Propojená stavba

1. srpna 2011

Partneři sekce:

Obzvlášť v dnešní době, kdy hospodářská krize velmi ovlivnila stavební průmysl, musejí dodavatelé staveb o to více přemýšlet, jakým způsobem zefektivnit prováděné stavební práce tak, aby přinesly kýžený zisk. Po přečtení této první věty si každý řekne: To víme všichni, ale dají se v této situaci najít ještě nějaké úspory? Jakkoli to zní nelogicky, odpověď na tuto otázku zní: Investujte do nových technologií.

Mnoho stavebních firem nemá pod kontrolou, jak značné finanční prostředky je možné ušetřit na materiálu, dopravě, geodetických pracích nebo na efektivním využívání vlastního technického parku. Právě investice do nových technologií zvýší konkurenceschopnost, přinese zisk a může se vrátit již v prvním roce využívání. Čtyři technologie, které mohou být mezi sebou vzájemně propojeny, jsou:

měřické a kontrolní systémy,
nivelační systémy pro řízení stavebních strojů,
management stavebních strojů a vozidel,
virtuální propojení stavebních činností – Connected Community.

Měřické a kontrolní systémy
Často se stává, že je potřebné zaměřit terén a spočítat si kubaturu přemisťovaného materiálu, vytyčit zasypanou šachtu nebo poškozený kolík s výškovou značkou. Někdy je těžko odhadnout, jaký je daný spád, obvod nebo plocha určité stavby. Když se chcete přesvědčit, jestli subdodavatel odvedl práci v požadované přesnosti a zda fakturace odpovídá skutečnosti, už není potřebné spoléhat se na geodetické firmy a většinu geodetických a kontrolních prací si dnes již můžeme provádět sami. Společnost Trimble totiž vyvinula měřické a kontrolní systémy určené právě pro potřeby stavby tak, aby zjednodušily jednotlivé pracovní kroky, zvýšily produktivitu přímo v terénu a snížily prostoje v každé fázi stavebního projektu. Systémové řešení propojené stavby Trimble Conected Site – Propojená Stavba zajišťuje také neustále v reálném čase obousměrný přenos dat mezi kanceláří a stavbou.

Nivelační systémy pro řízení stavebních strojů
Mezi přední nástroje, které snižují provozní náklady a zvyšují přesnost zemních prací, patří nivelační systémy pro řízení stavebních strojů. Jde o zařízení, které automaticky udržuje pracovní nástroj (radlici, frézovací válec, hladicí lištu atd.) stavebního stroje v požadované výšce a příčném spádu.

V dnešní době již celá řada výrobců stavebních strojů dodává stroje vybavené přípravou pro instalaci nivelačního systému Trimble přímo z výrobního závodu. Například u strojů Caterpillar je tato příprava označována ARO a znamená, že hydraulický řídicí systém je integrován přímo v hydraulice stroje, aby výkonnost a spolehlivost byly maximální. Ovládací prvky nivelačního systému jsou zasazeny mezi ovládací prvky stroje tak, aby byla zajištěna přesnost a spolehlivost řízení stroje nivelačním systémem. Kabeláž a veškeré vodiče jsou při montáži instalovány chráněnými cestami. Montážní konzoly jsou konstruovány tak, aby byla zajištěna jejich dlouhá životnost. Pro uživatele to znamená, že pokud bude používat stroje s předpřípravou, může stejný nivelační systém velmi snadno přesunout z jednoho stroje na druhý bez ohledu na výrobce. Díky tomu, že Trimble nabízí nivelační systém určený pro řízení v režimu 2D i 3D, který je možné použít u grejdrů, dozerů skrejprů, silničních fréz, finišerů a válců, může být investice do pořízení nivelačního systému ještě efektivnější.

