Бъдещето на производството на тухли с полуавтоматични машини за изработка на блокове

Растежът на Полуавтоматични машини за производство на блокове в съвременното строителство

Световният сектор по производство на тухли преминава към полуавтоматични машини за блокове като практично решение за променящите се пазари на труда и нарастващото натоварване върху околната среда. Според последните данни от Асоциацията на индустрията на тухлите в нейния доклад от 2023 г., около две трети от по-малките тухлени фабрики вече започнаха да инвестират в тези частично автоматизирани решения. Целта? Намаляване на ръчния труд с приблизително една трета до четиридесет процента, като същевременно се запази гъвкавостта на работниците да изпълняват различни задачи. Тези хибридни машини заемат средно положение между старомодните методи и напълно автоматизираните системи. Електрически вибриращи форми помагат за поддържане на еднородна плътност на блоковете по време на производствените серии. Междувременно опитни работници продължават да извършват важни задачи като подаване на суровини в системата и извършване на извадкови проверки на качеството на продукцията в различните партиди.

Индия, Нигерия и Виетнам стоят зад по-голямата част от растежа в полусематичните машини през последните години. Според Доклада за строителни материали на АСЕАН от 2023 г. тези страни обхващат около 78% от всички нови инсталации от 2018 г. насам. В доклада се посочва, че за тези развиващи се икономики те са особено полезни за операции в по-малък мащаб, където пълната автоматизация не винаги е необходима. Много производители, включително и основни китайски експортьори, започват да инсталират умни електромери, свързани чрез интернет. Тези устройства помагат по-добре да се следи и управлява електроенергийното потребление, което може да спести около дванадесет хиляди долара годишно за експлоатационни разходи за отделни единици. Когато погледнем числата, става ясно защо толкова много компании избират полусематични системи, вместо веднага да преминат към пълна автоматизация. При цени между двадесет и пет до четиридесет и пет хиляди долара на машина, компаниите получават приблизително осемдесет и пет процента от това, което предлага пълната автоматизация, като харчат само тридесет и пет процента от сумата, която би им струвало напълно да инвестират в автоматизационни технологии.

Данни: Глобален доклад за автоматизация в строителството 2023

Като комбинират човешки надзор с механизирана прецизност, тези машини решават проблема с недостига на квалифицирана работна ръка, без напълно да изместят традиционните роли в производството на тухли – ключов фактор за 19% годишен ръст в латиноамериканските и африканските пазари.

Основни технологични постижения в полуавтоматични машини за производство на блокове

От ръчни преси до умни хибридни системи

Машините за производство на блокове, които работят полуавтоматично, са изминали дълъг път от ония прости ръчни преси от миналото. Днешните версии комбинират човешката дейност с умна автоматизация, създавайки нещо по-добро от това, което всяка от тях би могла да постигне сама. Новите модели всъщност могат да изпълняват циклите си на компресия около 85 процента по-бързо в сравнение с по-старите машини, така че завършват цял комплект блокове за малко под 18 секунди. Тези хибридни машини използват едни сложни устройства, наречени PLC (програмируеми логически контролери), за да се уверят, че материалите се дозират правилно и формите са точно подредени. Тази настройка намалява грешките, които хората биха могли да направят, и все пак позволява на производителите да коригират параметри, когато трябва да произвеждат по-малки партиди. Има и още едно предимство – тези системи губят около 22 процента по-малко суровини в сравнение с напълно ръчното производство, което води до значителна икономия с времето.

Иновации, подобряващи ефективността и прецизността на производството

Новите постижения се насочват към последователност на изхода и енергийна ефективност. Хидравличните системи за вибриране сега постигат 99,2% равномерност на плътността на блоковете, осигурявайки съответствие със стандарта ISO 9001. Разходът на енергия е намален с 34% чрез рекуперативно спиране в компресионните двигатели, както е показано в изпитванията от водещи доставчици през 2024 г. Основните подобрения включват:

• Самокалибриращи се форми за рамки, които елиминират закъснения при настройката
• Многостепенна компакция за конструкции на кухи блокове
• Фотоелектрически сензори, засичащи нееднородности в материала в реално време

