แนวโน้มที่น่าตื่นเต้นและสร้างสรรค์ในการออกแบบรถขุด

เครื่องจักรขุดเป็นเสาหลักที่เชื่อถือได้ของอุตสาหกรรมหนักและเป็นหนึ่งในเครื่องจักรแรกๆ ที่เลือกใช้สำหรับงานฟาร์มขนาดเล็กและสวน การขุดและการเคลื่อนย้ายดินเป็นงานที่ยากลำบากแต่จำเป็นสำหรับการก่อสร้างหรือการรื้อถอนใดๆ อย่างไรก็ตาม แนวโน้มดังกล่าวกำลังจะเปลี่ยนไปพร้อมกับแนวโน้มทางเทคโนโลยีใหม่ๆ ที่น่าตื่นเต้นในระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์และการออกแบบเชิงกลที่กำลังจะปฏิวัติวงการขุดดิน บทความนี้จะกล่าวถึงการอัปเกรดที่สร้างสรรค์เหล่านี้และวิธีที่การอัปเกรดเหล่านี้จะช่วยปรับปรุงการทำงานของรถขุด ทำให้การใช้งานง่ายขึ้น ฉลาดขึ้น และมีประสิทธิภาพมากขึ้น

สารบัญ
ตลาดรถขุดที่กำลังเติบโต
เทรนด์รถขุดอัจฉริยะ
ภาพรวมของแนวโน้มและการพัฒนาที่กำลังจะเกิดขึ้น
ความคิดสุดท้าย

ตลาดรถขุดที่กำลังเติบโต

ตลาดรถขุดโลกคาดว่าจะเติบโตขึ้น CAGR ของ 4.7% จากมูลค่าระดับโลก US$44.12 พันล้าน ใน 2018 ถึง US$63.14 พันล้าน ภายในปี 2026 ในสหรัฐอเมริกา ตลาดการก่อสร้างที่อยู่อาศัยที่มีสุขภาพดีคาดว่าจะเติบโตอย่างมากจากปัจจุบัน US$ 9.62 พันล้าน ในปี 2018 ขณะที่การก่อสร้างในยุโรปมีแนวโน้มที่จะเติบโตน้อยลงเนื่องจากกฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อมที่เข้มงวดขึ้นซึ่งบังคับใช้กับอุตสาหกรรมการก่อสร้าง รวมถึงเครื่องจักรด้วย ในทางกลับกัน คาดว่าตลาดเอเชียแปซิฟิกจะมีการเติบโตที่สูงขึ้นในตลาดรถขุดจากมูลค่าในปี 2018 US$ 17.32 พันล้าน เนื่องมาจากการลงทุนด้านโครงสร้างพื้นฐานที่เพิ่มขึ้นทั่วภูมิภาค โดยเฉพาะในอินเดียและจีน

เทรนด์รถขุดอัจฉริยะ

เป็นเรื่องยากที่จะจินตนาการว่าพื้นฐานของรถขุดไฮดรอลิกสมัยใหม่แทบจะไม่เปลี่ยนแปลงเลยตั้งแต่ทศวรรษที่ 1950 รุ่นใหม่ที่ออกสู่ตลาดยังคงดูเหมือนเดิมจากภายนอก แต่ความคล้ายคลึงก็จบลงเพียงแค่นั้น มีแนวโน้มใหม่ที่น่าตื่นเต้นในการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการควบคุมอิเล็กทรอนิกส์และการออกแบบเชิงกลซึ่งกำลังสร้างสรรค์วิธีการทำงานของรถขุด การปรับปรุงหลายอย่าง ได้แก่ รัศมีการแกว่งที่ลดลง ห้องโดยสารและระบบควบคุมที่ได้รับการอัปเกรด เซ็นเซอร์และกล้องดิจิทัลเพิ่มประสิทธิภาพเครื่องยนต์และบำรุงรักษาง่ายขึ้น การพัฒนาเหล่านี้และอื่นๆ อีกมากมายสามารถดูรายละเอียดเพิ่มเติมได้ที่นี่

