác.

Thiết bị này có nhiều kích cỡ khác nhau, từ máy trải đường nhỏ và máy đào nhỏ gọn đến máy khoan đường hầm khổng lồ (TBM) và máy đào khai thác mỏ lớn. Công suất động cơ dao động từ 20HP đến 200HP và trọng lượng mỗi thiết bị thường vượt quá 100 tấn. Ngoài phạm vi thông thường, còn có một số cỗ máy khổng lồ cũng được thiết kế và chế tạo cho các dự án đặc biệt, đặc biệt là trong các công trình khai thác mỏ và cơ sở hạ tầng lớn. Ví dụ, dòng Liebherr R9800 là một trong những máy đào lớn nhất và mạnh nhất trên thế giới. Với trọng lượng khổng lồ 880 tấn, cỗ máy khổng lồ này được trang bị động cơ 4.000 mã lực ở tốc độ 1800 vòng/phút!

Máy đào bánh xích điện R 950 Tunnel-E mới của Liebherr-France SAS. Nguồn hình ảnh: Liebherr

Động lực của số hóa

Một trong những động lực chính cho số hóa thiết bị xây dựng là tác động môi trường của máy móc, chủ yếu chạy bằng động cơ diesel hạng nặng. Những máy này, được phân loại là máy móc di động (NRMM), góp phần đáng kể vào ô nhiễm không khí bằng cách thải ra oxit carbon (CO), hydrocarbon (HC), oxit nitơ (NOx) và các hạt PM. Lượng khí thải từ NRMM tệ hơn nhiều so với các phương tiện giao thông đường bộ thông thường vì không giống như các phương tiện giao thông đường bộ thông thường, chúng không áp dụng các biện pháp kiểm soát khí thải nghiêm ngặt. Ngoài ô nhiễm không khí, ô nhiễm trực tiếp đáng kể khác do thiết bị xây dựng là tiếng ồn, đặc biệt là ở môi trường đô thị. Đây là những yếu tố thúc đẩy điện khí hóa các thiết bị xây dựng. Do áp lực ngày càng tăng của các quy định về biến đổi khí hậu trên toàn thế giới, việc chuyển từ thiết bị chạy bằng động cơ diesel truyền thống sang tàu chạy bằng điện hoặc hybrid sắp xảy ra.

Động lực khác, có lẽ còn quan trọng hơn, là việc sử dụng thiết bị được tối ưu hóa và hợp lý hóa các hoạt động bảo trì để loại bỏ thời gian ngừng hoạt động. Thiết bị xây dựng thường được trải rộng trên các khu vực rộng lớn của cùng một địa điểm và trên các địa điểm khác nhau trong cùng một khu vực. Do chi phí vốn của thiết bị cao nên thời gian nhàn rỗi của thiết bị sẽ làm tăng thêm chi phí chung của dự án. Ngành công nghiệp thiết bị xây dựng là ngành khởi đầu muộn khi nói đến số hóa và số hóa. Theo truyền thống, trọng tâm là thiết bị tập trung, quan tâm nhiều hơn đến hiệu quả sử dụng nhiên liệu và các thông số vận hành khác. Không có nỗ lực thu thập và phân tích dữ liệu bằng cách tiếp cận toàn diện. Với những lợi ích của việc số hóa được thể hiện trong các ngành công nghiệp sản xuất và chế biến, hiện nay nhu cầu về thiết bị kết nối trong ngành xây dựng với cách tiếp cận dựa trên dữ liệu để vận hành và giám sát thiết bị tốt hơn cũng như kiểm soát hoàn toàn đội xe ngày càng tăng.

Ngoài điện khí hóa và sử dụng nhiều dữ liệu hơn, còn có động lực thứ ba là phân phối thiết bị bao gồm cả dịch vụ cho thuê. Điều này một phần cũng sẽ bị ảnh hưởng bởi hai yếu tố nêu trên. Tính minh bạch dựa trên dữ liệu sẽ giúp đạt được thời gian hoạt động, năng suất và hiệu quả sản phẩm cao hơn nhờ việc chia sẻ thông tin này một cách rộng rãi. Điều này sẽ dẫn đến việc tạo ra các nền tảng điện tử kết nối các công ty xây dựng và các doanh nghiệp liên quan với các công ty cho thuê máy móc nhằm mang lại lợi ích cuối cùng cho người dùng.

