Volvon paluu tulevaisuuteen 2

Volvo Construction Equipment raotti tulevaisuuden verhoa esittelemällä Xploration-tapahtumassaan  avainasiakkailleen, yhteistyökumppaneilleen ja koko maailman lehdistölle tuoreita innovaatioitaan ja tuotekehityksensä helmiä. Suuret maailmanluokan valmistajat tuovat harvoin yleisön nähtäville “keskeneräisiä” tuotteitaan, mutta Volvo valitsi nyt toisin. Mielenkiintoisia, prototyyppiasteella olevia tuotekonsepteja marssitettiin näytille Eskilstunassa Ruotsissa.  Uusi hybridipyöräkuormaaja LX1 oli ehkä tuotteena pisimmällä, sillä se oli jo lähdössä Kaliforniaan asiakkaan testattavaksi. Täysin miehittämättömät pyöräkuormaaja ja dumpperi nähtiin jo lastaustyössä, mutta niiden osalta on Volvon mukaan vielä paljon turvallisuuteen liittyviä ongelmia ratkottavana.

Käynnissä olevissa projekteissa on mukana yrityksiä, yhteisöjä, yliopistoja jne., joten julkisuus lienee välttämätöntä jo jatkorahoituksenkin kannalta. Yksikään nähdyistä innovaatioista ei välttämättä tule koskaan sarjatuotantoon sellaisenaan, sillä teknologian hurja kehitysvauhti antaa toistuvasti eväät uusille ja tehokkaammille teknisille ratkaisuille. Volvo on valjastanut runsaasti ihmisiä työskentelemään eri tulevaisuusprojektien kanssa ja niihin investoidaan valtavia summia. Insinöörit maalaavat teknisiä ratkaisuja miettiessään kuvaa maailmasta 2020-luvulla. Nyt esiteltyjen protokoneiden luvataan olevan vasta alkua kehityskaarelle, jolle ei näy loppua.

“Olemme panostamassa erityisesti vaihtoehtoisiin polttoaineisiin ja voimansiirtoratkaisuihin, etenkin sähkökäyttöön. Automaatio on sekin vahvan kehityksen alainen sektori ja koneisiin ja niiden käyttöön liittyviä tuotteita, kuten älypuhelimia, tabletteja ja applikaatioita, tullaan hyödyntämään enenevissä määrin. Koneiden internet on tullut sekin jo jäädäkseen ja tarjoaa valtavat mahdollisuudet tulevaisuudessa. Myös työmaan rationalisointi ja hallinta on meille tärkeää”, aloitti Volvon pääjohtaja Martin Weissburg.

“Koko kehitystyön tavoitteena on, että tulevaisuudessa koneilla päästään nollalinjaan, mitä tulee suunnittelemattomiin pysähdyksiin, päästöihin ja onnettomuuksiin. Tarvitsemme lukuisia yhteistyökumppaneita eri aloilta tähän yltääksemme”, jatkaa Weissburg.

Tulevaisuus on kaupungeissa

Vuonna 2025 jo 76 prosenttia maailman populaatiosta asuu kaupungeissa. Maapallon väkiluku kasvaa Saksan väkimäärän verran vuodessa. Saasteiden määrä kasvaa ja samalla ilmaston lämpeneminen jatkuut edelelen hurjaa vauhtia.  Hiilidioksidipäästöjen vapautuminen ilmakehään ja siitä johtuva valtamerien lämpeneminen kiihdyttää kasvihuoneilmiötä. Yhä pahenevat luonnonkatastrofit, kuten hirmumyrskyt ja rankkasateet, johtuvat juuri tästä ihmisen maapalloa surutta raiskaavasta käyttäytymisestä. Volvo pyrkii omilla tulevaisuuden ratkaisuillaan vähentämään hiilidioksidipäästöjä niin valmistamiensa tuotteiden kuin valmistusmenetelmiensäkin avulla. Koko Ruotsin liikkuvan kaluston (autot, junat, laivat, lentokoneet, työkoneet) hiilidioksidipäästöistä yli puolet aiheutuu tieliikenteestä ja vain reilut 10 prosenttia tulee työkoneista. Tähän 10 prosenttiin Volvokin pyrkii tulevilla maarakennuskoneillaan vaikuttamaan.