Nivelační systémy můžeme rozdělit do dvou kategorií:

2D (konvenční) nivelační systémy – musejí vždy pracovat podle předem dané fyzické referenční roviny, kterou může vytvářet rotační laser, nivelační lanko, obrubník nebo srovnaná vrstva. Nevýhodou těchto systémů je, že v případě stavebních projektů s průběžně se měnícím podélným a příčným spádem dochází k zbytečně vysokým nákladům na geodetické a kontrolní práce a ke zvyšování odchylek díky kopírování a načítání nepřesností. Proto se vzhledem ke svým přednostem a výhodám v dnešní době mnohem více používají nivelační systémy 3D;
3D nivelační systémy – pracují přímo podle vloženého digitálního modelu upravovaného terénu. K určení přesné pozice pracovního nástroje je používána satelitní navigace nebo univerzální motorizovaná totální stanice určená pro řízení stavebních strojů. Tyto dva systémy se liší v přesnosti práce. Satelitní systém pracuje s přesností ±2 cm, kdežto systém řízený univerzální totální stanicí, který je používán pro velmi přesné práce, dosahuje přesnosti ±6 mm.

U systému 3D je zjišťována přesná pozice pracovního nástroje v souřadnicích X, Y, Z. Tato zjištěná pozice je porovnána s požadovanou hodnotou určenou v digitálním modelu projektovaného terénu, který je uložen v řídicí jednotce instalované v kabině stavebního stroje. Při zjištění jakékoli odchylky od požadované výšky nebo příčného spádu nastaví automaticky hydraulický systém stroje pracovní nástroj do projektované výšky a příčného spádu. S využíváním nivelačních systémů 3D můžete zvýšit produktivitu stroje až o 300 %, snížit jeho opotřebení a spotřebu PHM, přičemž zanedbatelné nezůstávají ani úspory nákladů vynaložené na materiál a geodetické práce. S těmito informacemi jsou stavební firmy dostatečně obeznámeny, ale v současnosti existují technologie, které umožňují dále rozšiřovat a propojovat nivelační, kontrolní a měřické systémy přímo s kanceláří.

Stavební stroje, které využívají moderní technologie 3D, mohou přenášet produktová a jiná data přímo ze stavby do kanceláře a naopak. To znamená, že například stavbyvedoucí může přímo z kanceláře přesně zjistit, jakou konstrukční vrstvu ten či onen stroj na stavbě srovnává, jaká plocha již byla srovnána a do jaké výšky.

Například pokud vybavíme hutnicí válec nivelačním systémem 3D, můžeme přesně kontrolovat průběh zhutňovacích prací a zamezit nepotřebným přejezdům, které způsobují nadměrné zhutnění materiálu. Požadovaný stupeň zhutnění bude dosažen výrazně rychleji, přesněji a s minimem potřebných pojezdů. Materiálové anomálie zhutněné vrstvy (materiálově slabá místa, blokády) jsou systémem včas rozeznány a mohou být odstraněny, popřípadě znovu zhutněny, a to ještě předtím, než bude projekt draze dokončen. Dokonce budeme-li řídit válec univerzální totální stanicí, můžeme v reálném čase pozorovat přímo z kanceláře, jaká je výsledná výška zhutněné plochy v milimetrech.

Díky obousměrnému přenosu dat se dá velice dobře organizovat přísun materiálu a postup prací nebo přesun stavebních strojů. Mimo jiné jsou v řídicích jednotkách stavebních strojů každých pět minut aktualizovány veškeré digitální modely, podle kterých stroje pracují. Pokud nepracujeme s aktuálními daty projektu, dochází k přepracování již hotových úseků a s tím samozřejmě souvisí zvýšení nákladů. Veškeré tyto problémy pomáhá vyřešit služba Trimble Connected Community.

Management stavebních strojů a vozidel
Jako další možnost redukce provozních nákladů je správa flotily vozidel a stavebních strojů pokrokovou a výkonnou technologií VisionLink od firmy Trimble. Je to velice jednoduché. Modul pro určení polohy posílá rozhodující informace do softwarové základny, kde jsou k dispozici veškeré požadované informace týkající se využití a pozice flotily stavebních strojů a zařízení. VisionLink může například informovat pomocí e-mailu nebo SMS o nutné údržbě nebo opuštění stroje z nadefinované oblasti. Můžeme také obdržet zprávu, kolik hodin v pracovním dnu byl náš dozer používán v pracovním nasazení, na volnoběh nebo nepracoval vůbec. Zjistíte přesnou dobu trvání transportních cyklů – naložení a složení nákladu. Software připraví detailní provozní data, která můžeme použít do budoucna jako fundované rozpočty ve výběrových řízeních. Se správou flotily stavebních strojů Trimble jsou stavební firmy schopny rychle a efektivně rozhodovat o využití své mechanizace.