SANY giới thiệu 21 sản phẩm mới tại Bauma 2022. Nguồn ảnh: SANY Europe

Điện khí hóa thiết bị xây dựng

Bị thúc đẩy bởi các quy định phát thải nghiêm ngặt hơn, ngành công nghiệp thiết bị xây dựng đã bắt đầu sử dụng các loại nhiên liệu thay thế như hệ thống truyền động điện CNG, hydro và hybrid diesel được một thời gian. Trên thực tế, hệ thống truyền động hybrid đã được sử dụng gần 20 năm. Động cơ hybrid diesel-điện cho phép một thiết bị lớn chạy với động cơ diesel có kích thước nhỏ hơn kết hợp với máy phát điện và pin cung cấp năng lượng điện cho các bánh xe, xương xích và hệ thống thủy lực. Với các tùy chọn pin cho các công cụ cầm tay và các máy có mã lực thấp hơn như máy cắt cỏ đã tồn tại trong nhiều năm, đã đến lúc mở rộng quy mô ứng dụng sang các thiết bị lớn hơn. Các nhà sản xuất hàng đầu như Komatsu, John Deere và Caterpillar đều có những sản phẩm hybrid thành công khi hoạt động trong lĩnh vực này. Nhưng khi ngày càng nhiều OEM bắt đầu tung ra các mẫu xe chạy hoàn toàn bằng điện, trọng tâm bắt đầu chuyển hướng khỏi xe hybrid. Ngày nay, hàng chục nhà sản xuất có tất cả các mẫu máy chạy điện, đặc biệt là ở phân khúc máy xúc nhỏ. Các công ty như Volvo CE, XCMG, Sany, John Deere, Komatsu, CASE, Caterpillar, Manitou, Hyundai, Doosan/Develon, cùng nhiều công ty khác, đã tung ra một loạt mẫu xe trong những tháng gần đây.

Năm 2019, Volvo CE trở thành nhà sản xuất thiết bị xây dựng đầu tiên cam kết sử dụng hoàn toàn bằng điện trên hai dòng thiết bị nhỏ gọn. Công ty đã ra mắt hai mẫu xe đầu tiên tại Bauma 2019 ở Munich, Đức và ngày nay những mẫu xe này đã có mặt ở nhiều thị trường trên toàn thế giới. Máy đào nhỏ gọn chạy điện ECR25 và máy xúc bánh lốp nhỏ gọn L25 chạy bằng pin lithium-ion và không có khí thải. Chúng cũng có mức độ ồn thấp hơn đáng kể, giảm chi phí năng lượng, cải thiện hiệu suất và ít yêu cầu bảo trì hơn so với các sản phẩm thông thường. Kể từ đó, công ty đã nhanh chóng chuyển sang thiết bị cỡ trung theo đúng cam kết của mình. Theo nghiên cứu của McKinsey, thiết bị điện chạy bằng pin (BEV) có hiệu suất vượt trội so với thiết bị ICE ở một số khía cạnh, bao gồm khả năng cơ động và khả năng lái tốt hơn, với mô-men xoắn tức thời và điều khiển bánh xe độc lập cũng như tiềm năng tổng hợp đáng kể với tự động hóa và kết nối.

Ngoài BEV, còn có các tùy chọn kết nối thiết bị trực tiếp với nguồn điện chính. Tại hội chợ công nghệ xây dựng Bauma năm 2022, Liebherr-France SAS đã giới thiệu máy đào bánh xích chạy điện R 950 Tunnel-E mới với nhiều công nghệ đa dạng và ngày càng có nhiều giải pháp cho tất cả các máy xây dựng của mình. R 950 Tunnel-E, phiên bản mới của R 950 Tunnel được ra mắt với phiên bản động cơ diesel vào năm 2015, có hệ thống điện có thể được kết nối trực tiếp với nguồn điện bằng cáp riêng hoặc thông qua cuộn cáp tùy chọn. Để linh hoạt hơn, có sẵn bộ phụ kiện di động chạy bằng pin dưới dạng tùy chọn, nhằm đảm bảo cải thiện khả năng di chuyển tạm thời mà không cần kết nối cáp với nguồn điện.

