بازوی هوشمند

به گزارش پایگاه خبری «عصر خودرو»،  بخش ساخت و ساز و عمران نیز از این قاعده مستثنی نیست و بسیاری از ماشین آلات در جال به روز شدن و یافتن راهی جدید برای خدمت رسانی هستند. ماشین آلات عمرانی معمولا از رشد تکنولوژی کندی برخوردارند و تحولات ساخت آن ها با محصولاتی مانند خودروهای سواری برابری نمی کند. عموما این ماشین آلات همانند صنعت هوانوردی در نسل های مختلف به تولید می رسند و در هر بازه زمانی از خصوصیات و ویژگی های جدید بهره می برند. دنیای پیش روی ماشین آلات عمرانی و در مجموع صنعت ساختمان به گونه ای است که امروزه می توان با شفافیت نسبی بیشتری ، گوشه هایی از دنیای آینده را مشاهده کرد و حتی شاید بخش هایی نیز به مراحل کاربردی رسیده باشند. استفاده از هوش مصنوعی از جمله مهمترین خواص این ماشین آلات است و به کمک این ویژگی ، انسان تا حدودی از چرخه ساخت و کارهای طاقت فرسا حذف خواهد شد و ربات ها جایگزین آن ها می شوند. البته فراهم سازی بستر مناسب ، بسیار اهمیت دارد و هنوز هیچ هوش مصنوعی به کار رفته ای ، نمی تواند با برداشت از عوارض محیط تصمیم گیری های لازم را انجام دهد و باید مجموعه سنسور هایی برای این امر به کار گرفته شود. در ادامه این مقاله به معرفی چند تکنولوژی مربوط به عصر نوین ماشین آلات خواهیم پرداخت.

1. نظارت با پهباد
یکی از تکنولوژی های کاربردی که امروزه حتی در ایران نیز مورد استفاده قرار می گیرد ، چشمان نظاره گر پهبادها است. این پرنده های کوچک قابلیت انجام پرواز های پایدار و مطئنی را دارا هستند و می توان آن ها را به دوربین ها و سنسورهای متعددی مجهز کرد تا قابلیت های مختلفی نیز به آن ها اضافه شود. یکی از کاربردهای جالب این پرنده ها ، ارتباط با ماشین آلات مشغول کار به کمک سنسورها نصب شده است. در این سیستم ، ماشین آلات به فرستنده هایی مجهز می شوند که اطلاعات ECU را به صورت لحظه ای منتشر می کنند و کلیه جرئیات مانند دمای موتور ، زاویه بیل ، سرعت ، فشار روغن ، ساعت کارکرد و .... را انتشار می دهند. به دلیل صعب العبور بودن و نقاط کور جبهه های کاری در یک پروژه عمرانی نمی توان به راحتی از سیستم های انتقال اطلاعات بهره برد و در پروژه های طولی نیز ، هزینه انجام این کار بسیار بالا خواهد بود. برای حل این مساله ، پهبادها مانند چشمان تیز عقاب بر روی جبهه های کاری نظارت خواهند داشت و با دریافت اطلاعات ، مرکز فرماندهی را از جزئیات آگاه می کنند. این اطلاعات به مدیر ماشین آلات کارگاه اجازه می دهد ، بدون نیاز به طی مسافت های سخت و طولانی برای دستیابی به جبهه های کاری ، از نحوه عملکرد ماشین آلا آگاهی یابد و دستورات لازم را نیز منتقل کند. حتی این اطلاعات قابلیت انتقال بر روی اینترنت را نیز دارا هستند و می توان از هر فاصله ای ، به طور مثال صفحه کیلومتر شمار ماشین را مشاهده کرد.

این تکنولوژی ابتدا توسط یک شرکت اروپایی در معدن به کار گرفته شد و اکنون بسیاری از کارگاه ها به این سیستم مجهز شده اند. استفاده از این روش نوین می تواند در کاهش رفت و آمد های غیر ضروری و تعداد نیروی انسانی مورد نیاز تاثیر مستقیم داشته باشد. مدل های جدید این پرنده ها حتی به سنسورهای اسکن محیز نیز مجهز شده اند و می توانند با برداشت لحظه ای از سطح زمین ، به محاسبه احجام نیز بپردازند و روند نقشه برداری را نیز به شدت کاهش دهند.

2. ربات های هوشمند
یکی دیگر از تکنولوژی های رو به رشد در این صنعت ، استفاده از ربات های غول پیکر هوشمند برای جایگزینی نیروی انسانی است. شرکت ولوو یکی از مجموعه های پیشرو در این زمینه است و تا کنون محصولات پروتوتایپ متنوعی را معرفی کرده است که در مرحله نخست عمل خاکبرداری و حمل را انجام می دهند. در این سیستم ، ماشین آلات به کمک سنسورهای نصب شده در نقاط مختلف جبهه کاری عمل کرده و با همکاری یکدیگر عملیات عمرانی را به پیش می برند. اطلاعات دریافتی از سنسورها شامل احجام لازم و مسیرهای تعریف شده هستند و ماشین آلات با توجه به نقشه های ابلاغی و دریافت کد زمین مورد نظر ، اقدام به انجام عملیات خاکبرداری و خاکریزی می کنند. در این روند انسان نقش چندان مهمی ندارد و تنها به عنوان سرپرست و عضو ناظر عمل می کند. همچنین هوش مصنوعی به گونه ای عمل می کند که دستگاه بر اساس استانداردهای در نظر گرفته شده عمل خواهد کرد و هیچ گاه با خرابی های ناشی از عدم توجه کافی اپراتور نیز مواجه نخواهیم بود. همچنین در این سیستم ، بهره وری دستگاه به عملکرد راننده نیز بستگی ندارد و با توجه به توان واقعی دستگاه پروژه پیشرفت خواهد داشت. از دیگر ویژگی های این سیستم نیز سرعت عملکرد و وجود محدودیت های کمتر است که می توان تنها با تامین انرژی لازم برای دستگاه و انجام سرویس های دوره ای ، از آن استفاده کرد.

