La transformation vers des équipements de construction électriques et hybrides

Quelle est la prochaine grande chose? C'est difficile à dire dans un monde qui change rapidement et qui devient de plus en plus difficile à prévoir chaque année. Plusieurs tendances historiques et facteurs clés contribuent aujourd'hui à notre incertitude quant à l'avenir :

• Urbanisation rapide va beaucoup changer ce que seront nos besoins à l'avenir. Nous sommes passés d'une population de 2,6 milliards dans les années 1950 à environ 7,6 milliards aujourd'hui - et les prévisions futures prévoient une population mondiale de 9,8 milliards d'ici 2050, dont plus des deux tiers vivront dans les villes. Cette tendance signifie qu'à l'avenir, nous devrons transporter notre production de nourriture, de matières premières et d'autres biens vers les villes depuis les zones rurales (où se trouvent nos matières premières). Et nous devrons le faire avec beaucoup moins de personnes dans ces zones rurales.
• Durabilité est important. Nous devons être socialement durables en veillant à ce que tout ce que nous produisons aide à prendre soin de notre société dans son ensemble ; écologiquement durable en utilisant plus judicieusement nos ressources pour prendre soin de notre environnement ; et économiquement durable en trouvant des moyens de garantir que les entreprises restent rentables tout en gérant les deux premiers. L'équilibre entre ceux-ci est vital. Par exemple, si les politiques environnementales poussent les entreprises à licencier des employés, il est difficile d'assumer nos responsabilités sociales en tant que fabricants et producteurs.
• Instabilité politique a entraîné beaucoup de volatilité et d'incertitude dans le monde :déséquilibres commerciaux, droits de douane nouveaux et changeants, Brexit en Europe, guerres commerciales en Chine, etc.
• Technologie conduit beaucoup de ces mégatendances. Les inventions - et trouver des moyens intelligents de les diffuser - affectent notre économie et notre mode de vie au fil du temps. Par exemple, considérons les innovations (et les progrès qui en ont résulté) qui ont eu lieu au cours des deux derniers siècles :de la création de la machine à vapeur (permettant la mécanisation des usines) et de l'égreneuse de coton (permettant la fabrication textile à grande échelle) au développement du rail. le transport, la production d'acier, le réseau électrique, la montée du pétrole et des produits chimiques, le passage à l'aviation et plus encore. Tout cela a finalement conduit à l'ère de l'information, où nous en sommes aujourd'hui.

  Qu'est-ce que tout cela signifie ? À une époque où l'information est reine, nous devons l'utiliser pour prédire la suite. C'est pourquoi, au sein du groupe Volvo (y compris les équipements de construction, les camions, les bus, les moteurs marins et industriels, les services financiers, etc.), nous avons identifié trois technologies futures qui, selon nous, surferont sur la prochaine vague :la connectivité, l'électromobilité et l'automatisation. Nous constatons une convergence de ces trois nouvelles technologies et nous les utilisons pour travailler sur de futurs chantiers plus durables, plus connectés et plus efficaces que jamais.

J'ai inclus quelques exemples ci-dessous pour illustrer comment nous utilisons ces nouvelles technologies pour créer des chantiers plus sûrs et plus efficaces avec des coûts et des émissions de CO₂ réduits. émissions. Il y a tellement de possibilités qui s'ouvrent lorsque vous examinez vraiment ces nouvelles technologies et ce qu'elles pourraient signifier ensemble pour notre monde à l'avenir, que nous sommes ravis d'explorer chez Volvo.

Connectivité

• Programmes d'assistance Volvo et affichage du copilote : Ces services de productivité en cabine de Volvo CE (Dig Assist, Haul Assist, Load Assist, Compact Assist) aident les conducteurs à être plus productifs, efficaces et en sécurité. Avec Haul Assist, par exemple, nous pouvons dire à un opérateur en temps réel combien de poids se trouve à l'arrière de son camion afin qu'il sache quand il est complètement chargé. Il saura également quand il est surchargé et pourra éviter les situations dangereuses. Nous transmettons également ces informations à son siège social afin qu'il connaisse les cadences de production en temps réel. Volvo Dig Assist indique à un opérateur de pelle où il se trouve et à quelle profondeur l'aider à creuser une tranchée ou un profil qu'il configure sur une tablette en cabine. Moins d'erreurs en amont se traduisent par une plus grande efficacité et un travail plus précis. De plus, le chantier est plus sûr.

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  Centres de disponibilité : En connectant des machines ou des camions, nous pouvons surveiller les données sur des unités individuelles ainsi que sur l'ensemble d'une flotte. Cela profite à nos clients car nous pouvons analyser les données et en savoir plus sur nos équipements, par exemple en déterminant s'il existe des corrélations entre différents types de pannes d'équipement, de cycles de service, etc. La collecte de données renforce constamment nos analyses prédictives, nous permettant de faire savoir à nos clients quand quelque chose va poser problème avant qu'il ne se produise. Maintenir les clients opérationnels, et réduire les coûts de maintenance et les temps d'arrêt, permet d'améliorer l'efficacité des sites.

