Die Transformation hin zu elektrischen und hybriden Baumaschinen

Was ist das nächste große Ding? Schwer zu sagen in einer Welt, die sich schnell verändert und von Jahr zu Jahr schwerer vorherzusagen ist. Mehrere historische Trends und Schlüsselfaktoren tragen heute zu unserer Ungewissheit über die Zukunft bei:

• Schnelle Urbanisierung wird unsere Bedürfnisse in der Zukunft stark verändern. Wir sind von einer Bevölkerung von 2,6 Milliarden in den 1950er Jahren auf etwa 7,6 Milliarden heute gewachsen – und Zukunftsprognosen gehen von einer Weltbevölkerung von 9,8 Milliarden bis 2050 aus, von denen mehr als zwei Drittel in Städten leben. Dieser Trend bedeutet, dass wir unsere Produktion von Lebensmitteln, Rohstoffen und anderen Gütern in Zukunft aus ländlichen Gebieten (wo unsere Rohstoffe liegen) in die Städte transportieren müssen. Und wir werden in diesen ländlichen Gebieten mit deutlich weniger Menschen auskommen müssen.
• Nachhaltigkeit ist wichtig. Wir müssen sozial nachhaltig sein, indem wir sicherstellen, dass alles, was wir produzieren, dazu beiträgt, unsere Gesellschaft als Ganzes zu schützen; ökologisch nachhaltig, indem wir unsere Ressourcen klüger nutzen, um auf unsere Umwelt zu achten; und wirtschaftlich nachhaltig, indem Wege gefunden werden, um sicherzustellen, dass Unternehmen profitabel bleiben, während sie die ersten beiden verwalten. Das Gleichgewicht zwischen diesen ist entscheidend. Wenn zum Beispiel Umweltrichtlinien dazu führen, dass Unternehmen Mitarbeiter entlassen, ist es schwierig, unserer sozialen Verantwortung als Hersteller und Produzenten gerecht zu werden.
• Politische Instabilität hat zu viel Volatilität und Unsicherheit auf der ganzen Welt geführt:Handelsungleichgewichte, neue und sich ändernde Zölle, Brexit in Europa, die Handelskriege mit China und so weiter.
• Technologie treibt viele dieser Megatrends an. Erfindungen – und die Suche nach intelligenten Wegen, sie zu verbreiten – wirken sich im Laufe der Zeit auf unsere Wirtschaft und Lebensweise aus. Betrachten Sie zum Beispiel die Innovationen (und die daraus resultierenden Fortschritte), die in den letzten Jahrhunderten stattgefunden haben:von der Entwicklung der Dampfmaschine (die die Mechanisierung von Pflanzen ermöglicht) und der Baumwollentkörnung (die die Massenproduktion von Textilien ermöglicht) bis zur Entwicklung der Schiene Transport, Stahlproduktion, das Stromnetz, der Aufstieg von Erdöl und Chemikalien, der Übergang zur Luftfahrt und mehr. All dies führte schließlich zum Informationszeitalter, in dem wir uns heute befinden.

  Was bedeutet das alles? In einer Zeit, in der Informationen König sind, müssen wir sie nutzen, um vorherzusagen, was als nächstes kommt. Aus diesem Grund haben wir bei der Volvo Group (darunter Baumaschinen, Lkw, Busse, Schiffs- und Industriemotoren, Finanzdienstleistungen usw.) drei Zukunftstechnologien identifiziert, von denen wir glauben, dass sie auf der nächsten Welle reiten werden:Konnektivität, Elektromobilität und Automatisierung. Wir sehen eine Konvergenz dieser drei neuen Technologien und nutzen sie, um an Baustellen der Zukunft zu arbeiten, die nachhaltiger, vernetzter und effizienter als je zuvor sind.

Ich habe unten einige Beispiele aufgeführt, um zu veranschaulichen, wie wir diese neuen Technologien einsetzen, um sicherere, effizientere Baustellen mit reduzierten Kosten und CO₂ zu schaffen Emissionen. Es gibt so viele Möglichkeiten, die sich eröffnen, wenn man sich diese neuen Technologien wirklich ansieht und was sie zusammen für unsere zukünftige Welt bedeuten könnten, die wir bei Volvo mit Spannung erkunden werden.

