De Toekomst van de Bouw: Elektrische & Hybride Machines Omarmen

Wat is het volgende grote ding? Het is moeilijk te zeggen in een wereld die snel verandert en elk jaar moeilijker te voorspellen wordt. Verschillende historische trends en sleutelfactoren dragen vandaag bij aan onze onzekerheid over de toekomst:

• Snelle verstedelijking zal onze behoeften in de toekomst drastisch veranderen. We zijn gegroeid van een bevolking van 2,6 miljard in de jaren '50 tot ongeveer 7,6 miljard vandaag — en toekomstige voorspellingen verwachten een wereldbevolking van 9,8 miljard tegen 2050, met meer dan twee derde in steden. Deze trend betekent dat we in de toekomst onze productie van voedsel, grondstoffen en andere goederen vanuit landelijke gebieden (waar onze grondstoffen liggen) naar de steden moeten transporteren. En we moeten dat met aanzienlijk minder mensen in die landelijke gebieden doen.
• Duurzaamheid is belangrijk. We moeten sociaal duurzaam zijn door te zorgen dat alles wat we produceren helpt om onze samenleving als geheel te verzorgen; ecologisch duurzaam door onze grondstoffen wijzer te benutten om ons milieu te verzorgen; en economisch duurzaam door manieren te vinden om bedrijven winstgevend te houden terwijl we de eerste twee managen. De balans tussen deze is vitaal. Als milieuverordeningen bijvoorbeeld ertoe leiden dat bedrijven werknemers ontslaan, is het moeilijk om onze maatschappelijke verantwoordelijkheden als fabrikanten en producenten te waarmaken.
• Politieke onstabieliteit heeft geleid tot veel volatiliteit en onzekerheid over de wereld: handelsbalansen, nieuwe en veranderende invoerrechten, Brexit in Europa, de handelsoorlogen met China, enz.
• Technologie drijft veel van deze megatrends. Uitvindingen — en slimme manieren om ze te diffuseren — beïnvloeden onze economie en levenswijze over tijd. Bijvoorbeeld, overweeg de innovaties (en resulterende vooruitgang) die de afgelopen paar eeuwen hebben plaatsgevonden: van de creatie van de stoommachine (het toestaan van mechanisatie van fabrieken) en katoen-gin (massaal textielproductie) tot de ontwikkeling van spoorvervoer, staalproductie, het elektriciteitsnet, de opkomst van petroleum en chemicaliën, de overstap op luchtvaart en meer. Deze leidden uiteindelijk tot de informatieleeftijd, waar we vandaag zijn.

Wat betekent dit alles? In een tijdperk waar informatie koning is, moeten we het gebruiken om te voorspellen wat er aankomt. Dat is waarom wij bij Volvo Group (inclusief bouwmachines, vrachtwagens, bussen, marine en industriële motoren, financiële diensten, etc.) drie toekomstige technologieën hebben geïdentificeerd die we denken de volgende golf zullen rijden: connectiviteit, elektrificatie en automatisering. We zien een convergentie van deze drie nieuwe technologieën, en we gebruiken ze om toekomstige bouwplaatsen te creëren die duurzamer, meer verbonden en efficiënter zijn dan ooit.

Ik heb hieronder enkele voorbeelden opgenomen om te illustreren hoe we deze nieuwe technologieën gebruiken om veiligere, efficiëntere bouwplaatsen te creëren met verminderde kosten en CO₂-emissies. Er zijn zo veel mogelijkheden die open gaan wanneer u echt kijkt naar deze nieuwe technologieën en wat ze samen voor onze toekomst kunnen betekenen, wat we bij Volvo enthousiast verkennen.

Connectiviteit

• Volvo Assist Programma's & Co-Pilot Display: Deze in-cab productiviteitsservices van Volvo CE (Dig Assist, Haul Assist, Load Assist, Compact Assist) helpen operators productiever, efficiënter en veiliger te zijn. Met Haul Assist kunnen we een operator in real-time vertellen hoeveel gewicht er in de achterkant van zijn vrachtwagen zit, dus hij weet wanneer hij volgeladen is. Hij weet ook wanneer hij overbeladen is en kan onveilige situaties vermijden. We sturen deze informatie ook naar zijn hoofdkantoor, zodat ze de productiesnelheden in real-time kennen. Volvo Dig Assist vertelt een graafmachine-operator waar hij is en hoe diep om hem te helpen een sloot of profiel te graven dat hij op een in-cab tablet instelt. Minder fouten vooraan leiden tot hogere efficiëntie en nauwkeuriger werk — plus, de bouwplaats is veiliger.

• 

  Uptime Centers: Door machines of vrachtwagens te verbinden, kunnen we data monitoren op individuele eenheden alsook een hele flot. Dit komt onze klanten ten goede omdat we de data kunnen analyseren en meer leren over onze apparatuur, zoals het bepalen of er correlaties zijn tussen verschillende typen apparatuurfouten, duty cycles en meer. Constant data verzamelen versterkt onze voorspellende analyses, wat ons in staat stelt om onze klanten te laten weten wanneer iets een probleem wordt voordat het gebeurt. Klanten up-and-running houden — en onderhoudskosten en downtime verlagen — leidt tot efficiëntere sites.