Sähkön käyttö energian lähteenä on juuri päästöjen nollaamiseen tähtäämisen takia Volvonkin prioriteettilistalla varsin korkealla.  Volvo jakaa turvallisuuden kahteen eri kategoriaan: passiiviseen ja aktiiviseen. Passiiviseen turvallisuuteen kuuluvat esimerkiksi turvavyö, FOPS/ROPS -ohjaamo ja vaikkapa erilaiset ohjaamon suojaukset.  Onnettomuuksien nollatasolle päästään kuitenkin vain aktiivista turvallisuutta parantamalla. Kaikenlaiset törmäyksen ennakointijärjestelmät ja työalueelle tulevien ihmisten tunnistusjärjestelmät varoituksineen kuuluvat tähän kategorian. Varsinkin kuorma-autopuolella Volvo on jo varsin pitkällä.  Bolidenin maanalaisessa kaivoksessa Ruotsin Kristinebergissä testataan parhaillaan miehittämättömien FMX-maansiirtoautojen automatisoitua ajoa lasersädettä käyttävää tutkajärjestelmää hyödyntäen.

Pienellä dieselmoottorilla

Volvo palaa nyt uudestaan pyöräkuormaajan hybridiversioon. Ensimmäinen versio nähtiin jo vuonna 2008, tosin sen kehitystyö hidastui muutamaksi vuodeksi. Volvo näkee nykyisten markkinoilla olevien hybridikoneiden polttoainesäästöjen olevan vielä liian pieniä normikoneeseen verrattuna, kun samalla hankintahinnat ovat korkeita. Nyt nähdyn LX1-pyöräkuormaajan teknisestä toteutuksesta paljastettiin varsin vähän. Sen kehitystyön takana olevasta filosofiasta enemmänkin. Ja turha teknisiä ratkaisuja on tässä vaiheessa eritelläkään, sillä aikanaan sarjatuotantoon tuleva kone voi olla totaalisesti erilainen. Painoluokka vastaa osapuilleen Volvo L150:n vastaavaa (noin 20 t). Hybridimallin jokaisessa pyörännavassa on sähkömoottori ja käytetty dieselmoottorin iskutilavuus on vain 3,7 litraa, kun L150:n dieselmoottori on tilavuudeltaan 9,6 litraa.

Peltien alla olevien akkujen määrästä tai laadusta ei ole tietoa. Kun akseleita ei ole, on maavaraa reilusti.  Kuormaajan aisasto on tuotu myös lähemmäs koneen painopistettä, joten nosto- ja murtovoimaa luvataan olevan enemmän kuin samankokoisessa perinteisessä pyöräkuormaajassa. Pieni dieselmoottori on asennettu poikittain taakse ja se toimii vastapainona. Näytöksessä koneella kuormattiin pelkän sähköenergian voimalla. Volvo lupaa polttoaineen kulutuksen olevan vain puolet samanpainoiseen normikoneesen verrattuna.

Amerikkaan Amerikkaan

Protokone LX1 matkasi tapahtuman jälkeen testikäyttöön Amerikkaan ja Kaliforniaan. Waste Management on Pohjois-Amerikan suurin jätealan yhtiö ja käsittelee 45 miljoonaa tonnia jätettä vuodessa. Kierrätykseen menee 14 miljoonaa tonnia. Samalla yritys on maailman suurin Volvo-käyttäjä. Kalustossa on 1700 kuorma-autoa, 600 pyöräkuormaajaa ja 400 kaivukonetta. Toimitusjohtaja on John A. Meese.

“Olen odottanut innolla tätä uutta hybridimallia koeajettavaksi. Petyin vuoden 2008 jälkeen, kun Volvon sen aikainen hybridiprojekti meni jäihin. Korvaamme tällä testikoneella yhden L150:n jäteasemalla. Työskentelemme paljon yöaikaan ja meluttomuus on tervetullut asia. Koneemme käyvät paljon myös tyhjäkäynnillä. Jopa 40 prosenttia kaikesta työajasta voi olla tyhjäkäyntiä. Sähkökäyttöinen LX1 ei tyhjäkäyntiä tunne. Odotan suurella mielenkiinnolla testin tuloksia”, kertoi Meese.