Tuy nhiên, không phải ai cũng đồng tình rằng điện khí hóa toàn bộ thiết bị xây dựng là giải pháp trước nhiều khó khăn thực tế. Người phát ngôn của VDMA trả lời yêu cầu về quan điểm của hiệp hội, khẳng định rằng ngoài các khía cạnh kinh tế, các yêu cầu bảo vệ khí hậu quyết định các sự kiện hiện tại, đặc trưng bởi quá trình khử cacbon và số hóa. Là những động lực chính trong ngành xây dựng. Quan điểm chính thức là: “Khi bạn nói về việc khử cacbon cho một chiếc máy xây dựng, bạn thường nói về động cơ của nó. Nếu nói về điện khí hóa trong vấn đề này, thì người ta phải đồng thời xem xét lượng điện cần thiết sẽ đến công trường như thế nào. Đây là mấu chốt của vấn đề, bởi vì đây là nơi các nhà quy hoạch và cơ quan ký hợp đồng - thường là các chính quyền địa phương - được kêu gọi. Kịch bản một công trường điện khí hóa chỉ khả thi nếu họ đảm bảo ở giai đoạn lập kế hoạch rằng các đường dây điện cần thiết được đặt trước để đảm bảo cung cấp đủ điện.”

VDMA tin rằng điều quan trọng là phải đặt việc sản xuất nhiên liệu tổng hợp (eFuels) lên hàng đầu trong chương trình nghị sự chính trị ở các nước giàu ánh nắng mặt trời. Vận tải biển và hàng không là những động lực lớn nhất ở đây, vì chúng đòi hỏi mật độ năng lượng cao và phải di chuyển quãng đường dài cùng một lúc. Điều tương tự cũng áp dụng cho máy móc xây dựng mạnh mẽ. Ưu điểm là các động cơ đốt trong hiện tại có thể được cung cấp nhiên liệu bằng eFuels. Trong quá trình đốt cháy, chỉ có lượng carbon dioxide được giải phóng tương đương với lượng carbon dioxide đã được liên kết hóa học trước đó trong quá trình sản xuất, vì vậy quá trình này là trung hòa CO2. Không có thêm khí nhà kính được sản xuất. “Do đó, 'Dự luật Xây dựng - Thiết bị và Kỹ thuật Nhà máy' của VDMA bác bỏ lệnh cấm cơ bản đối với động cơ đốt trong đối với máy móc xây dựng. Tuy nhiên, điều kiện tiên quyết là eFuels cần thiết phải được sản xuất bằng năng lượng xanh để tính toán thành công”, người phát ngôn khẳng định.

Hitachi ZX55U-6EB – máy đào chạy bằng pin nặng 5 tấn không phát thải đầu tiên ở Châu Âu. Nguồn hình ảnh: Hitachi Construction Machinery

Con đường hướng tới số hóa

Vào tháng 10 năm 2022 tại Bauma, gần đây hơn là tại triển lãm CONEXPO-CON/AGG 2023 ở Hoa Kỳ vào tháng 3 năm 2023, rõ ràng số hóa hiện là từ thông dụng cho ngành máy móc xây dựng. Ngày càng có nhiều máy móc được trang bị nhiều loại cảm biến và giao diện truyền thông. Dữ liệu được tạo ra sẽ được phân tích để kiểm tra hiệu suất của thiết bị và các thông số khác nhau của thiết bị như mức tiêu thụ nhiên liệu, vị trí, thời gian chạy và không tải bằng cách giám sát toàn bộ đội xe thông qua viễn thông. Cùng với nhau, điều này tạo điều kiện tự động hóa các quy trình làm việc và dẫn đến việc triển khai nhân sự và máy móc tốt hơn vào thời điểm đang thiếu hụt những người vận hành có tay nghề cao.

