Tiilien valmistuksen tulevaisuus puoliautomaattisten tiilikoneiden avulla

Nouseva Puoliautomaattiset kivikoneet moderneissa rakennuksissa

Tiiliteollisuus maailmanlaajuisesti on kääntymässä puoliautomaattisten tiilikoneiden pariin käytännöllisenä ratkaisuna muuttuviin työmarkkinoihin ja ympäristövaikutusten kasvavaan paineeseen. Tiiliteollisuusyhdistyksen viimeisimpien tutkimusten mukaan vuoden 2023 raportissa noin kaksi kolmasosaa pienemmistä tiilitehtaista on alkanut sijoittaa näihin osittain automatisoituihin ratkaisuihin. Tavoitteena on vähentää manuaalista työtä noin yhden kolmanneksen ja neljän kymmenyksen prosentin välillä, mutta säilyttää samalla työntekijöiden joustavuus erilaisten tehtävien hoitamisessa. Nämä hybridikoneet sijoittuvat jonnekin perinteisten menetelmien ja täyden automaation välimaastoon. Sähköiset tärisevät muotit auttavat ylläpitämään tasaisia tiiliensiheyksiä tuotantokatojen ajan. Samalla kokeneet työntekijät jatkavat tärkeiden tehtävien hoitamista, kuten raaka-aineiden syöttämistä järjestelmään ja tuotelaadun satunnaisia tarkastuksia eräkohtaisesti.

Intia, Nigeria ja Vietnam ovat olleet keskeisessä asemassa puoliautomaattisten koneiden kasvussa viime vuosina. ASEAN:n rakennusmateriaaliraportin vuodelta 2023 mukaan näihin maihin on sijoitettu noin 78 % kaikista uusista asennuksista vuodesta 2018 lähtien. Raportissa huomautetaan, että näille nouseville talouksille ne ovat erityisen hyödyllisiä pienimuotoisissa toiminnoissa, joissa täysi automaatio ei aina ole tarpeen. Monet valmistajat, mukaan lukien suuret kiinalaiset vientiyrittäjät, alkavat asentaa älykkäitä sähkönmittareita, jotka on yhdistetty internetiin. Nämä laitteet auttavat seuraamaan ja hallitsemaan sähkönkulutusta paremmin, mikä voi säästää noin kaksitoistatuhatta dollaria vuodessa käyttökustannuksissa yksittäisissä yksiköissä. Lukuja tarkasteltaessa on helppo ymmärtää, miksi niin monet yritykset valitsevat puoliautomaattiset järjestelmät sen sijaan, että siirtyisivät heti täysin automatisoituun ratkaisuun. Hinnat vaihtelevat kahdestakymmenestäviidestä neljäänkymmeneenviiteen tuhanteen dollariin koneessa, ja yritykset saavat noin kahdeksankymmentäviisi prosenttia siitä, mitä täysi automaatio tarjoaa, samalla kun kuluttavat vain kolmetoista prosenttia siitä, mitä kokonaisvaltainen automaatioteknologia maksaisi.

Lähde: Global Construction Automation -raportti 2023

Yhdistämällä ihmisten valvonnan koneelliseen tarkkuuteen nämä laitteet ratkaisevat osaavan työvoiman puutteen siirtymättä täysin perinteisistä tiilenvalmistustehtävistä – keskeinen tekijä niiden 19 %:n vuosittaisessa kasvussa Latinalaisessa Amerikassa ja Afrikassa.

Avainteknologiset edistysaskeleet puoliautomaattisissa tiilienvalmistuskoneissa

Manuaalipurskistimistä älykkäisiin hybridi-järjestelmiin

Puoliautomaattisesti toimivat tiilienvalmistuskoneet ovat kehittyneet huomattavasti verrattuna vanhoihin perinteisiin käsikäyttöisiin puristimiin. Nykyaikaiset mallit yhdistävät ihmisten tekemän työn ja älykkään automaation, jolloin saavutetaan parempi tulos kuin kumpikaan erikseen pystyisi. Uudemmat mallit pystyvät suorittamaan puristussyklin noin 85 prosenttia nopeammin kuin vanhat mallit aikoinaan, joten ne valmistavat kokonaisen tiiliserän alle 18 sekunnissa. Näissä hybridi-koneissa käytetään niin sanottuja ohjelmoitavia logiikkakontrollereita (PLC) varmistaakseen, että materiaalit mitataan oikein ja muotit asettuvat paikoilleen tarkasti. Tämä rakenne vähentää ihmisten aiheuttamia virheitä ja silti mahdollistaa valmistajien säätää asioita tarpeen mukaan pienemmissä erissä. Toisaalta näissä järjestelmissä hukkuu noin 22 prosenttia vähemmän raaka-ainetta kuin silloin, kun kaikki tehtiin manuaalisesti, mikä pitkällä aikavälillä kasautuu merkittäväksi säästöksi.

