维特根联合约翰迪尔推筑路机械自动驾驶

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维特根联合约翰迪尔推筑路机械自动驾驶

美国田纳西州总部近期的一场演示活动中,维特根集团(Wirtgen Group)高层详细阐述了其专用重型机械在道路建设领域的优势。面对全球范围内日益增长的道路与基础设施需求,承包商正同时应对劳动力短缺、材料成本攀升、项目工期收紧以及铺装季节缩短等多重压力。仅在美国,建筑行业预计到2031年就需要近70万名额外工人才能满足需求。目前,美国约400万英里道路中有40%被评定为状况不佳或一般。在这种背景下,维特根集团正积极开发自动化道路施工车辆,将其作为实现完全自主驾驶的跳板,并部分采用了母公司约翰迪尔公司(John Deere)的技术栈。

数字化战略应对行业痛点

“在与客户交流中我们发现,他们面临的核心商业挑战很简单,就是用更少资源做更多事。”维特根美国公司副总裁兼数字产品负责人克雷格·拉马尔克(Craig Lamarque)指出。每天,客户都必须在的工地上确保每一位人员的安全,且必须依靠技能水平和经验日益下降的人员来完成这一任务。拉马尔克进一步解释,为了在材料问题、可持续发展压力、劳动力短缺以及预算和进度控制中保持盈利,客户必须在更紧的工期内完成更多项目。

为此,维特根集团引入了数字工具以应对这些挑战。其数字战略围绕三大支柱展开:通过互联支持Zui大化设备 uptime(正常运行时间),通过工地智能揭示低效环节并改善决策,以及通过智能自动化提升机械性能。这些能力已嵌入其道路施工设备系列中,并由与约翰迪尔合作的硬件和软件提供支持。

维特根集团的历史可以追溯到家族企业的传承。在被约翰迪尔于2017年收购之前,它是一家私营德国公司。早在1996年,维特根集团就收购了沥青摊铺机公司福格勒(Vogele),三年后又收购了土壤和沥青压实机公司哈曼(Hamm)。福格勒成立于1836年,比约翰迪尔早一年。2006年收购克莱曼(Kleemann)后,维特根将业务扩展至矿物加工领域,提供移动破碎和筛分设备。2014年,维特根集团收购了本宁豪森(Benninghoven)70%的股份,增加了沥青搅拌站,使其能够提供从搅拌、摊铺到铣刨和回收的完整道路建设设备周期。

维特根美国公司于1984年成立,目前在田纳西州园区拥有300名员工。维特根美国公司总裁兼首席执行官吉姆·麦克沃伊(Jim McEvoy)表示:“这些品牌名称中的每一个都是家族名称,与迪尔一样。从这个角度来看,我们在这些市场中有着悠久的早期进入历史、领导地位以及在产品空间中的高度创新传统。”

核心设备的技术革新

在田纳西州展示的三款道路建设机器和技术涵盖了沥青铣刨、摊铺和压实环节。维特根W210XF铣刨机配备了2.5米宽的切削鼓,可在将材料装载到卡车之前移除沥青和混凝土表面。它利用自动化和数字引导技术,通过八台摄像头提高精度、效率和机械性能跟踪能力。

“简单的诊断、显示屏上的直观说明以及机器内置的备用组件使其能够持续运行。”拉马尔克说道。WPT Milling文档记录作业和机器数据,用于计费和排放跟踪。Smart Level Pro是一种完全集成的差分铣刨系统,可扫描即将铣刨的表面。该过程始于对现有道路表面的高速测量扫描,由客户或第三方测量员在不关闭道路的情况下完成。生成的数字模型随后使用GNSS进行地理参考和记录。

扫描后,道路轮廓经过优化以满足规格要求,然后上传至约翰迪尔运营中心(John Deere Operations Centre)和工作规划器(Work nner),从而可以提前检查切削深度,与先铣刨后验证相比节省了时间。利用两台通过蜂窝服务连接的约翰迪尔StarFire接收器,拉马尔克表示,该铣刨机能够“铣削设计深度和坡度,留下尽可能好的表面”。StarFire GNSS引导系统是迪尔的卫星技术,帮助机器在整个道路建设过程中保持高精度的定位、对齐和摊铺引导。Mill Assist是铣刨机上的自动化系统,利用实时机器数据优化性能,提高效率,减少燃料消耗和排放。

福格勒沥青摊铺机则配备了高度专业化的自动化、整平和物料处理技术。Smart Pave是福格勒为其沥青道路摊铺机开发的先进数字控制和自动化系统。AutoTrac技术帮助摊铺机保持行驶方向和铺装宽度。RoadScan是福格勒专有的非接触式热成像和温度测量系统,直接安装在沥青摊铺机上。

从自动化迈向自主化

哈曼双钢轮沥青压路机利用实时密度监测和智能压实技术,将新鲜沥青压实到长期耐久性所需的目標密度。它侧重于防止过度压实,Zui大化操作员效率,并向承包商、州和联邦当局提供压实质量证明。该压路机结合振动和振荡来压实材料以达到所需密度。Smart Compact Pro和Track Assist帮助道路团队更高效、更具成本效益且更安全地压实,同时满足智能压实规范。

智能压实是使用GPS压实映射收集数据的压路机,温度传感器用于绘制和报告沥青表面温度,加速度计传感器用于报告刚度。维特根国际副总裁兼总经理杰森·安布罗松(Jason Ambroson)解释说,在各种道路建设机器上运行相同的技术、连接性和数据传感器,使客户能够使用更少的员工和资源提高生产力。

“我们正从自动化迈向自主化。”他说。将机器、数据和操作员连接到一个单一智能系统中的这一轨迹,正是田纳西州演示活动Zui终旨在展示的内容。这种技术路径不仅解决了当前的劳动力危机,也为未来道路建设的智能化奠定了坚实基础。

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