Elektrificatie

• Volvo Bus was onder de eersten die volledig in elektrificatie gingen — we hebben meer dan 4.000 bussen op de weg gezet sinds 2010. Vroegere coaches moesten 's nachts opladen. De nieuwe bussen hebben oplaadsystemen in de bushaltes. Dus, als een bus instopt om een nieuwe groep mensen op te halen, laadt het zich automatisch op. Een snelle oplaad en het is klaar om te gaan.
• Volvo Penta, onze marine- en industriemotorendivisie, heeft volledig elektrische boten en volledig elektrische aandrijvingen ontwikkeld. Sommige van deze boten zijn uitgerust met GPS-doksystemen die klanten in staat stellen boten te dokken — heel vergelijkbaar met een systeem dat een autobestuurder in staat stelt om een auto automatisch te parkeren op de straat.
• Bij Volvo CE hebben we een hybride lader genaamd de LX1. De motor is half zo groot als een conventionele lader — het heeft een 600-volt aanvullende aandrijving. Maar, nog belangrijker, het is een 20-ton lader die het werk kan doen van een 25-ton lader. We konden dit doen door de as op te pakken en te vervangen door twee compacte nabaandrijvingen. Dat stelde ons in staat om de lifteinheid te verlagen en het veel meer capaciteit te geven. De combinatie van de efficiëntere hybride aandrijving en meer capaciteit maakt deze lader meer dan 50% efficiënter dan een conventionele 20-ton lader.
• Op Bauma 2019 onthulde Volvo CE twee volledig elektrische machines: de ECR25E compacte graafmachine en de L25E compacte wielraaf. Ze zijn 48-volt machines die een operator 's nachts of over de lunch kan insteken, opladen, en dan aan de slag — en ze werken hetzelfde als een conventionele machine.

Automatisering

• 

  Vera is Volvo Trucks' elektrisch, autonoom vrachtwagentconcept. Het is een volledig autonoom vrachtwagentje dat aan hangers koppelt en ze naar waar ze moeten zijn verplaatst. We hebben momenteel een aantal van deze voertuigen die containers ophalen en verplaatsen op een prototypesite in Zweden.

• Volvo CE ontwikkelde ook de HX02, een geautomatiseerde 15-ton dumper. Het gebruikt wat we een "zwermconcept" noemen, wat betekent dat we veel kleine machines heel zorgvuldig gecoördineerd op de site gebruiken in plaats van twee of drie grote machines. De trend in het verleden was altijd om groter en groter te gaan met hogere-capaciteit machines omdat het efficiënter was. We ontdekken nu, door batterij-, vermogens- en sitelimitaties, dat het beter is om meer machines op de site te benutten.

Alles Samen Brengen

Volvo CE en haar partner Skanska maakten gebruik van de elektrificatie- en automatiseringsexpertise van de Volvo Group en creëerden een onderzoeksplaats in Zweden genaamd de Electric Site. Het stelde zich ten doel om elke transportfase in een steengroeve te elektrificeren — van uitgraving tot primaire breking, en transport tot secundaire breking.

Met elektrificatie zitten veel van de voordelen niet eigenlijk in de machine. Hoewel we ze efficiënter maakten en sommige kosten reducerden, zit het significante voordeel in hoe de algehele site opereert.

Op de Electric Site vervingen we een 50-ton diesel-aangedreven wielraaf door een 20-ton hybride lader; drie 40-ton gelenkte dumpers door acht 15-ton autonoom gelenkte dumpers; een 70-ton diesel-aangedreven graafmachine door een net-aangedreven graafmachine; en een diesel-aangedreven breker werd omgebouwd om stroom van het elektriciteitsnet te trekken. Ons doel was CO₂ emissies met 95% te reduceren en de totale operationele kosten met 25%.

Hoe hebben we gedaan? Onze tests lieten een 98% reductie in koolstofemissies zien, een 70% reductie in energiekosten en een 40% reductie in operatorkosten — en samen ondersteunen deze resultaten het potentieel voor meer dan 25% reductie in de totale operationele kosten. De resultaten tonen ook dat het Electric Site-project een grote stap is naar het helpen van Volvo CE zijn toekomstvisie te bereiken: bouwplaatsen die tien keer efficiënter zijn, met nul ongevallen, ongeplande stops en nul emissies.

Vanuit een conceptperspectief heeft het Electric Site zich als zeer waardevol bewezen wat betreft het benutten van connectiviteit, elektrificatie en automatisering. Maar een herinnering, dit was een 10-wekenproef — het gebeurde niet in één dag. Veel logistiek ging erin om deze site werkend te krijgen, wat het spannende deel is. Naarmate we werken om meer sites te elektrificeren en nieuw geautomatiseerde machines te gebruiken, moet onze manier van werken zich aanpassen aan deze opkomende technologieën.

Een Spannende Toekomst voor de Bouw

Er zijn veel sleutelveranderingsfactoren die veel van onze industrieën zullen disrupteren. Toch weten we welke technologieën passende oplossingen kunnen leveren, en hoe "traditionele" sites en banen beïnvloed kunnen worden. Bedrijven als Volvo investeren zwaar om meer nieuwe oplossingen als deze te brengen om morgen uitdagingen op te lossen.

Hoewel de bouwindustrie in het algemeen soms traag is om nieuwe technologieën aan te nemen (en zich aan te passen), is ons doel niet alleen om ze te omarmen, maar ze ten volle te gebruiken tot ons voordeel — anders lopen bedrijven als de onze het risico om verdreven te worden door substitutieoplossingen van binnenkomende bedrijven. De bouwplaatsen van de toekomst zullen evolutie en aanpassing vereisen naarmate onze wereld zich met een snel tempo blijft veranderen — maar we denken dat het een toekomst is die heel spannend is.