Suy luận rất rõ ràng – toàn bộ hệ sinh thái xây dựng ngay từ khi lên ý tưởng, lập kế hoạch cho đến thực hiện và hoàn thiện đang ngày càng được số hóa nhiều hơn. Nổi bật trong số các xu hướng đang nổi lên ở cả hai sự kiện lớn này là:

  • Thiết bị hỗ trợ Internet of Things (IoT) – Để giám sát từ xa, bảo trì dự đoán
  • Thực tế ảo/tăng cường (AR/VR) – Để trực quan hóa, đào tạo và khắc phục sự cố theo thời gian thực
  • Digital Twins – Cùng với BIM, tạo bản sao ảo để theo dõi và phân tích hiệu suất
  • Robot và Tự động hóa – Lắp ráp và xử lý thiết bị hiệu quả và chính xác cũng như máy bay không người lái để giám sát địa điểm tốt hơn
  • Giám sát tình trạng & Phân tích dự đoán – Bảo trì dựa trên dữ liệu, giảm thời gian ngừng hoạt động
  • Phân tích dữ liệu & Điện toán đám mây - Lưu trữ, cộng tác và mở rộng dữ liệu tập trung
  • Blockchain - Nâng cao tính minh bạch và khả năng truy xuất nguồn gốc của chuỗi cung ứng, và
  • Giải pháp được kết nối – Quản lý đội xe được tổ chức tốt hơn.

Với việc BIM đang dần được ngành xây dựng áp dụng rộng rãi, áp lực đang đè nặng lên các nhà sản xuất thiết bị trong việc cung cấp các thiết bị số hóa, tiên tiến phù hợp với sơ đồ mới. BIM được kỳ vọng sẽ phát triển thành một mô hình tinh gọn cho ngành xây dựng với phiên bản riêng cung cấp vật liệu và công trình đúng lúc với tiềm năng tiết kiệm chi phí lên tới 20%. Các nhà sản xuất thiết bị sẽ phải đóng góp vào nỗ lực này bằng việc số hóa.

Máy móc trong xây dựng – Sáng kiến VDMA

Các nhà sản xuất máy móc xây dựng trong VDMA Construction (Hiệp hội máy móc xây dựng và vật liệu xây dựng Đức) và các công ty xây dựng trong HDB (Liên đoàn công nghiệp xây dựng Đức) đã thành lập nhóm làm việc mới, 'Máy móc trong xây dựng 4.0' (MiC) 4.0) tại bauma 2019. Tại bauma 2022 gần đây, nhóm làm việc MiC 4.0 đã báo cáo thành công đáng kể. Trong hai năm qua, nhóm đã thành công trong việc phát triển giao diện dữ liệu mở, độc lập với nhà sản xuất, có thể được sử dụng để ánh xạ tất cả các trường hợp sử dụng có liên quan để liên lạc giữa thiết bị phụ kiện và máy móc xây dựng. MiC 4.0 BUS đơn giản hóa việc điều khiển các thiết bị máy xúc như gầu, càng và búa. Các thành phần vận hành và màn hình bổ sung thường được sử dụng ngày nay không còn cần thiết nữa. Giao diện dữ liệu mới thậm chí còn có thể sử dụng các công cụ và thiết bị phức tạp thông qua “cắm và chạy” — nghĩa là không cần chuyển đổi phức tạp.

Dirk Siewert, Giám đốc Kỹ thuật Xây dựng và Công nghệ Máy móc Xây dựng tại HDB cho biết: “Mục tiêu của chúng tôi là phát triển một hình thức truyền thông kỹ thuật số thống nhất, giữa các nhà sản xuất, độc lập với máy móc và tuân thủ luật dữ liệu cho toàn bộ quá trình xây dựng”. tại Bauma 2022. Theo Siewert, 105 thành viên từ bảy quốc gia hiện đang tham gia vào khoảng 30 nhóm làm việc đang giải quyết các chủ đề bao quát về dữ liệu máy móc, luật dữ liệu, kiến trúc hệ thống và giao diện người-máy. Bất kỳ công ty nào quan tâm đến việc số hóa các công trường xây dựng đều có thể trở thành thành viên. Thomas Zitterbart, Giám đốc dòng sản phẩm thiết bị phụ trợ tại Liebherr Hydraulikbagger GmbH, nhấn mạnh trong bài thuyết trình của mình: “Một khía cạnh đặc biệt của MiC 4.0 là các đối thủ đang hợp tác về chủ đề này nhằm mục đích cao hơn là mang lại lợi ích cho khách hàng”.

Volvo CE tiếp tục dẫn đầu ngành hướng tới một tương lai bền vững hơn. Nguồn hình ảnh: Volvo CE

Các công ty lớn

Dưới đây là một số phát triển gần đây tại một số công ty hàng đầu trong ngành thiết bị xây dựng, đại diện cho các nhà sản xuất toàn cầu.