ภาพรวมของแนวโน้มและการพัฒนาที่กำลังจะเกิดขึ้น

การแกว่งหางที่ลดลงและกำหนดค่าได้

การเปลี่ยนแปลงทางกายภาพอย่างหนึ่งที่ส่งผลต่อการออกแบบรถขุดรุ่นใหม่คือ ลดการแกว่งหางส่วนโค้งของวงสวิงจะกำหนดพื้นที่ที่จำเป็นสำหรับการทำงานของรถขุด ดังนั้นวงสวิงที่เล็กกว่าจึงมีความยืดหยุ่นมากขึ้นสำหรับพื้นที่แคบ แม้ว่าการหมุนในพื้นที่แคบจะเป็นเรื่องปกติสำหรับรถขุดขนาดเล็ก แต่ปัจจุบันผู้ผลิตหลายรายเสนอการแกว่งหางที่กระชับยิ่งขึ้น เครื่องจักรขนาด 20-35 ตันเนื่องจากการแกว่งที่แน่นขึ้นอาจส่งผลกระทบต่อเสถียรภาพสำหรับโหลดที่หนักกว่า รถขุดขนาดเล็กบางรุ่นจึงมีตัวเลือกที่กำหนดค่าได้จากการแกว่ง ภายในความยาวรางให้ยื่นออกมา 15 ซม. หรือ 50 ซม.รถขุดขนาดใหญ่บางรุ่นมีคุณลักษณะ ฟังก์ชันช่วยยก เพื่อเตือนไม่ให้ยกของเกินกว่าความสามารถในการยกที่กำหนด

การออกแบบห้องโดยสารที่ได้รับการปรับปรุง

การปรับปรุงที่มองเห็นได้ชัดเจนยิ่งขึ้นอีกประการหนึ่งคือภายในห้องโดยสาร เพื่อความสะดวกสบายของผู้ควบคุมรถ จึงมีการปรับปรุง ระบบควบคุมอุณหภูมิพร้อมเบาะนั่งปรับและอุ่น รวมถึงพื้นที่เหนือศีรษะและขาที่กว้างขวางขึ้นในห้องโดยสารการสั่นสะเทือนที่ไปถึงห้องโดยสารและคนขับลดลงด้วยนวัตกรรมของลูกกลิ้งรางและโครงสร้างตัวถัง นอกจากนี้ยังมีระบบเสียงสเตอริโอที่ได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้น โดยบางระบบสามารถเชื่อมต่อบลูทูธได้

ปรับปรุงการทำงาน

เพื่อความสะดวกในการใช้งาน ปรับปรุงเพิ่มเติม การออกแบบจอยสติ๊กตามหลักสรีรศาสตร์และการใช้วัสดุสัมผัสที่อ่อนนุ่มช่วยให้จับได้สบายและมีประสิทธิภาพมากขึ้น มีตัวเลือกยืดหยุ่นมากขึ้นให้เลือกโดยตรงจากจอยสติ๊กด้วยการควบคุมไฮดรอลิกเสริมและฟังก์ชันรองที่ปลายนิ้ว จึงไม่จำเป็นต้องเลื่อนมือไปที่สวิตช์และสามารถควบคุมได้เต็มที่ผ่านจอยสติ๊กเอง ระบบบางระบบยังเพิ่มระบบควบคุมคันเร่งอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งทำให้ผู้ควบคุม โหมดควบคุมโหลดที่เลือกได้ สำหรับโหลดการดำเนินงานที่แตกต่างกัน ทำให้มีประสิทธิภาพสูงขึ้นและลดการใช้พลังงาน

จอแสดงผลแบบดิจิตอล LED และวิดีโอขยาย

ระบบควบคุมรถขุดรุ่นใหม่มาพร้อมจอแสดงผล LED เพื่อให้อ่านข้อมูลได้ชัดเจนและติดตามเครื่องจักรได้ง่าย กล้องคุณภาพสูง ขนาดเล็ก และยืดหยุ่นได้ช่วยให้มองเห็นได้หลายมุมรอบเครื่องจักร ตั้งแต่ด้านหน้า ด้านหลัง บูม และบั๊กเก็ต จึงทำให้ผู้ควบคุมสามารถควบคุมเครื่องจักรได้อย่างเต็มที่และปลอดภัย จอแสดงผลดิจิทัลสามารถแสดงมุมมองกล้องหลายมุม สลับภาษาและกำหนดค่าหน้าจอสำหรับโปรไฟล์ผู้ควบคุมที่ปรับแต่งได้ และจอแสดงผลบางรุ่นยังให้ การใช้งานหน้าจอสัมผัส และการเชื่อมต่ออุปกรณ์เพิ่มเติมเพื่อการใช้งานที่ง่ายยิ่งขึ้น

การบูรณาการ GNSS, GPS, เทเลเมติกส์และเทคโนโลยีการรวบรวมข้อมูล

ระบบดาวเทียมนำทางทั่วโลก (GNSS) และเทคโนโลยี GPS มีความซับซ้อนและแม่นยำมากขึ้นด้วยความสามารถด้านระบบไร้สายและอินเทอร์เน็ตที่ผสานรวมเข้าด้วยกัน จึงสามารถสื่อสารข้อมูลเครื่องจักรกับอุปกรณ์ในพื้นที่และระยะไกลได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำ เมื่อใช้ร่วมกับเซ็นเซอร์และกล้องรุ่นล่าสุด รวมถึงฟีเจอร์การรวบรวมข้อมูลอัจฉริยะอื่นๆ ผู้ปฏิบัติงานและผู้จัดการโครงการสามารถรวบรวมการวิเคราะห์โดยละเอียดเกี่ยวกับประสิทธิภาพ ประสิทธิผล และความปลอดภัยได้ ระบบกำหนดตำแหน่งบนพื้นโลก (GPS) ช่วยให้สามารถใช้งานเครื่องจักรโดยอัตโนมัติหรือจากระยะไกลได้ เพิ่มความแม่นยำและความปลอดภัย หลีกเลี่ยงการชน และติดตามยานพาหนะจากระยะไกล

