Superare i limiti: il settore edile promuove nuove strade verso l’autonomia

Fondamentale per il cantiere semi o completamente autonomo è lo sviluppo di un ecosistema 3D completamente connesso con connessioni IoT che si adatta in tempo reale al variare delle condizioni. Foto per gentile concessione di Topcon Positioning e Trimble.

Manodopera, macchine e materiali – i tre elementi critici di qualsiasi progetto di costruzione di infrastrutture – hanno iniziato a riallinearsi in un modo che cambierà per sempre il modo in cui le infrastrutture vengono costruite… e probabilmente gestite.

Anche se alcuni potrebbero essere scettici, il futuro dei veicoli autonomi trarrà probabilmente, almeno in parte, lezioni apprese nella costruzione fisica di strade, ponti, sistemi di trasporto pubblico e altre infrastrutture.

Le macchine autonome stanno già lavorando in coordinamento per costruire dighe e sviluppi territoriali su larga scala come siti solari ed eolici. I camion a guida autonoma sincronizzata sono la norma in molti siti minerari in tutto il mondo. Sebbene ci siano meno esempi di progetti stradali, ferroviari e di ponti, i robot stanno legando le armature per i nuovi impalcati dei ponti, eseguendo ispezioni in cantiere in aria e a terra, e presto consentiranno alle agenzie di trasporto di riparare autonomamente le buche. In molti modi, lo spazio edificabile è diventato un terreno di prova per il progresso autonomo e gli investitori se ne stanno accorgendo.

Il rapporto ResearchAndMarkets.com, “Global Autonomous Construction Equipment Market Opportunities and Strategies to 2030: COVID-19 Growth and Change”, ha rilevato che il mercato globale delle macchine autonome per l’edilizia era di circa 8,45 miliardi di dollari nel 2020, un aumento costante ma modesto del 3,4% da allora. 2015. Si prevede che tale investimento raddoppierà fino a raggiungere i 16,89 miliardi di dollari entro il 2025, con un tasso di crescita annuo composto del 14,9%, e salirà di un altro terzo fino a raggiungere i 26,16 miliardi di dollari entro il 2030.

Al di là dei dollari di investimento, gli autori del rapporto ritengono che il segmento delle macchine edili completamente autonome sarà il pezzo in più rapida crescita del puzzle autonomo, con il 49,1% nel periodo 2020-2025. Si tratta di un grande cambiamento, considerando che il mercato parziale/semi-autonomo ha rappresentato il 97% del totale nel 2020. Un avvertimento alla crescita prevista è che si prevede che la maggior parte dei pezzi autonomi riguarderà il movimento terra e la movimentazione dei materiali per l'edilizia. mercato, non vera e propria costruzione di strade.

Tuttavia, i progressi compiuti da innovatori tecnologici e OEM nel campo degli escavatori semi e completamente autonomi, dei rulli, dei compattatori del terreno, delle minipale e di altre macchine potrebbero riscrivere tali previsioni. Come ha osservato Thomas Hansen, direttore senior dello sviluppo OEM presso Topcon Positioning Group, "Chi è al di fuori del settore delle costruzioni potrebbe essere sorpreso di quanto siamo lontani e di quanto velocemente la nostra visione per la strada autonoma si sta realizzando".

I progressi nel controllo delle macchine, incluso lo sterzo automatico, sono pietre miliari necessarie per una vera funzionalità autonoma.

Proprio come le auto a guida autonoma, le macchine edili semi o completamente autonome si basano su una combinazione di telecamere e sensori. I dati provenienti da LiDAR, telecamere, GNSS, sensori di vibrazione e temperatura, ecc., si combinano per una percezione ottimale e una mappatura ambientale affidabile che sono fondamentali per le soluzioni autonome.

"Stiamo sperimentando una grande convergenza di tecnologie chiave che stanno consentendo al settore di accelerare sia verso l'automazione delle macchine sia verso l'ottimizzazione della gestione del sito/dei gruppi di lavoro delle macchine", ha affermato Finlay Wood, Direttore dell'area business Autonomous Solutions di Trimble. “Non esiste un’unica area di sviluppo responsabile di tutto ciò; piuttosto una maturazione in molteplici aree tra cui comunicazioni, soluzioni avanzate di percezione, edge computing, soluzioni di controllo delle macchine, software di gestione dei siti e molti altri”.

Il controllo delle macchine, ad esempio, rappresenta un chiaro passo avanti verso una vera funzionalità autonoma. Soluzioni come la modalità Autos di Trimble sono integrate nel software di controllo del grado Earthworks. Con Autos su un escavatore, la macchina controlla il braccio e la benna per rimanere in pendenza mentre l'operatore controlla la cloche. Più recentemente, l’azienda ha aggiunto il controllo dello sterzo orizzontale per i compattatori del terreno, che si dice sia una novità assoluta nel settore. Il controllo dello sterzo orizzontale Trimble Earthworks sterza automaticamente un compattatore del terreno utilizzando un modello 3D o una linea di passaggio di compattazione.