Công nghiệp nặng SANY

SANY Heavy Industry, một trong những công ty hàng đầu của Trung Quốc có dấu ấn toàn cầu – các sản phẩm của SANY có mặt ở hơn 180 quốc gia và khu vực trên toàn thế giới – đang sử dụng một số công nghệ mới nổi bao gồm trí tuệ nhân tạo, Big Data và IoT để nâng cao hoạt động và dịch vụ của mình khả năng. Với việc sử dụng hiệu quả dữ liệu thiết bị vận hành theo thời gian thực, thông số lỗi và kiến thức bảo trì của kỹ sư, Tập đoàn SANY đã tạo ra các mô hình kỹ thuật số của tất cả các loại thiết bị, dịch vụ và các bên liên quan khác để liên tục cải thiện chất lượng và phản hồi dịch vụ tương ứng. Tại Bauma 2022, công ty là nhà triển lãm lớn nhất Trung Quốc và giới thiệu 21 sản phẩm mới.

SANY hiện điều hành 46 nhà máy Lighthouse trên khắp thế giới, nhà máy sản xuất máy khoan ở Bắc Kinh và xưởng số 18 ở Trường Sa, nhà máy thông minh lớn nhất châu Á, đã được Diễn đàn Kinh tế Thế giới Davos công nhận là “những nhà máy tiên tiến nhất thế giới”, và hai nhà máy Lighthouse duy nhất trong ngành máy móc hạng nặng trên toàn thế giới.

Máy móc xây dựng Hitachi

Máy móc xây dựng Hitachi, được trang bị lực lượng lao động toàn cầu cùng đội ngũ máy móc và giải pháp xây dựng hàng đầu trong ngành, hình dung ra một công trường xây dựng có khả năng cải thiện an toàn và năng suất một cách tự chủ thông qua việc trao đổi dữ liệu lẫn nhau về con người, máy móc và môi trường xây dựng. Theo báo cáo về công ty của GlobalData, Hitachi đang sử dụng phân tích dữ liệu tiên tiến để cải thiện hiệu suất của thiết bị xây dựng của mình. Nó sử dụng các kỹ thuật mô phỏng độc quyền trong các giai đoạn phát triển để cải thiện độ chính xác của việc đánh giá nguyên mẫu sản phẩm dựa trên các thông số khác nhau bao gồm độ bền, độ an toàn và hiệu suất. Kỹ thuật phân tích có độ chính xác cao mô phỏng các điều kiện đa dạng. Việc phân tích kết quả mô phỏng giúp tính toán hư hỏng mỏi của máy xây dựng trong các điều kiện khác nhau và cho phép công ty nâng cao quy trình phát triển sản phẩm của mình.

Hitachi đã tham gia vào một số quan hệ đối tác và cộng tác công nghệ chiến lược, phát triển và triển khai công nghệ cũng như mua lại công nghệ trong vài năm qua. Chẳng hạn, Hitachi đã ra mắt ứng dụng Kiểm tra sức khỏe ConSite để chẩn đoán tình trạng của máy móc xây dựng bằng AI. Ứng dụng ConSite Health Check Up sử dụng AI để giúp các kỹ thuật viên đánh giá và phát hiện những bất thường trong âm thanh của máy móc xây dựng bằng điện thoại thông minh của họ. Ứng dụng này cũng được bổ sung bởi công nghệ chẩn đoán tình trạng của máy móc xây dựng dựa trên các đặc tính cơ học của nó.

Một khách tham quan sự kiện CONEXPO-CON/AGG 2023 vận hành thiết bị điều khiển từ xa. Nguồn hình ảnh: Caterpillar

John Deere

Deere & Company, thường được gọi là John Deere, là một trong những nhà sản xuất thiết bị nông nghiệp và xây dựng lớn nhất thế giới. Deere đã và đang tập trung vào việc hợp lý hóa các hoạt động toàn diện tại công trường xây dựng của mình thông qua tự động hóa quy trình. Công ty đã và đang đầu tư và triển khai các công nghệ kỹ thuật số, như AI, đám mây, xe tự hành, IoT, máy bay không người lái và phân tích để cải thiện hiệu quả thiết bị và hoạt động tại nơi làm việc. Quá trình chuyển đổi kỹ thuật số của Deere bắt đầu từ việc thiết kế sản phẩm và tiếp tục thông qua việc hỗ trợ khách hàng.