Innovaatiot parantavat tuotannon tehokkuutta ja tarkkuutta

Viimeaikaiset kehitykset keskittyvät tuotannon tasaisuuteen ja energiatehokkuuteen. Hydrauliset värähtelyjärjestelmät saavuttavat nyt 99,2 %:n tiheysyhtenäisyyden lokeissa, mikä takaa ISO 9001 -standardien noudattamisen. Energiankulutus on vähentynyt 34 %:lla tiivistysmoottoreissa käytettävän palautusjarrutuksen ansiosta, kuten johtavat toimittajat osoittivat vuoden 2024 kokeiluissa. Keskeisiin parannuksiin kuuluu:

• Itsekalibrointiin kykenevät muottikehykset, jotka poistavat asennusviiveet
• Monivaiheinen tiivistys onttojen lohkojen valmistukseen
• Valoherkät anturit, jotka havaitsevat materiaalin epätasaisuudet reaaliajassa

IoT:n ja reaaliaikaisen seurannan ominaisuuksien integrointi

IoT-anturit ja pilvipohjainen analytiikka ovat muuttaneet puoliautomaattisia koneita datakeskuksiksi. Yli 62 % valmistajista asentaa langattomia antureita seuraamaan moottorien lämpötiloja, värähtelymalleja ja tuotantonopeuksia. Nämä tiedot mahdollistavat:

• Ennakoivat huoltoviestit, jotka vähentävät seisokkeja 41 %:lla
• Etäsuorituksen säädön mobiilirajapintojen kautta
• Automaattiset laadunlokit säädösten noudattamiseksi

Sivustot, jotka käyttävät reaaliaikaista seurantaa, tuottivat 28 % vähemmän virheellisiä lohkoja kuukaudessa vuonna 2023 tehdyn alan analyysin mukaan. Tämä yhteydenpito mahdollistaa asteittaisen siirtymisen kohti täydellistä automaatiota toimintojen laajetessa.

Tuotanto- ja työvoivaratkaisut eri automaatiotasoilla

Tiilien määrä riippuu paljolti järjestelmän automaatiotasosta. Otetaan esimerkiksi manuaaliset koneet, kuten LT2-40, joissa tarvitaan kolmea viiteen henkilöä työskentelemään koko päivän ajan tuottaakseen alle tuhannen tiilen. Tämä ei ole kovin hyvä vaihtoehto, jos halutaan nopeasti laajentaa toimintaa. Toisaalta puoliautomaattiset vaihtoehdot, kuten QT4-25C, vähentävät tarvittavaa työvoimaa vain yhdeksi tai kahta henkilöksi. Nämä koneet voivat tuottaa yli kaksi tuhatta tiiltä päivässä automaattisen muottien valmistuksen ja tehokkaiden hydraulisten puristimien ansiosta, jotka hoitavat suurimman osan raskasta työstä. Korkeimmalla tasolla ovat täysautomaattiset järjestelmät, kuten QT4-15 -malli. Nämä edistyneemmät ratkaisut voivat tuottaa yhden työvuoron aikana 3500–4000 tiiltä. Ne toimivat ohjelmoitavilla logiikkakontrollereilla (PLC), jotka hoitavat kaiken materiaalien sekoituksesta lopulliseen muotoiluun asti hyvin vähäisellä ihmisen valvonnalla.