Konnektivität

• Volvo Assist Programme &Co-Pilot Display: Diese Produktivitätsdienste in der Kabine von Volvo CE (Dig Assist, Haul Assist, Load Assist, Compact Assist) helfen Fahrern, produktiver, effizienter und sicherer zu arbeiten. Mit Haul Assist können wir beispielsweise einem Fahrer in Echtzeit mitteilen, wie viel Gewicht auf der Ladefläche seines Lkw ist, damit er weiß, wann er voll beladen ist. Er weiß auch, wenn er überlastet ist und kann unsichere Situationen vermeiden. Wir übermitteln diese Informationen auch an seine Zentrale, damit sie die Produktionsraten in Echtzeit kennen. Volvo Dig Assist sagt einem Baggerfahrer, wo er sich befindet und wie tief er ihm beim Ausheben eines Grabens oder Profils helfen soll, das er auf einem Tablet in der Kabine einrichtet. Weniger Fehler im Vorfeld führen zu höherer Effizienz und präziserer Arbeit – außerdem ist die Baustelle sicherer.

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  Verfügbarkeitszentren: Durch die Anbindung von Maschinen oder LKWs können wir Daten einzelner Einheiten sowie einer ganzen Flotte überwachen. Dies kommt unseren Kunden zugute, da wir die Daten analysieren und mehr über unsere Geräte erfahren können, z. B. um festzustellen, ob es Korrelationen zwischen verschiedenen Arten von Geräteausfällen, Betriebszyklen und mehr gibt. Das ständige Sammeln von Daten stärkt unsere vorausschauende Analyse, sodass wir unsere Kunden wissen lassen können, wenn etwas ein Problem darstellt, bevor es passiert. Kunden am Laufen zu halten – und Wartungskosten und Ausfallzeiten zu verringern – führt zu effizienteren Standorten.

Elektromobilität

• Volvo Bus war einer der ersten, der vollständig auf die Elektrifizierung umgestiegen ist – wir haben seit 2010 über 4.000 Busse auf die Straße gebracht. Frühe Reisebusse mussten über Nacht aufgeladen werden. Die neuen Busse haben Ladesysteme in den Wartehäuschen. Wenn also ein Bus einfährt, um eine neue Gruppe von Menschen abzuholen, lädt er sich automatisch auf. Schnell aufgeladen und schon kann es losgehen.
• Volvo Penta, unsere Abteilung für Schiffs- und Industriemotoren, hat vollelektrische Boote und vollelektrische Antriebe entwickelt. Einige dieser Boote sind mit GPS-Andocksystemen ausgestattet, mit denen Kunden Boote andocken können – sehr ähnlich einem System, das es einem Autofahrer ermöglicht, ein Auto automatisch parallel auf der Straße zu parken.
• Bei Volvo CE haben wir einen Hybridlader namens LX1. Der Motor ist halb so groß wie ein herkömmlicher Lader – er hat einen 600-Volt-Zusatzantrieb. Aber was noch wichtiger ist, es ist ein 20-Tonnen-Lader, der die Arbeit eines 25-Tonnen-Laders erledigen kann. Dies gelang uns, indem wir die Achse aufgriffen und durch zwei kompakte Nabenantriebe ersetzten. Dadurch konnten wir die Hubeinheit absenken und ihr viel mehr Kapazität geben. Die Kombination aus effizienterem Hybridantrieb und mehr Kapazität macht diesen Lader um über 50 % effizienter als einen herkömmlichen 20-Tonnen-Lader.
• Auf der Bauma 2019 stellte Volvo CE zwei vollelektrische Maschinen vor:den Kompaktbagger ECR25E und den Kompaktradlader L25E. Es handelt sich um 48-Volt-Maschinen, die ein Bediener nachts oder beim Mittagessen anschließen, aufladen und dann mit der Arbeit beginnen kann – und sie funktionieren genauso wie eine herkömmliche Maschine.

Automatisierung

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  Vera ist das elektrische, autonome Lkw-Konzept von Volvo Trucks. Es ist ein vollständig autonomer Transporter, der sich an Anhänger anhängt und sie dorthin bewegt, wo sie hin müssen. Wir haben derzeit eine Reihe dieser Fahrzeuge, die Container aufnehmen und auf einem Prototypgelände in Schweden bewegen.

