ماشین آلات هوشمند! شکل گیری و تشخیص یک نیاز جدید در بازار ماشین آلات

فراتر از سنسورها، در صنعت جرثقیل های عظیم!

تکنولوژی به طرق بسیاری در عین ارتقاء ایمنی، به سهولت کاربری جرثقیل ها کمک کرده است.

شاید ما از کنار اهمیت حواسمان به سادگی عبور کنیم، گرچه همین حواس هستند که سالیان سال همراه ما بوده اند و به ما برای کنترل دنیای اطرافمان کمک کرده اند. حواسی که ما به کمک آنها میبینیم، میشنویم و لمس میکنیم. این حواس به پیشنیان ما کمک کرده اند تا در حین مهاجرت های طولانی از خطر دوری کنند، اپراتور های جرثقیل ها نیز امروزه به کمک همین حواس روزانه در میان خطرات بالقوه محیط کار به فعالیت ایمن میپردازند. گرچه همانطور که خواهیم دید به مدد تکنولوژی حواس کاربر جرثقیل تقویت شده است، پیشرفت ها باعث دگرگون شدن تجربه اپراتوری جرثقیل شده است و در سایه تکنولوژی این تجربه هم از لحاظ ایمنی و هم از لحاظ فنی متفاوت با گذشته است.

کریس هوگ، کاربر یکی از شرکت های پیمانکاری مشغول در حوزه جرثقیل، میگوید: “هر چیزی که به افزایش ایمنی اپراتور و تسهیل کار او شود ارزش امتحان کردن را دارد. به همین دلیل است که من درخواست استفاده از دوربین در حین کار را با مسئولین مطرح کردم.” او به پروژه بازسازی یک نیروگاه در مینه سوتا اشاره دارد، که در آن یک جرثقیل ۵۰۰ تن چرخ زنجیری دماگ مدل CC 2500-1 با بوم ۱۶۸ متری توسط وی به کار گرفته شده بود. دسترسی به محل بار از طریق سقفی با ارتفاع ۲۲ طبقه انجام میشد، بار از روی زمین بلند میشد و به موازات سقف حمل و تا ۴ طبقه پایین تر کشانده میشد.

هنگام کار، کریس کاملاً از طریق بیسیم با سایر افراد در ارتباط بود تا او را هدایت کنند، اما بدلیل نصب دوربین بیسیم بر روی قلاب جرثقیل، خود او بهترین دید را نسبت به موقعیت بار داشت. به عقیده او، تصویر این دوربین، بیشتر از هدایت سایر اعضای تیم، میتوانست به او در کنترل و حمل دقیق و ایمن بار کمک کند.

دوربینی که هوگ درخواست کرده بود، ساخت کمپاننی Netarus LLC بود، دوربینی که مخصوص عملیات حمل و بالابری بار طراحی و تولید شده است. این شرکت همچنین دوربین های دیگری برای نصب بر روی وینچ و بدنه بوم ارائه کرده که به اپراتور قابلیت دید ۳۶۰ درجه نسبت به محیط کار را میدهد.

استدلال هوگ، الهام بخش شرکت های دیگری در این حوزه نیز بوده است، از جمله شرکت BlokCam که دوربین های بیسیم تولید میکند. دوربین هایی که به عقیده شرکت سازنده قابلیت نصب بر روی جرثقیل ها را نیز دارند. تصویر و صدای دوربین پایینی بصورت بیسیم به مانیتور پیش روی کاربر جرثقیل منتقل میشود، تا او بتواند علاوه بر مشاهده محیط اطراف صداهای محیط را نیز بشنود، ارتباطی که بطور بینظیری تضمین کننده ایمنی و اشراف کاربر به محیط کار خواهد بود. به گفته یکی از مدیران این شرکت: “سازندگان، شرکت های پیمانکاری و شرکت های اجاره دهنده جرثقیل به طور فزاینده ای در حال گرایش به استفاده از این تکنولوژی هستند.”

سهم صنعت جرثقیل و کاربران آن از توسعه و پیشرفت تکنولوژی تنها به استفاده از دوربین های بیسیم محدود نبوده است. به عنوان مثال، شرکت سازنده تجهیزات ایمنی جرثقیل، Cranesmart، سیستم هایی را طراحی و تولید کرده است که با استفاده از ارتباطات بیسیم رادیویی عمل میکنند. از جمله این تولیدات میتوان به سیستم Anti-2-bloc اشاره کرد که برای جلوگیری از برخورد بار در حال حمل با ساق بوم طراحی شده است. سلول های باری، پین های باری، سنسورهای زاویه سنج، سنسورهای سطح سنج و سنسورهای تشخیص دهنده شدت باد از دیگر تولیدات این شرکت هستند.

نمونه هایی از تجهیزات افزایش ایمنی که توسط شرکت CraneSmart تولید میشود.