ความสำคัญของเทเลเมติกส์ร่วมกับ GPS, GNSS และอินเตอร์เน็ต การผสานรวมช่วยให้การทำงานของรถขุดแม่นยำยิ่งขึ้น โดยจะระบุตำแหน่งและทิศทางของรถขุดอย่างต่อเนื่อง รวบรวมข้อมูลกับข้อมูลการออกแบบ ตรวจสอบความคืบหน้า และส่งเสียงเตือนหากความคืบหน้าหลุดออกจากเส้นทาง

การควบคุมระยะไกล

ปัจจุบันมีรุ่นใหม่ๆ จำนวนมากที่มาพร้อมกับ การทำงานด้วยรีโมทคอนโทรล ซึ่งช่วยให้ปฏิบัติงานได้ในระยะปลอดภัยในสภาพแวดล้อมการทำงานที่เป็นอันตรายด้วย การควบคุมเครื่องจักรขนาดใหญ่หรือขนาดเล็กจากระยะที่ปลอดภัยเพื่อลดความเสี่ยงด้านความปลอดภัยและการบาดเจ็บที่อาจเกิดขึ้นจากการเข้าถึงเครื่องจักร

อาจเป็นการควบคุมเครื่องจักรในแนวสายตาผ่านคอนโซลพกพา หรืออาจเป็นระยะทางไกลขึ้นอีกหลายกิโลเมตร โดยจำกัดเฉพาะความพร้อมใช้งานของเครือข่ายไร้สาย คุณสมบัติด้านความปลอดภัยและการหยุดฉุกเฉินมีความสำคัญ เช่นเดียวกับความล่าช้าในการสั่งการที่น้อยที่สุด

ระบบนำทางความลึกและการตั้งโปรแกรม 'ตั้งค่าและดำเนินการ'

รถขุดรุ่นล่าสุดประกอบด้วยเซ็นเซอร์เพื่อตรวจสอบตำแหน่งที่แน่นอนของบูม แขน และฟันบัคเก็ตของรถขุด รวมถึงระบบตรวจสอบความลึกที่ให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถตั้งโปรแกรมความลึกในการขุดที่ต้องการและขุดตามค่าที่ตั้งไว้ล่วงหน้าได้  ระบบบางระบบมีความแม่นยำภายในครึ่งนิ้วโดยมีข้อมูลที่ส่งตรงไปยังแผงจอแสดงผลของผู้ปฏิบัติงาน เพื่อตรวจสอบระยะทาง ระดับ และความลึกอย่างต่อเนื่อง ระบบเหล่านี้ช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานตัดและถมดินตามข้อกำหนดที่แม่นยำ และขุดดินให้ได้ระดับที่ต้องการได้เร็วขึ้น โดยไม่ต้องตัดมากเกินไป นอกจากนี้ ระบบเหล่านี้ยังช่วยให้ทำงานอัตโนมัติบางส่วนหรือทั้งหมดได้ โดยมีการเคลื่อนที่ของบูม แขน และถังอัตโนมัติ ดังนั้นผู้ปฏิบัติงานเพียงแค่ตั้งค่าความลึกและความลาดชันด้วยจอภาพ จากนั้นจึงเปิดใช้งานการขุดด้วยคันโยกเดียว เพื่อให้ขุดได้อย่างแม่นยำและไม่ต้องออกแรงมาก

ใบมีดปรับมุมได้

นวัตกรรมใหม่อีกประการหนึ่งคือความสามารถในการปรับมุมใบมีดให้เอียงซ้ายหรือขวาได้สูงสุดถึง 25 องศา หรือเอียงขึ้นและลงได้สูงสุดถึง 12 องศา ซึ่งช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถหาตำแหน่งที่ดีที่สุดเพื่อปรับระดับหรือถมดินได้เร็วขึ้น และมีเสถียรภาพมากขึ้นเมื่อขุดบนพื้นที่ไม่เรียบ ขุดร่อง หรือขุดยก คุณสมบัติใบมีดที่ปรับได้นี้หมายความว่าสามารถออกแรงกดที่สม่ำเสมอบนใบมีดได้ แม้ในพื้นที่ไม่เรียบ โดยที่ผู้ปฏิบัติงานแทบไม่ต้องออกแรงเลย