• Volvo CE hat auch den HX02 entwickelt, einen automatisierten 15-Tonnen-Dumper. Es handelt sich dabei um ein sogenanntes „Schwarmkonzept“, d. h. wir verwenden viele kleine Maschinen, die vor Ort sehr genau aufeinander abgestimmt sind, statt zwei oder drei große Maschinen. Der Trend in der Vergangenheit ging immer dahin, mit Maschinen mit höherer Kapazität immer größer zu werden, weil es effizienter war. Wir stellen jetzt fest, dass es aufgrund von Batterie-, Energie- und Standortbeschränkungen besser ist, mehr Maschinen auf der Website zu verwenden.

Sie alle zusammenbringen

Volvo CE und sein Partner Skanska nutzten die Elektromobilitäts- und Automatisierungsexpertise der Volvo Group und gründeten in Schweden einen Forschungsstandort namens Electric Site. Es zielte darauf ab, jede Transportstufe in einem Steinbruch zu elektrifizieren – vom Aushub bis zur Primärzerkleinerung und vom Transport bis zur Sekundärzerkleinerung.

Bei der Elektrifizierung liegen viele Vorteile nicht direkt in der Maschine. Obwohl wir sie effizienter gemacht und einige Kosten gesenkt haben, liegt der wesentliche Vorteil in der Funktionsweise der Website insgesamt.

Am Elektrostandort haben wir einen 50-Tonnen-Radlader mit Dieselantrieb durch einen 20-Tonnen-Hybridlader ersetzt; drei knickgelenkte 40-Tonnen-Dumper mit acht autonomen knickgelenkten 15-Tonnen-Dumpern; ein dieselbetriebener 70-Tonnen-Bagger mit einem netzbetriebenen Bagger; und ein dieselbetriebener Brecher wurde umgebaut, um Strom aus dem Stromnetz zu beziehen. Unser Ziel war es, CO₂ zu reduzieren -Emissionen um 95 % und die Gesamtbetriebskosten um 25 %.

Also, wie haben wir abgeschnitten? Unsere Tests zeigten eine Reduzierung der CO2-Emissionen um 98 %, eine Reduzierung der Energiekosten um 70 % und eine Reduzierung der Betriebskosten um 40 % – und zusammengenommen unterstützen diese Ergebnisse das Potenzial für eine Reduzierung der Gesamtbetriebskosten um mehr als 25 %. Die Ergebnisse zeigen auch, dass das Electric Site-Projekt ein großer Schritt ist, um Volvo CE dabei zu helfen, seine Zukunftsvision zu verwirklichen:Baustellen, die zehnmal effizienter sind, mit null Unfällen, null ungeplanten Stopps und null Emissionen.

Aus konzeptioneller Sicht hat sich der Electric Site in Bezug auf die Nutzung von Konnektivität, Elektrifizierung und Automatisierung als sehr wertvoll erwiesen. Aber zur Erinnerung, dies war ein 10-wöchiger Versuch – es geschah nicht an einem Tag. Es wurde viel Logistik aufgewendet, um diese Seite zum Laufen zu bringen, was der aufregende Teil ist. Während wir daran arbeiten, mehr Standorte zu elektrifizieren und neu automatisierte Maschinen einzusetzen, muss unsere Arbeitsweise an diese neuen Technologien angepasst werden.

Eine aufregende Zukunft für das Bauwesen

Es gibt viele wichtige Treiber für Veränderungen, die viele unserer Branchen revolutionieren werden. Dennoch kennen wir die Technologien, die geeignete Lösungen liefern können, und wissen, wie „traditionelle“ Standorte und Arbeitsplätze davon betroffen sein können. Unternehmen wie Volvo investieren viel, um mehr neue Lösungen wie diese anzubieten, um die Herausforderungen von morgen zu meistern.

Während die Bauindustrie im Allgemeinen manchmal langsam neue Technologien annimmt (und sich an sie anpasst), ist es unser Ziel, sie nicht nur anzunehmen, sondern sie zu unserem vollen Vorteil zu nutzen – andernfalls riskieren Unternehmen wie das unsere, durch Ersatzlösungen aus dem Markt gedrängt zu werden eintretende Unternehmen. Die Baustellen der Zukunft werden Evolution und Anpassung erfordern, da sich unsere Welt um uns herum weiterhin in rasantem Tempo verändert – aber wir denken, dass es eine sehr aufregende Zukunft ist.