Kustannus-, edullisuus- ja tuottovaatimusanalyysi

Puoliautomaattiset tiilikoneet tarjoavat juuri oikean tasapainon kustannusten pitämiseksi alhaisina ilman, että tehokkuudesta joudutaan luopumaan liikaa. Nämä koneet maksavat noin 40 prosenttia vähemmän hankintahinnaltaan verrattuna täysautomaattisiin vastineihinsa. Vaikka puoliautomaattisten mallien hinta vaihtelee noin 15 000–25 000 dollarissa, täysi automaatio voi maksaa 45 000 dollarista aina 70 000 dollariin asti. Useimmat keskikokoiset toiminnot saavat sijoituksensa takaisin 18–24 kuukauden sisällä siirtymisen jälkeen. Tehot, jotka siirtyvät täysin manuaalisesta tuotannosta, huomaavat näiden puoliautomaattisten järjestelmien leikkaavan energialaskuja noin 20–30 prosentilla samalla kun ne pystyvät tuottamaan kaksinkertaisen määrän tiiliä. Säästöt ja lisääntynyt tuottavuus tekevät tästä vaihtoehdosta varsin houkuttelevan verrattuna kalliimpiin koneisiin.

Tuotantokapasiteetti ja toiminnallinen tehokkuus vertailussa

Täysautomaattiset koneet pyrkivät ottamaan haltuun suuret hankkeet, mutta monet urakoitsijat huomaavat, että puoliautomaattiset mallit saavat silti tehtyä noin 70–80 prosenttia tarvittavasta työstä samalla tarjoten huomattavasti suurempaa joustavuutta. Käytännön kokemus osoittaa, että työntekijät voivat vaihtaa kiinteistä lokeista onttoiin tai jopa kiveyksiin vain viidentoista minuutin kuluessa näillä puoliautomaattisilla malleilla. Tämänlainen sopeutuvuus on ratkaisevan tärkeää erilaisten rakennustarpeiden vuoksi eri kohteissa. Toinen huomionarvoinen seikka on, että tuotannossa esiintyy noin 85 prosenttia vähemmän pysäytystilanteita verrattuna täysin manuaalisiin toimintoihin. Tämä on erityisen arvokasta alueilla, joilla ei aina ole helppoa löytää pätevää työvoimaa, mikä tekee puoliautomaattisesta kalustosta älykkään valinnan monille rakennusyrityksille, jotka pyrkivät ylläpitämään tasaisia tuotantotasoja työvoiman vaihdellessa.

Puoliautomaattisten koneiden kestävyys, tehokkuus ja työvoikavaikutukset

Rakentamisen tehostaminen samalla kun ympäristöjalanjälkeä vähennetään

Puoliautomaattiset tiilienvalmistuskoneet saavuttavat 80–85 %:n käyttöjaksokäytön, minimoimalla energiahävikin tuotantosykleissä. Optimoitujen puristussuhteiden ansiosta betoninkulutus pienenee 18–22 % per tiili vahvuutta heikentämättä – mikä vähentää merkittävästi masonry-tuotannon hiilijalanjälkeä.

Kestävien käytäntöjen tukeminen tasapainoisella automaatiolla

Osittainen automaatio mahdollistaa 30–40 % nopeammat tuotantosyklit verrattuna manuaalisiin toimintoihin samalla kun vettä käytetään 25 % vähemmän erää kohden. Älykkäät prosessiohjaimet säätävät sekoitusajat ja kosteuskuivatushöyryä automaattisesti, estäen resurssien ylikäytön, joka on yleistä perinteisissä menetelmissä. Käyttäjät säilyttävät valvonnan materiaalivaihteluiden käsittelyssä, välttäen jäykkiä, täysautomaattisia esiasetuksia.

Ratkaisu koulutetun työvoiman puutteeseen ilman kokonaista työvoimansiirtoa

Puoliautomaattiset järjestelmät vähentävät manuaalista työvoimatarvetta 50 % verrattuna perinteisiin menetelmiin samalla kun säilytetään 70 % nykyisistä työpaikoista roolien muuttamisen kautta. Työntekijät siirtyvät koneiden käyttöön ja laadunvalvontatehtäviin, mikä mahdollistaa työllisyyden jatkuvuuden samalla kun tuottavuus parantuu – olennainen tasapaino alueilla, joilla koetaan rakennusalalle ominaisten taitojen puutetta.

