Требуется экскаваторщик, можно на удалёнку

Испытания проводились 23 марта 2022 года на полигоне в Оно, префектура Хёго. Движения экскаватора были быстрыми и точными, несмотря на отсутствие оператора в кабине. Машина последовательно выполнила ряд действий, включая маневрирование, извлечение грунта и его погрузку. Все команды отдавались из центра дистанционного управления в Пекине, который находился на расстоянии 1700 км от экскаватора в Японии.

В Японии наблюдается старение населения и дефицит рабочей силы в промышленности. С этими же проблемами также сталкивается горнодобывающая промышленность во всем мире. Усугубление проблемы нехватки рабочей силы привело к значительному увеличению стоимости проведения строительных работ. Нехватка рабочей силы также приводит к срыву сроков некоторых строительных проектов. Зачастую на нескольких объектах строительства задействована одна и та же группа строителей. Нагрузки на строителей растут, что дополнительно снижает привлекательность работы в отрасли и уменьшает количество доступной рабочей силы. Новые проекты приходится откладывать, пока бригады строителей трудятся на предыдущих проектах. Кроме того, последние два года Японии приходилось приостанавливать планы по привлечению рабочих из-за рубежа в связи с ограничениями на международные поездки из-за пандемии COVID-19.

Помимо старения общества и нехватки рабочей силы есть и другие проблемы. В Японии преобладают горный и холмистый рельефы, которые затрудняют применение экскаваторов больших размеров. Также нередки землетрясения и цунами, и для восстановительных работ после стихийных катастроф необходимо задействовать большое количество тяжелой техники. Кроме того, построенная во время экономического бума 1980-х годов инфраструктура приближается к концу своего срока службы и требует обновления.

Японское правительство испробовало различные технологии для решения всех этих проблем, такие как автоматизация производства и цифровизация. В правительстве решили использовать новые технологии, чтобы получить возможность оперативно реагировать на чрезвычайные ситуации и стихийные бедствия. Эти же технологии были приняты правительством для решения проблемы нехватки рабочей силы, что позволило бы повысить эффективность строительства. Однако из-за многих технических и организационных ограничений роботизация в Японии еще не получила полного развития и не используется в строительстве или в спасательных операциях. В компании BuilderX утверждают, что ее интеллектуальная система дистанционного управления стала ведущим выбором для японских клиентов. Её отличают низкая задержка, возможность работы на сверхдальних расстояниях и отличная стабильность и надежность. Поэтому системы BuilderX завоевали доверие многих японских клиентов.

Для испытаний компания BuilderX разработала решение для удаленной передачи данных по сети 4G в режиме реального времени на расстоянии 1 700 км между Оно и Пекином. Инженеры компании сконцентрировали свои усилия на снижении задержки кодеков видео-сигнала, поступающего с камер на экскаваторе. Быстрое время отклика снижает задержки системы дистанционного управления и улучшает ощущения от работы с удаленной техникой. В BuilderX утверждают, что компании удалось значительно улучшить алгоритмы и параметры системы, которая может считывать видео, сжать его кодеком и раскодировать его обратно лишь на 60 миллисекунд. Испытание дистанционного управления на расстоянии 1700 км было успешно пройдено даже с использованием общедоступной сети 4G, а полная задержка от отправки управляющего сигнала до демонстрации оператору результатов всего 170 миллисекунд.

Операторов опросили об их ощущениях от дистанционного управления экскаваторов. Они отметили, что несмотря на большие расстояния, они смогли точно выполнять самые сложные движения. Сигнал передавался без подвисаний. Не было заметной задержки между тем, что можно было видеть в Пекине, и тем, что происходило на полигоне. У операторов было ощущение, что они управляют экскаватором непосредственно на месте.

До последнего времени все эксперименты по дистанционному управлению тяжелой техникой проходили на частных сетях 5G. Однако в компании BuilderX утверждают, что они в своей работе опирались на общедоступную сеть 4G.  Традиционное дистанционное управление на основе 5G в значительной степени зависело от скорость передачи сигналов в самой сети. А затраты на ее создание были очень высокими. Компания BuilderX смогла добиться успеха, всего лишь вставив мобильную SIM-карту 4G в слот на месте работы оператора в Китае и в машину в Японии. Таким образом клиенты компании могут использовать уже имеющуюся в наличии инфраструктуру или создавать новую в нужных местах с гораздо меньшими затратами, чем если бы приходилось прокладывать сети 5G от центра управления до многочисленных строительных площадок..

Возможность дистанционного управления с помощью сети 4G также позволила компании BuilderX предусмотреть множество различных вариантов использования, в частности, создание крупномасштабных кластеров дистанционно управляемой техники или возможность осуществлять работу из за рубежа. Благодаря многочисленным сценариям использования у систем без водителя в кабине появляются дополнительные возможности. 

В настоящее время решение BuilderX по дистанционному управлению экскаваторами используется в таких областях, как добыча полезных ископаемых, таких как руды металлов и угля, а также в портах для перевалки сыпучих грузов. В BuilderX надеются и дальше развивать и совершенствовать свои технологии, разрабатывать и создавать все больше цифровых решений для широкого спектра строительной и другой специальной техники.