به عقیده CraneSmart این سیستم ها از طریق جمع آوری و ساماندهی به اطلاعات حیاتی کاری و محیطی جرثقیل، فضای کاری بسیار ایمن تر و راحت تر برای کاربران و شرکت ها فراهم میکنند.

امکانات مانیتور با استفاده از تجهیزات شرکت BlokCam دید نامحدودی را در اختیار کاربر قرار می دهد.

سیستم قفل عملکرد

این سیستم امکان متوقف سازی دستگاه در شرایط نا ایمن را بسیار سریع تر از سیستم های موجود که بر پایه هشدار و واکنش کاربر بنا شده اند، فراهم می آورد.  به گفته CraneSmart سیستم های توقف عملکرد جرثقیل باید بسیار هوشمندانه طراحی شوند، به گونه ای که قابلیت تشخیص شرایط بحرانی را داشته باشند و فقط در صورت بروز این دست شرایط کنترل جرثقیل را خارج از اراده کاربر متوقف کنند. در کنار این سیستم ها البته سیستم های تعاملی نیز طراحی شده اند، که بیشتر برای کاربران جوان که شاید سرعت عمل کافی را در هنگام بروز شرایط بحرانی نداشته باشند مناسب است.

سیستم های این شرکت از هشدار های صوتی و بصری به طور همزمان برای هشدار دادن و ارتباط گرفتن با کاربر بهره میبرند. بهره گیری از مانیتور بزرگ رنگی باعث میشود سهولت استفاده و برقراری ارتباط برای مسئول کاربری فراهم گردد. قابلیت جایگزینی قطعات معیوب به سرعت توسط همین مانیتور فراهم میشود، به گونه ای که در صورت خرابی هر قطعه، کافیست شماره شناسایی قطعه جایگزین در مانیتور وارد شده و قطعه جایگزین شود. سیستم LMI 4 همچنین این امکان را برای سرپرست عملیات فراهم میکند که محدودیت هایی برای کاربری دستگاه ایجاد کند، این امر توسط آپلود کردن داده ها از روی یک حافظه فلش به روی مانیتور دستگاه قابل انجام است.

یکی از مدیران این شرکت میگوید: “کاربران جرثقیل با پیشرفت های تکنولژی عجین شده اند و به خوبی میتوانند از پس استفاده از مانیتور و اسطه کاربری بر بیایند. این گونه تغییرات راه را برای توسعه سیستم هایی از این دست باز تر کرده است. نتیجه این روند توسعه اصول کاربردی ایمنی و راحتی بیشتر در کاربری دستگاه خواهد بود.”

راه حل های مجتمع

دسته دیگری از سیستم ها که شرکت Trimble کاملاً با آن آشناست LMI و RCI هستند که برای ارائه راه حل های بیسیم برای محاسبه و پایش ظرفیت نامی و ممان بار طراحی شده اند. این سیستم ها نیز با هدف افزایش ایمنی با استفاده از سنسورها و نمایشگر به بازار عرضه میشوند. به عقیده مدیران این شرکت بازار صنعت ماشین آلات را به سمت راه حل های مجتمع سوق داده شده است.  با توسعه و پیشرفت تکنولوژِی و گسترش HMI ها (نمایشگر های رابط انسان-ماشین) نیز اجتناب ناپذیر است. کاربر جرثقیل بایست حداکثر قابلیت دید را به کمک استفاده از مانیتورها و دوربین های متعدد بدست آورد. این امر باید در کنار حفظ زیبایی ظاهری داخل کابین تحقق پذیرد.

سیستم GS820 ساخته Trimble قابلیت اتصال به ۳۲ سنسور بطور همزمان را دارد و کاربر میتواند تا ۲۰ نوع داده را بطور همزمان مشاهده کند.

سیستم های Trimble دارای قدرت زیادی در برقراری ارتباط بیسیم بین سنسورها و مانیتور حتی در فواصل زیاد (حداکثر تا ۱۳۰۰ متر) دارد. با استفاده از این سیستم کاربر میتواند مدیریت بهینه بار و پایش اطلاعات مهم در این رابطه را بخوبی انجام دهد. اطلاعات کاربری دستگاه نیز با جزئیات و قابلیت اعتماد بالا برای سرپرست عملیات در دسترس است، این اطلاعات در صورت بروز حادثه، میتواند برای شناسایی و ریشه یابی علل حادثه مفید باشد.

سیستم های ساخته Trimble نیز قابلیت انتقال صدا و تصویر محیط کار را به کابین کاربر دارند، که میتواند در شناسایی خطر توسط کاربر مفید و موثر باشد. اگر جرثقیل به سولنوئید های ایمنی مجهز باشد، این سیستم میتواند قابلیت قفل ایمنی در هنگام خطر بحرانی را به همراه داشته باشد و در صورت بروز چنین موقعیتی حرکت جرثقیل را متوقف کند. گرچه تکنولوژی در نهایت تنها یک دستیار است و توجه اصلی همچنان باید توسط کاربر به کار اختصاص داده شود.