Markkinaennuste ja alan johtavat toimijat puoliautomaattisten tiilikoneiden teollisuudessa

Maailmanlaajuiset kysyntäsuunnat ja alueelliset valmistushubit

Markkina-analyytikot odottavat, että maailmanlaajuinen puoliautomaattisten tiilienvalmistuskoneiden ala laajenee huomattavasti seuraavan vuosikymmenen aikana, ja arvioitu vuosittainen kasvu on noin 6,8 prosenttia vuoteen 2030 asti. Tämän kasvun suuri osa johtuu infrastruktuurin laajentumisesta Aasian ja Tyynenmeren sekä Afrikan alueilla. Maat kuten Intia ja Nigeria ovat alkaneet ottaa näitä koneita käyttöön edullisten asuntojen ohjelmissa, koska ne sopivat budjettirajoitteisiin. Koneet maksavat tyypillisesti kahdeksantoista tuhatta – kolmetoista viisitoista tuhatta dollaria, mikä mahdollistaa valmistajien tuottaa kahdeksansataa – tuhattsataakaksisataa tiiltä päivässä. Kiina säilyy suurimpana tuottajana tällä alalla, ja Turkki seuraa tiiviisti perässä, yhdessä ne vastaavat noin kuusikymmentäkaksi prosenttia kaikista maailmanlaajuisesti valmistetuista koneista. Samalla Latinalaisen Amerikan maat näkevät merkittäviä tuontilukujen nousuja, ja raportit osoittavat noin kaksikymmentäkaksi prosenttia vuosittaista kasvua hankinnoissa kolmivuotisella jaksolla 2021–2023. Tämä nousu on järkevää ottaen huomioon alueen tarve nopeille ja edullisille rakennusmateriaaleille, jotka tukevat jatkuvia kaupunkikehityshankeja.

Linyi Yingcheng International Trade Co Ltd: Innovointi vientipainotteisessa valmistuksessa

Vuodesta 2021 lähtien Linyi Yingcheng International Trade Co Ltd on onnistunut saamaan noin 18 % rajat ylittävästä laitteiden markkinasta ansiostaan modulaarinen lähestymistapa ja suunnittelut, joita voidaan mukauttaa erilaisten tarpeiden mukaan. Näiden järjestelmien erottuvuuteen vaikuttavat säädettävät muottikammiot sekä kyky käsitellä vaihtoehtoisia materiaaleja, kuten lentotuhkaa tai kierrätettyjä rakeita. Tämä auttaa heitä täyttämään erilaiset kestävyysvaatimukset Etelä-Aasiassa ja osissa Lähi-Itää, missä ympäristöä koskevat säännökset kiristyvät vuosi vuodelta. Yritys tarjoaa myös jännitevaihtoehtoja 220–440 volttia sekä paikkakuntateknistä tukea, mikä vähentää asennusaikaa noin 40 % verrattuna useimpiin kilpailijoihin. Tämän menestystarinan tarkastelu osoittaa, kuinka tärkeää valmistajille nykyään on yhdistää maailmanlaajuisesti kehitetty huipputekniikka ja tietyissä paikoissa toimivien rakentajien todelliset olosuhteet.

UKK

Mitä ovat puoliautomaattiset tiilienvalmistuskoneet?

Puoliautomaattiset tiilienvalmistuskoneet ovat hybridiratkaisu tiilien valmistukseen, yhdistäen manuaalisen työn osittaiseen automaatioon tehostaakseen tuotantoa ja vähentääkseen työvoimatarvetta.

Miten nämä koneet hyödyttävät rakennushankkeita?

Ne auttavat vähentämään työvoimakustannuksia, parantamaan tuotantotehokkuutta ja pienentämään ympäristövaikutuksia, mikä tekee niistä ihanteellisen ratkaisun pienille ja keskisuurille toiminnallisuuksille.

Kuinka paljon puoliautomaattiset tiilikoneet maksavat?

Hinta vaihtelee 15 000–45 000 dollaria ominaisuuksista ja kapasiteetista riippuen.

Mikä on sijoituksen tuotto näillä koneilla?

Useimmat toiminnot saavuttavat sijoituksen tuoton 10–24 kuukaudessa.

Miten nämä koneet vaikuttavat työvoimatarpeeseen?

Ne vähentävät merkittävästi manuaalisen työn tarvetta, samalla kun säilyttävät työpaikat muuntamalla rooleja koneiden käyttöön ja laadunvalvontatehtäviin.