Интеграция на IoT и функции за наблюдение в реално време

IoT сензори и облачни аналитични системи превърнаха полуавтоматичните машини в центрове за данни. Над 62% от производителите вграждат безжични сензори за проследяване на температурата на двигателите, вибрационните модели и скоростите на производство. Тези данни позволяват:

• Предиктивни сигнали за поддръжка, които намаляват простоюването с 41%
• Дистанционно настройване на производителността чрез мобилни интерфейси
• Автоматизирани дневници за качество за осигуряване на съответствие с регулаторните изисквания

Сайтовете, използващи наблюдение в реално време, произвеждат с 28% по-малко дефектни блокове месечно, според анализ от 2023 г. Тази свързаност позволява постепенно разширяване към пълна автоматизация при разрастване на операциите.

Производство и трудови изисквания при различни нива на автоматизация

Количеството произведени тухли наистина зависи от степента на автоматизация на системата. Вземете ръчни машини като LT2-40 например – те изискват около три до пет души да работят заедно през целия ден, за да направят по-малко от хиляда тухли. Това не е добре, ако някой иска бързо разширяване на производството. След това има полуавтоматични варианти като QT4-25C, които намаляват нуждата от работна ръка до само един или двама души. Тези машини могат да произвеждат над две хиляди тухли на ден благодарение на функции като автоматично правене на форми и мощни хидравлични преси, които извършват по-голямата част от тежката работа. На върха са напълно автоматизираните системи като модела QT4-15. Тези напреднали инсталации могат да произвеждат между три хиляди петстотин и четири хиляди тухли за един работен смени. Те работят с програмируеми логически контролери (PLC), които управляват всичко – от смесването на материали до окончателното оформяне – с много малко човешко вмешателство през целия процес.

Анализ на разходи, достъпност и възвръщаемост на инвестициите

Полуавтоматичните машини за производство на тухли намират точния баланс между намаляване на разходите и запазване на достатъчна ефективност. Тези машини струват около 40 процента по-малко при първоначалната покупка в сравнение с напълно автоматизираните модели. Докато ценовият диапазон за полуавтоматичните модели е около 15 хил. долара до 25 хил. долара, напълно автоматизираните системи могат да струват от 45 хил. до 70 хил. долара. Повечето средни по размер производствени операции постигат възвръщаемост на инвестициите си в рамките на 18 до 24 месеца след прехода. Заводи, преминаващи от напълно ръчно производство, установяват, че тези полуавтоматични системи намаляват сметките за енергия с приблизително 20 до 30 процента, като същевременно произвеждат два пъти повече тухли. Спестяванията и увеличената продуктивност правят този вариант доста изгоден в сравнение с по-скъпите машини.

Сравнение на производствената мощност и оперативната ефективност

Напълно автоматичните машини обикновено поемат при големите проекти, но много предприемачи установяват, че полуавтоматичните версии все още извършват около 70 до 80 процента от необходимата работа, като предлагат значително по-голяма гъвкавост. От практиката се вижда, че работниците могат да превключват от цели блокове към дупчести или дори паважни плочи само за петнадесет минути при тези полуавтоматични системи. Такава адаптивност прави голяма разлика при различни изисквания за строителство на различни обекти. Друг важен аспект е, че спиранията по време на производството са с около 85 процента по-малко в сравнение с напълно ръчната работа. Това става особено ценно в райони, където намирането на квалифицирани работници не винаги е лесно, което прави полуавтоматичното оборудване разумен избор за много строителни компании, които се стремят да осигурят постоянен продукционен поток въпреки колебанията в работната сила.

Устойчивост, ефективност и въздействие върху труда при полуавтоматични машини

Повишаване на ефективността в строителството при намаляване на екологичния отпечатък

Полуавтоматичните машини за производство на тухли постигат 80–85% работно време, като минимизират загубата на енергия по време на производствените цикли. Оптимизираните коефициенти на компресия намаляват консумацията на бетон с 18–22% на тухла, без да се компрометира якостта – което значително намалява въглеродния отпечатък при производството на зидария.