Électromobilité

• Volvo Bus a été parmi les premiers à passer entièrement à l'électrification :nous avons mis plus de 4 000 bus en circulation depuis 2010. Les premiers bus devaient être rechargés pendant la nuit. Les nouveaux bus ont des systèmes de recharge dans les abribus. Ainsi, lorsqu'un bus s'arrête pour prendre un nouveau groupe de personnes, il se recharge automatiquement. Une charge rapide et c'est prêt.
• Volvo Penta, notre division de moteurs marins et industriels, a développé des bateaux entièrement électriques et des propulsions entièrement électriques. Certains de ces bateaux sont équipés de systèmes d'amarrage GPS qui permettent aux clients d'amarrer les bateaux, très similaires à un système qui permet à un conducteur de voiture de garer automatiquement en parallèle une voiture dans la rue.
• Chez Volvo CE, nous avons une chargeuse hybride appelée LX1. Le moteur fait la moitié de la taille d'un chargeur conventionnel - il dispose d'un entraînement supplémentaire de 600 volts. Mais, plus important encore, c'est un chargeur de 20 tonnes qui peut faire le travail d'un chargeur de 25 tonnes. Nous avons pu le faire en reprenant l'essieu et en le remplaçant par deux entraînements de moyeu compacts. Cela nous a permis d'abaisser l'unité de levage et de lui donner beaucoup plus de capacité. La combinaison d'un entraînement hybride plus efficace et d'une plus grande capacité rend cette chargeuse plus de 50 % plus efficace qu'une chargeuse conventionnelle de 20 tonnes.
• Au Bauma 2019, Volvo CE a dévoilé deux machines entièrement électriques :la pelle compacte ECR25E et la chargeuse sur pneus compacte L25E. Ce sont des machines de 48 volts qu'un opérateur peut brancher la nuit ou pendant le déjeuner, charger, puis se mettre au travail ; elles fonctionnent de la même manière qu'une machine conventionnelle.

Automatisation

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  Vera est le concept de camion électrique autonome de Volvo Trucks. C'est un transporteur entièrement autonome qui s'accroche aux remorques et les déplace là où elles doivent aller. Nous avons actuellement un certain nombre de ces véhicules qui ramassent et déplacent des conteneurs sur un site prototype en Suède.

• Volvo CE a également développé le HX02, un tombereau automatisé de 15 tonnes. Il utilise ce que nous appelons un «concept d'essaim», ce qui signifie que nous utilisons de nombreuses petites machines très soigneusement coordonnées sur le site plutôt que deux ou trois grosses machines. La tendance dans le passé a toujours été d'aller de plus en plus gros avec des machines de plus grande capacité parce que c'était plus efficace. Nous constatons maintenant, en raison des limites de la batterie, de l'alimentation et du site, qu'il est préférable d'utiliser plus de machines sur le site.

Les réunir tous

Volvo CE et son partenaire Skanska se sont appuyés sur l'expertise en mobilité électrique et en automatisation du groupe Volvo et ont créé un site de recherche en Suède appelé Electric Site. Il visait à électrifier chaque étape du transport dans une carrière, de l'excavation au concassage primaire, et du transport au concassage secondaire.

Avec l'électrification, de nombreux avantages ne sont pas réellement dans la machine. Bien que nous les ayons rendus plus efficaces et que nous ayons réduit certains coûts, l'avantage significatif réside dans le fonctionnement global du site.

Sur le site électrique, nous avons remplacé une chargeuse sur pneus diesel de 50 tonnes par une chargeuse hybride de 20 tonnes; trois tombereaux articulés de 40 tonnes avec huit tombereaux articulés autonomes de 15 tonnes ; une excavatrice à moteur diesel de 70 tonnes avec une excavatrice alimentée par le réseau ; et un concasseur à moteur diesel a été converti pour tirer de l'électricité du réseau électrique. Notre objectif était de réduire le CO₂ émissions de 95 % et le coût total des opérations de 25 %.

Alors, comment avons-nous fait ? Nos tests ont montré une réduction de 98 % des émissions de carbone, une réduction de 70 % des coûts énergétiques et une réduction de 40 % des coûts d'exploitation - et ensemble, ces résultats soutiennent le potentiel d'une réduction de plus de 25 % du coût total des opérations. Les résultats montrent également que le projet Electric Site est un grand pas en avant pour aider Volvo CE à réaliser sa vision future :des chantiers dix fois plus efficaces, avec zéro accident, zéro arrêt imprévu et zéro émission.

D'un point de vue conceptuel, le site électrique s'est avéré très précieux en ce qui concerne l'utilisation de la connectivité, de l'électrification et de l'automatisation. Mais rappelons qu'il s'agissait d'un essai de 10 semaines - cela ne s'est pas produit en un jour. Beaucoup de logistique a été nécessaire pour faire fonctionner ce site, ce qui est la partie la plus excitante. Alors que nous nous efforçons d'électrifier davantage de sites et d'utiliser de nouvelles machines automatisées, notre façon de travailler doit s'adapter à ces technologies émergentes.

Un avenir passionnant pour la construction

Il existe de nombreux facteurs de changement clés qui perturberont bon nombre de nos industries. Pourtant, nous connaissons les technologies qui peuvent fournir des solutions appropriées et comment les sites et les emplois « traditionnels » peuvent être affectés. Des entreprises comme Volvo investissent massivement pour apporter davantage de nouvelles solutions comme celles-ci afin de relever les défis de demain.

Alors que l'industrie de la construction en général a parfois été lente à adopter (et à s'adapter) aux nouvelles technologies, notre objectif est non seulement de les adopter, mais de les utiliser à notre plein avantage - sinon, des entreprises comme la nôtre risquent d'être évincées par des solutions de substitution de entreprises entrantes. Les chantiers du futur devront évoluer et s'adapter à mesure que notre monde continue de changer autour de nous à un rythme rapide - mais nous pensons que c'est un avenir très excitant.