Mursketta sähköllä

Skanska Ruotsin, Volvon, kahden yliopiston ja Ruotsin energianeuvoston yhteinen, 203 miljoonan kruunun projekti on sähkökäyttöinen louhos (electric site). Sen tavoitteena on vähentää louhoksen päästöjä peräti 95 prosenttia ja koneiden käyttökuluja 25 prosenttia. Siihen tähtäävänä innovaatiokokonaisuuden osana esiteltiin pieni, täysin sähkökäyttöinen HX1-dumpperi. Sen hyötykuorma on 15 tonnia. Näin pieneen koneeseen ei voi enää laittaa kuljettajaa kustannussyistä, joten ajon automatisointi ja paikannusteknologian hyväksikäyttö on ainoa vaihtoehto. Esittelytilaisuudessa dumpperi liikkui kuorma päällä pitkin ennalta ohjelmoitua reittiä ja tyhjensi myös lavansa automaattisesti. Volvo kehittää parhaillaan louhosten ja kaivosten sähkökäyttöisiä koneita ja laitteita järkeväksi työketjuksi. Skanska tulee koeajamaan tuloksia omalla louhoksellaan 10 viikon ajan ensi vuoden lopulla.

“Raskaat kiviautot tuhlaavat energiaa kuljettaessaan omaa painoaan kuorman lisäksi. Nykyisen massiivisen kiviauton tai dumpperin siirtämiseen tarvittaisiin 15 tonnia akkuja. Joten olemme lähteneet siitä ajatuksesta, että louheen siirtokalustoa pienennetään rajusti ja yksiköiden lukumäärää lisätään saavuttamaan tarvittava kapasiteetti. Myös suoraan murskaamon hihnan alta kuorman ottaminen on tavoitteena. Turha materiaalin siirtäminen ja läjittäminen minimoidaan eli koko työketju mietitään uudestaan”, kertoo projektista vastuussa oleva Johan Sjöberg Volvolta.

Vaunu vailla kuljettajaa

Mielenkiintoinen esitys oli myös miehittämättömien A25F-dumpperin ja L120-pyöräkuormaajan lastaustapahtuma. Volvo on saanut jo lastauksen ja purkamisen täysin automatisoitua. Koneet voivat suorittaa saman työkierron lukemattomia kertoja samalla tavalla. Esimerkiksi dumpperin reitti ohjelmoidaan ajamalla se kertaalleen läpi. Kyseessä on siis oppiva järjestelmä.

“Vaikka tämä perustyö on jo kunnossa, on tässä vielä paljon tekemistä turvallisuusnäkökohtiakin ajatellen. Meillä ei ole suunnitelmia siirtää tätä lähiaikoina tuotantoon. Tällä hetkellä koneet eivät vielä keskustele keskenään, joten sillä saralla on edelleen kehittämistä. Esimerkiksi kaivoksilla rintaus elää koko ajan ja lastaava kone on saatava sopeutumaan siihen. Työalueelle tuleviin ihmisiin ne jo reagoivat ja automatiikka seisauttaa kaikki toiminnat”, kertoo Jenny Elfsberg, joka työskentelee tulevaisuusryhmän johtajana.

“Selvää kuitenkin on, että automaattiset koneet tulevat lisäämään työmaan turvallisuutta ja poistavat inhimillisen virheen mahdollisuuden. Tuottavuus kasvaa, polttoainetehokkuus paranee ja päästöt vähenevät. Tulevaisuudessa yksi kuljettaja voi operoida useampaa konetta. Samalla kuljettajan työ muuttuu enemmän suorittajasta valvojaksi. Koneet myös pienenevät, sillä ohjaamoa tai jousitusta ei enää jatkossa tarvita”, uskoo Elfsberg lopuksi.

Volvo tarjosi kokonaisuutena varsin mielenkiintoisen ja ajatuksia herättävän tapahtuman. Varmasti kaikki muutkin suuret konevalmistajat investoivat runsaasti tulevaisuuden teknologioihin ja kehittävät parhaillaan protopajoissaan puhtaampia ja taloudellisempia ratkaisuja. Tulevaisuus on automaatiossa ja dieselmoottoreita tullaan korvaamaan sähkömottoreilla ja akuilla. Akkuteknologian kehittämiseen uhrataan myös runsaasti nykyään varoja ja sillä suunnalla odotetaan myös mullistavia keksintöjä lähitulevaisuudessa.