Подпомагане на устойчиви практики чрез балансирана автоматизация

Частичната автоматизация осигурява производствени цикли с 30–40% по-бързи в сравнение с ръчни операции, като използва с 25% по-малко вода на партида. Интелигентните контролни системи автоматично регулират времето за смесване и влажността по време на овъглеродяване, предотвратявайки излишно използване на ресурси, характерно за традиционните методи. Операторите запазват контрола за справяне с вариациите в материала, избягвайки неефективността на строги напълно автоматизирани настройки.

Решаване на липсата от квалифицирана работна ръка без пълно изместване на работната сила

Полуавтоматичните системи намаляват нуждата от ръчен труд с 50% в сравнение с традиционните методи, като запазват 70% от съществуващите работни места чрез трансформация на длъжностите. Работниците преминават към позиции като оператори на машини и контрол на качеството, осигурявайки непрекъснатост на заетостта и едновременно повишавайки производителността – съществен баланс в региони, изправени пред дефицит на строителни умения.

Изгледи за пазара и водещи играчи в индустрията на полуавтоматични машини за производство на тухли

Глобални тенденции на търсенето и регионални производствени центрове

Аналитиците на пазара очакват секторът на полуавтоматичните машини за производство на блокове по света значително да се разшири в следващото десетилетие, с оценен годишен темп на растеж от около 6,8 процента до 2030 г. Голяма част от този ръст идва от разширяването на инфраструктурата в региони като Азиатско-тихоокеанския регион и Африка. Държави като Индия и Нигерия започнаха да включват тези машини в програмите си за достъпно жилищно строителство, тъй като те са в рамките на бюджетните ограничения. Машините обикновено струват между осемнадесет хиляди и тридесет и пет хиляди долара, което позволява на производителите да произвеждат от осемстотин до хиляда двеста блока на ден. Китай продължава да бъде най-големият производител в тази област, последван отблизо от Турция, като заедно те отговарят за приблизително шестдесет и два процента от всички произведени машини по света. Междувременно страните в Латинска Америка отбелязват значително увеличение на вносa, като данните показват около двадесет и два процента годишен ръст в покупките през тригодишния период от 2021 до 2023 г. Това увеличение е логично, като се има предвид нуждата на региона от бързи и икономични строителни материали, за да се подкрепят текущите усилия за урбанизация.

Linyi Yingcheng International Trade Co Ltd: Иновации в експортно ориентираното производство

От 2021 г. насам, Linyi Yingcheng International Trade Co Ltd успява да осигури около 18% от пазара на обзавеждане за трансгранична търговия благодарение на модулния си подход и проекти, които могат да бъдат адаптирани за различни нужди. Това, което отличава тези системи, е променливата форма на изливателните камери, както и възможността да работят с алтернативни материали като летяща пепел или рециклирани агрегати. Това всъщност им помага да отговарят на различни стандарти за устойчивост в региони като Югоизточна Азия и части от Близкия изток, където екологичните правила стават все по-строги всяка година. Компанията предлага и опции за напрежение в диапазона от 220 до 440 волта, както и техническа помощ на място, което намалява времето за инсталиране с приблизително 40% в сравнение с повечето конкуренти. Разглеждането на тази история на успех показва колко важно е днес за производителите да преодолеят пропастта между високотехнологичните постижения, разработени на глобално ниво, и реалните условия, с които се сблъскват строителите в конкретни локации.

ЧЗВ

Какво са полуавтоматичните машини за производство на блокове?

Полуавтоматичните машини за производство на блокове са хибридно решение за производство на тухли, което комбинира ръчна работа с частична автоматизация, за да повиши ефективността и да намали нуждата от ръчен труд.

Какви са ползите от тези машини за строителни проекти?

Те помагат за намаляване на разходите за труд, подобряват производствената ефективност и намаляват въздействието върху околната среда, което ги прави идеални за малки до средни по мащаб операции.

Колко струват полуавтоматичните машини за блокове?

Цената варира между 15 000 и 45 000 долара, в зависимост от функциите и капацитета.

Какъв е възвръщаемостта на инвестициите за тези машини?

Повечето операции постигат възвръщаемост на инвестициите в рамките на 10–24 месеца.

Какво влияние имат тези машини върху нуждите от ръчен труд?

Те значително намаляват нуждата от ръчен труд, като в същото време запазват работните места чрез преход към нови роли като управление на машини и позиции за контрол на качеството.