شرکت McKee نیز که از سال ۱۹۸۵ در این حوزه فعال بوده، بر این عقیده است که هرچقدر هم تکنولوژی پیشرفت کند، اهمیت و نقش کاربر خبره کمرنگ نمی شود.  بگفته مدیر عامل این شرکت: “در عمل کاربرهای خبره معمولاً این سیستم ها را بر روی دستگاه غیرفعال میکنند تا بتوانند با آزادی عمل از تمام ظرفیت های دستگاه استفاده کنند. به همین دلیل فکر میکنم که عملکرد این سیستم ها باید در حد فعالسازی هشدار محدود شود و به خاموش کردن دستگاه نیازی نیست، حتی امکان منقطع کردن هشدار صوتی در فواصل حداقل ۲۰ الی ۳۰ ثانیه ای باید وجود داشته باشد تا تمرکز کاربر بر وضعیت بار و کنترل شرایط حفظ شود. این ویژگی قطعا مورد نیاز است چراکه بسته به شرایط شاید لازم باشد جرثقیل برای مدتی در یک وضعیت نزدیک به خطر ثابت باقی بماند.”

به عقیده مدیران McKee این ویژگی تحت نام “اعلام آگاهی نسبت به خطر احتمالی” (قابلیت چشم پوشی) باید در هنگام وزش باد شدید نیز باید در نظر گرفته شود. زیرا بعنوان مثال ممکن است در شرایطی بار توسط جرثقیل در وضعیتی قرار گرفته باشد که امکان توقف حرکت گردان بدلیل خطر های غیر قابل پیش بینی در شرایط طوفانی، وجود نداشته باشد.

“درعمل، وقتی حالت “فقط هشدار” با “قابلیت چشم پوشی” در سیستم وجود نداشته باشد، کاربران با استفاده از کورکنی که سازنده سیستم در اختیارشان میگذارند عملکرد آن را متوقف میکنند و تنها برای بازرسی های دوره ای کورکن را از محل خود جدا میکنند (تا سیستم قابلیت کار داشته باشد)، در چنین شرایطی عملاً افزایش ایمنی با استفاده از چنین سیستم هایی زیر سوال میرود.”

McKee مدافع تمام قد کاربران خبره است و آنها را بخشی جدا نشدنی از ایمنی و سهولت کاربری میداند. بر همین اساس در سیستم های خود قابلیت ارتباط تصویری و صوتی بین کاربران چند جرثقیل که در پروژه های بزرگ به طور همزمان در آن مشغول بکار هستند، را ارائه میکند. همچنین برآورد خطرات احتمالی تابعی از شرایط متنوعی است که هیچ سیستمی نمیتواند در ارزیابی آنها، بهتر از کاربر خبره عمل کند. مثلاً سیستم با توجه به شرایط محیطی و زوایای حرکت جرثقیل محدوده ای را به عنوان محدوده ایمن به کاربر اطلاع رسانی میکند، اما وقتی بار بیش از حد سنگین و محیط بادخیز باشد، ممکن است محدوده خطر بزرگتر از برآورد سیستم باشدف کاربر خبره  میتواند چنین برآورد هایی را به طور لحظه ای شناسایی و نتایج این برآوردها را در کار خود اعمال کند.

به عقیده McKee، حتی در صورت استفاده از سیستم های ضد سقوط، هنوز هم کاربر اصلی ترین نقش را در حفظ ایمنی بر عهده دارد.

علاوه بر سیستم های فوق الذکر که در دسته سیستم های “ضد سقوط” محسوب میشوند و بر روابط بیسیم و رادیو استوار هستند، McKee بر این عقیده است که حتماً باید ارتباطات سخت (با اتصالات سیمی) نیز برای ارتباط میان کاربران یا با امکان فعالسازی هشدار توسط کاربر در زمان بروز حادثه وجود داشته باشد. چراکه سیستم های بیسیم ضد خرابی نیستند و ممکن است در اثر عوامل متعدد عملکرد آنها با نقص همراه باشد. پس استفاده از یک سیستم هشدار که بطور مثال کاربر بتواند با فشار پای خود آن را فعال کند میتواند ایمنی را در کنار سیستم های بیسیم افزایش دهد.علی رغم تمام موضوعات گفته شده، هنوز بنظر میرسد که تیم کاربری و هدایت جرثقیل نقش کلیدی در ارتقاء ایمنی در محیط های کاری جرثقیل بر عهده دارند. سایر تکنولوژی ها بعنوان دستیاران این تیم، قطعاً مورد استقبال خواهند گرفت.

دیدگاه‌ خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

اسکرول به بالا