การคาดการณ์และการบำรุงรักษาที่ง่ายขึ้น

วิวัฒนาการที่สำคัญในการลดเวลาหยุดทำงานของเครื่องจักรและต้นทุนการบำรุงรักษาคือการใช้การตรวจสอบระยะไกลเพื่อรวบรวมและวิเคราะห์ข้อมูลรถขุดและจัดเตรียม บำรุงรักษาเชิงทำนาย การแจ้งเตือน ผู้ผลิตหลายรายติดตั้งระบบการจัดการการบำรุงรักษาด้วยคอมพิวเตอร์ (CMMS) เพื่อให้สามารถเข้าถึงข้อมูลรถขุดจากระยะไกลผ่านอินเทอร์เน็ตโดยใช้ GPS และ GNSS เพื่อรับข้อมูลประสิทธิภาพ ตำแหน่ง และข้อมูลการบำรุงรักษาแบบเรียลไทม์ ระบบเหล่านี้ให้ข้อมูลตอบรับเกี่ยวกับอัตราการปฏิบัติการและประสิทธิภาพการทำงาน และให้ข้อมูลสำหรับการบำรุงรักษาเชิงป้องกัน

รถขุดขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้า

แนวโน้มที่น่าแปลกใจในอุตสาหกรรมที่ต้องใช้น้ำมันดีเซลจำนวนมากก็คือการเปลี่ยนมาใช้รถขุดที่ใช้พลังงานไฟฟ้าแทนเครื่องยนต์ดีเซลแบบดั้งเดิม ความกังวลด้านสิ่งแวดล้อมเกี่ยวกับการปล่อยมลพิษเป็นแรงผลักดันที่สำคัญ สหประชาชาติรายงานว่าอุตสาหกรรมก่อสร้างเพียงอย่างเดียวคิดเป็นสัดส่วนประมาณ 23% ของการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ทั่วโลกกับรอบ ๆ 6% มาจากอุปกรณ์ที่ใช้ภายในไซต์ข้อจำกัดด้านการปล่อยมลพิษที่เพิ่มขึ้น โดยเฉพาะในยุโรป กระตุ้นให้เกิดความต้องการทางเลือกด้านไฟฟ้า เพื่อมุ่งสู่ไซต์ก่อสร้างที่ปล่อยมลพิษเป็นศูนย์ ในปี 2019 Caterpillar ได้เปิดตัว รถขุดขนาด 26 ตัน พร้อมแบตเตอรี่ 300 กิโลวัตต์ ใช้งานได้นาน 5-7 ชั่วโมง โดยชาร์จไฟข้ามคืน ปัจจุบันตลาดมีรถขุดขนาดเล็กจำนวนมาก ขนาด 1 ตัน กำลังไฟ 8 กิโลวัตต์จนถึง ช่วง 6 ตันพร้อมกำลัง 43 กิโลวัตต์ซึ่งสามารถทำงานได้ตลอดทั้งวันทำงานและชาร์จไฟได้ภายในเวลาไม่ถึง 2 ชั่วโมง ตัวเลือกไฟฟ้าช่วยลดการปล่อยมลพิษและลดเสียงรบกวน พร้อมทั้งลดต้นทุนเชื้อเพลิงและค่าบำรุงรักษาตลอดอายุการใช้งานได้อย่างมาก

ความคิดสุดท้าย

ความต้องการรถขุดยังคงเติบโตอย่างต่อเนื่อง เนื่องจากความต้องการที่อยู่อาศัยที่เพิ่มขึ้นทั่วโลกและโครงสร้างพื้นฐานที่ได้รับการปรับปรุงช่วยส่งเสริมอุตสาหกรรมการก่อสร้าง เทคโนโลยีได้เข้าถึงตลาดรถขุดในหลากหลายวิธี โดยนำไปประยุกต์ใช้กับเครื่องจักรเหล่านี้ทุกด้านตั้งแต่พื้นฐาน รถขุดมีความชาญฉลาดมากขึ้น การทำงานง่ายขึ้น การบำรุงรักษาคาดเดาได้มากขึ้น และการจัดการข้อมูลโดยรวมทั้งภายในและภายนอกงานมีรายละเอียดและทันทีมากขึ้น ด้วยการเติบโตที่เพิ่มขึ้นของรุ่นไฟฟ้า ปัจจุบันมีตัวเลือกที่เป็นมิตรต่อการปล่อยมลพิษให้เลือกใช้ด้วยเช่นกัน นี่เป็นช่วงเวลาที่น่าตื่นเต้นสำหรับตลาด และมีตัวเลือกที่น่าสนใจมากมายให้เลือกใช้