Ngay từ năm 2012, công ty đã ra mắt JDLink, một ứng dụng viễn thông di động cho phép nông dân và nhà thầu giám sát và quản lý đội thiết bị của họ. Đầu năm 2016, John Deere đã ra mắt giao diện viễn thông mới cho JDLink với các công cụ dễ sử dụng để quản lý thiết bị với bảng điều khiển trực quan hấp dẫn. Khách hàng có thể xem tất cả các số liệu quan trọng như cảnh báo đỏ, máy không có giờ hoạt động, máy có thời gian rảnh cao nhất và máy đang sử dụng quá mức hoặc không được sử dụng đúng mức. Ứng dụng dựa trên đăng ký này giúp hợp lý hóa việc quản lý bảo trì thiết bị cũng như tài liệu về chi phí sở hữu và vận hành, giúp tăng lợi nhuận và cải thiện năng suất. Một trong những điểm nổi bật đáng kể của ứng dụng JDLink là các modem của nó kết nối các máy để truyền dữ liệu nhanh chóng và mang lại khả năng kết nối cho toàn bộ đội xe bất kể nhãn hiệu hay độ tuổi thiết bị.

Liebherr

Hans Liebherr đã phát triển cần cẩu tháp di động đầu tiên vào năm 1949 và sự phát triển này đồng nghĩa với sự ra đời của công ty Liebherr. Với lịch sử hơn bảy thập kỷ, nhà sản xuất thiết bị đa quốc gia Đức-Thụy Sĩ này bao gồm hơn 130 công ty được tổ chức thành 11 bộ phận: vận chuyển đất, khai thác mỏ, cần cẩu di động, cần cẩu tháp, công nghệ bê tông, cần cẩu hàng hải, hệ thống hàng không và vận tải, máy công cụ và tự động hóa hệ thống, thiết bị gia dụng và linh kiện.

Tập đoàn Liebherr có hơn 30 năm kinh nghiệm về máy điều khiển bằng điện và cũng đi đầu trong đường cong số hóa. Cho dù đó là IoT, machine learning, tự động hóa, ứng dụng di động hay ứng dụng đám mây – các giải pháp kỹ thuật số của Liebherr đều bao trùm rất nhiều lĩnh vực. Liebherr-EMtec GmbH, công ty chính trong lĩnh vực chuyển động của trái đất thuộc Tập đoàn Liebherr, thúc đẩy quá trình số hóa cùng với khách hàng của mình. Trong quá trình thực hiện chiến lược số hóa, Liebherr-Emtec không chỉ phát triển máy vận chuyển đất thông minh và máy xử lý vật liệu cũng như các phụ kiện đính kèm mà còn nhằm mục đích liên kết trực tiếp những thứ này với quy trình sản xuất của khách hàng. Giải pháp nên kết nối các nhà sản xuất, đối tác dịch vụ và nhà điều hành trên một nền tảng. Với mục đích trở thành một giao diện trung tâm nhằm đảm bảo mức độ sẵn sàng và hiệu quả hoạt động cao cũng như các kênh liên lạc ngắn. Điểm đặc biệt của giải pháp là các máy của các nhà sản xuất khác cũng có thể được đưa vào và quản lý trong ứng dụng trong tương lai. Máy của bên thứ ba được tích hợp thông qua giao diện tiêu chuẩn, trong khi các tệp đính kèm từ các nhà sản xuất khác được tích hợp thông qua các trình theo dõi cụ thể.

Hitachi ZX210LC-7 sử dụng công nghệ điều khiển máy của Leica Geosystems để tăng hiệu quả trên công trường. Nguồn hình ảnh: Máy xây dựng và thiết bị Hitachi 

Volvo

Là một phần của Tập đoàn Volvo được thành lập vào năm 1832 tại Thụy Điển, Volvo Construction Equipment là một trong những nhà sản xuất máy kéo và máy xúc lật có khớp nối hàng đầu thế giới, đồng thời là một trong những nhà sản xuất thiết bị đào đất, đường bộ hàng đầu thế giới máy phát triển và thiết bị xây dựng nhỏ gọn. Là nhà cung cấp giải pháp tổng thể, Volvo CE cũng cung cấp dịch vụ bảo trì, tài chính, thiết bị đã qua sử dụng, cho thuê và các dịch vụ liên quan khác.