یکی از چالش های پیش روی در استفاده از این دسته ماشین آلات ، هوش مصنوعی مورد نظر برای مدیریت جبهه کاری است زیرا این مرحله بسیار پیچیده بوده و هنوز نمی توان به شکلی پایدار از یک شبکه مطمئن برای این امر استفاده کرد.

3. سوخت پاک
در حال حاضر گازوئیل بهینه ترین سوخت برای استفاده در ماشین آلات ساختمانی است و انرژی لازم را تامین می کند اما این سوخت بسیار مهم از نقاط ضعف بسیار زیادی نیز برخوردار است. مقدار کربن تولیدی در ماشین آلات عمرانی بسیار از حد مجاز فراتر است و حتی با استفاده از سوخت های دیزل سبک امروزی نیز نمی توان آن را یک سوخت کاملا پاک نامید. همچنین محدودیت باک می تواند مشکلات بسیارزیادی را ایجاد کند و با وجود مخازن سوخت بسیار حجیم این دسته از ماشین آلات ، همچنان به خودروهای حمل سوخت برای تامین آن ها نیاز است. امروزه برخی از شرکت های تولید کننده این دسته از دستگاه ها با استفاده از تکنولوژی های جدید ، بسیاری از این مشکلات را حل کرده اند و در مسیر حذف کامل این سوخت قرار گرفته اند. شرکت های بزرگی مانند کوماتسو و کاترپیلار امروزه برخی ماشین آلات خود را با سیستم هایبرید عرضه می کنند و از یک موتور الکتریکی جداگانه نیز برای تامین قوای مضاعف بهره می برند. همچنین با اضافه کردن سیستم الکتریکی ، می توان با حرکت اجزاء مختلف اقدام به شارژ باطری ها کرد و انرژی مورد نیاز را تامین کرد. البته دست یابی به ماشین آلات الکتریکی همچنان در مراحل اولیه به سر می برد و دست یابی به آن نیازمند زمان است زیرا این سیستم بر خلاف خودروهای سواری و جاده ای در ماشین آلات عمرانی با چالش هایی همراه خواهد بود.

خودراهای سواری الکتریک ، انرژی خود را از شارژ باطری تامین می کنند اما همزمان چند ژنراتور کوچک به صورت همزمان انرژی صرف شده برای چرخش تایرها را به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند و بخشی از شارژ باطری مجددا به چرخه باز خواهد گشت. این روند در شرایط عادی بسیار ایده آل به نظر می رسد و عملا نوبت های شارژ را کاهش داده و گستره وسیع تری را به عملکرد خودرو می افزاید اما چنین شرایطی در ماشین آلات ساختمانی وجود نخواهد داشت زیرا این دسته از دستگاه ها بر خلاف خودروها چندان متحرک نیستند و عموما با حرکات محدود در یک نقطه متمرکز شده و تنها بازوهای خود را به حرکت در می آورند. این بدان معنی است که باطری قابلیت شارژ مجدد نداشته و باید از طریق دیگر انرژی صرف شده را بازگرداند. البته روش هایی مانند باطری های خورشیدی و استفاده از حرکت دورانی بازوها برای بازیابی انرژی مورد بررسی قرار گرفته اند اما هنوز راهکار عملی خاصی برای این بخش معرفی نشده است.

تکنولوژی های نوین و ایران
متاسفان به دلیل عدم وجود ارتباط مستقیم با شرکت های تولید کننده ماشین آلات عمرانی ، میانگین سن دستگاه های فعال در کشور بسیار افزایش یافته و تکنولوژی های مورد استفاده مربوط به حدود 2 الی 4 دهه قبل هستند. همچنان می توان بسیاری از بولدوزر های مربوط به دهه 70 میلادی را یافت که به عنوان بازوهای اصلی قدرت هر کارگاه شناخته می شوند. کهنه بودن ماشین آلات در این سال ها باعث شده اند که اختلال های بسیار زیادی در روند انجام پروژه های عمرانی صورت پذیرد و همچنین بهینه گرایی به کمتری حد ممکن برسد. با این وجود می توان اظهار داشت که نیروی انسانی فعال در این بخش نیز همگام با این سیستم ، رشد نکرده و نیروهای آموزش دیده نیز برای تکنولوژی های نوین وجود ندارند. در مجموع ، انتظار برای گسترش تکنولوژی های آینده در بازار کشور کمی سخت و غیر قابل درک است اما با این وجود می توان در برخی از شرکت های رو به رشد و خبره در این زمینه ، بسیاری از تکنولوژی های داغ روز را یافت که همگام با جدیدترین یافته ها مورد استفاده قرار می گیرند.

نویسنده: محمدرضا برخورداری