VisionLink nabízí intuitivní rozhraní, které snadno spojuje stroje na staveništi s vámi v kanceláři. Paleta přehledných grafů, zpráv a náhled „přístrojové desky“ ovládacích panelů vám poskytne informace, které potřebujete k analýze a hodnocení stavebních prací v reálném čase. Automatizací většiny každodenních úkolů můžete zvýšit efektivitu a eliminovat potřebu dalších zaměstnanců. Získáte přístup k přesným informacím, které každý manažer potřebuje. Následně můžete trávit více času zaměřením na snižování nákladů a operačních rizik. Oba tyto problémy i jejich řešení se tak stávají prioritami v souladu s požadavky podnikání, což má za následek jak minimalizaci nákladů, tak i snížení operačních rizik.

Virtuální propojení stavebních činností – Trimble Connected Community
Connected Community je internetová služba, která umožňuje nejen stavebním firmám řídit a sdílet informace prostřednictvím internetových nástrojů. Tato služba je ideální pro organizaci a řízení projektů a přináší nové možnosti komunikace a spolupráce, které tak podstatnou měrou zvyšují efektivitu a produktivitu. Díky této službě mohou být automaticky aktualizována data v řídicích jednotkách stavebních strojů nebo v kontrolerech, které používají geodeti a kontrolní pracovníci. Prostřednictvím této služby můžete také sledovat produktivitu strojů a připravovat potřebné reporty. Základními přednostmi jsou:

eliminace času potřebného pro přejezdy mezi kanceláří a stavbou,
přístup k informacím pouze pro osoby oprávněné, a to odkudkoliv a kdykoliv,
sledování postupu prací na projektu v reálném čase,
bezpečné ukládání všech údajů o projektu a průběhu prací.

Díky umístění všech dat projektu a dalších informací na centrálním serveru dokáže Connected Community propojit lidi, pracoviště a stavební stroje. Každá stavební firma může poskytnout přístup interním i externím uživatelům. Vedoucí projektu může nastavit různé úrovně přístupu nejen partnerům projektu, ale také hostujícím účastníkům – technikům, subdodavatelům, dodavatelům, pracovníkům vedení nebo investorům. Jednotliví účastnící pak mohou komunikovat a spolupracovat nezávisle z místa, kde se právě nacházejí.

Služba Connected Community nabízí mnoho způsobů, jak monitorovat postup prací na projektu. Nástroje jako deníky, kalendáře, fóra, digitální snímky a záběry z kamer na pracovišti umožňují účastníkům zaznamenávat a sledovat různé aktivity. Všechny záznamy jsou bezpečně ukládány a archivovány pro případnou následnou kontrolu. Pokud například vedoucí mechanizace zjistí snížení produktivity, může s pomocí kamer virtuálně navštívit stavbu, zkontrolovat údaje o počasí nebo záznamy v deníku, aby mohl lépe zjistit, co se opravdu stalo.

Connected Community umožní pohled do všech zákoutí provozu. Rovněž zvýší přehlednost projektů, a tak zajistí otevřenější komunikaci s partnery a klienty. Vzhledem k tomu, že veškerá komunikace a všechny informace jsou zaznamenávány a ukládány, Connected Community vylučuje nedorozumění, zajišťuje odpovědnost a umožňuje řešení konfliktů.

Veškeré softwary jsou instalovány v kontrolerech ve strojích nebo v kanceláři připraveny k připojení ke službě Connected Comunity. Proto při vytváření projektů a digitálních modelů v softwaru Trimble Business Centre (TBC) mohou být všichni uživatelé automaticky a okamžitě informováni o provedených změnách, takže je vždy zaručeno, že všichni pracují s aktuálními daty. Projekty vytvořené v softwaru TBC se dají také zobrazit v Google Maps s aktuálními hodnotami výkopu a násypu.

TEXT: Pavel Dostál
FOTO: Sitech CZ

Pavel Dostál je jednatelem společnosti Sitech CZ, s. r. o.

Článek byl uveřejněn v časopisu Inžinierske stavby/Inženýrské stavby.