Volvo CE bắt tay vào con đường kết nối kể từ khi ra mắt chiếc máy đầu tiên có máy tính tích hợp vào năm 1997, sau đó là việc tạo ra MATRIS, một công cụ phân tích và chẩn đoán máy vào năm sau. Bắt đầu từ năm 2006, hệ thống viễn thông CareTrack cho phép các máy được kết nối và hệ thống này sau đó được Volvo ACTIVE CARE bổ sung vào năm 2017, một dịch vụ giới thiệu tính năng giám sát chủ động và dự đoán thông qua việc sử dụng Trung tâm thời gian hoạt động.

Tại triển lãm CONEXPO-CON/AGG 2023 hồi đầu năm nay, Volvo CE đã giới thiệu một nền tảng mạnh mẽ và đổi mới cùng với Volvo Penta, Volvo Trucks và Volvo Financial Services. Một số sản phẩm được giới thiệu có lợi ích vượt xa các địa điểm làm việc khi Volvo CE tiếp tục dẫn đầu ngành hướng tới một tương lai bền vững hơn. Chúng bao gồm máy điện không phát thải, giải pháp sạc, xe kéo có khớp nối được chế tạo bằng thép không chứa hóa thạch, công nghệ có thể cải thiện hiệu suất của người vận hành, an toàn tại nơi làm việc và giảm mức tiêu thụ nhiên liệu, v.v. Melker Jernberg, Chủ tịch Volvo CE cho biết: “Thay đổi có thể tạo ra thách thức nhưng cũng tạo ra cơ hội.

Caterpillar Inc.

Với doanh thu và doanh thu năm 2022 là 59,4 tỷ USD, Caterpillar Inc., là nhà sản xuất hàng đầu thế giới về thiết bị xây dựng và khai thác mỏ, động cơ diesel và khí tự nhiên trên đường cao tốc, tua bin khí công nghiệp và đầu máy xe lửa diesel-điện. Trong gần 100 năm, công ty đã và đang giúp khách hàng xây dựng một thế giới tốt đẹp hơn, bền vững hơn.

Hành trình chuyển đổi kỹ thuật số của Caterpillar bắt đầu vào năm 2013, thời điểm các hoạt động kinh doanh truyền thống của công ty đang trên đà đi xuống. Cảnh giác trước xu hướng này, đội ngũ lãnh đạo của Caterpillar đã chuyển hướng các nỗ lực của công ty xoay quanh lấy kỹ thuật số làm trung tâm như một cách chính để thúc đẩy tăng trưởng trong tương lai. Công ty đã thực hiện chiến lược kỹ thuật số dài hạn, tập trung, dựa trên việc xây dựng nền tảng công nghệ và cấu trúc dữ liệu chung để kết nối tất cả các thiết bị của mình, cũng như một loạt ứng dụng nhằm mục đích làm cho sản phẩm của mình thông minh hơn và giúp khách hàng cải thiện năng suất và sự an toàn.

Ngày nay, hầu như tất cả các máy móc mới đều được tích hợp khả năng kết nối và công ty cũng đã phát triển các giải pháp kỹ thuật số cho các tài sản không được kết nối. Ví dụ: Cat Check là một công cụ phổ biến dành cho các tài sản được kết nối và không được kết nối, cho phép người dùng tải xuống và thực hiện kiểm tra thiết bị từng bước.

Tóm lại

Số hóa là con đường tương lai cho ngành thiết bị xây dựng đang phát triển. Mặc dù bắt đầu muộn trong việc áp dụng các công nghệ do Công nghiệp 4.0 mang lại nhưng các nhà sản xuất thiết bị xây dựng hiện đang đưa ra những quyết định đúng đắn để điều chỉnh hướng đi. Xe tải tự lái và máy móc hạng nặng tự hành đang dần xâm nhập vào lĩnh vực mà an toàn luôn là yếu tố quan trọng. Những phát triển này mang lại lợi ích tốt cho ngành với tiềm năng giảm chi phí và tăng tốc thời gian hoàn thành dự án. Trên hết, nó sẽ đóng góp tích cực cho những nỗ lực toàn cầu hướng tới các mục tiêu không phát thải.