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Gli escavatori compatti stanno vendendo molto più dei loro omologhi più grandi (con un ampio margine) e questo avviene da anni: nel 2023, 365.000 mini escavatori sono stati venduti in tutto il mondo per un valore di oltre 12,5 miliardi di dollari, secondo la società di consulenza edile Off-Highway Research (OHR).

OHR stima che le vendite di miniescavatori idraulici nordamericani siano cresciute del 133% dal 2014 al 2023, mentre la gamma da 6 a 12 tonnellate ha rappresentato circa il 33% della quota di mercato regionale nel 2023 (rispetto a solo il 2,6% di dieci anni fa). I tassi di crescita delle vendite sono simili in altri importanti mercati di attrezzature per l'edilizia come Cina ed Europa.

Sono dati impressionanti, ma perché i piccoli dovrebbero ricevere tutto questo amore? Mentre le macchine di medie e grandi dimensioni potrebbero non spostare così tante unità, gli escavatori di tonnellaggio più elevato si stanno ancora modernizzando con il resto del settore. E, con il volume globale dei megaprogetti in aumento, la domanda per loro non diminuirà.

Più grande è, meglio è

Le Mini vivono in contesti urbani e spazi ristretti, il che ha contribuito alla loro popolarità negli ultimi anni, in quanto le principali metropoli hanno investito cifre storiche in alloggi e infrastrutture.

L'escavatore 370X di JCB è il suo più grande escavatore cingolato della serie X (Immagine: JCB)

Tuttavia, gli escavatori midi e maxi (da 10 tonnellate e oltre) danno il meglio di sé negli ambienti più difficili del mondo; le applicazioni ideali per gli escavatori da 10 tonnellate e oltre includono siti remoti, attività estrattive, cave e regioni in cui il clima e le temperature raggiungono estremi.

Questo è esattamente ciò che l'OEM JCB con sede nel Regno Unito aveva in mente durante lo sviluppo del suo escavatore 370X, uscito quest'anno. Forse uno dei produttori di escavatori più riconoscibili nel mercato europeo, JCB ha affermato che la sua macchina più recente è il suo più grande escavatore cingolato della Serie X, finora: ha lanciato la gamma Serie X nel 2018.

Pesa fino a 40 tonnellate ed è supportato da un motore diesel Cummins L9 a sei cilindri da 8,9 litri che eroga fino a 240 kW o 322 CV a 1.700 giri/min. Il suo sistema idraulico utilizza pompe Kawasaki e un blocco valvole KYB di nuova generazione.

JCB ha osservato che il meteo è stato un componente essenziale preso in considerazione nello sviluppo della macchina. "Il 370X è progettato per lavorare negli ambienti più difficili ed è stato rigorosamente testato per funzionare al meglio indipendentemente dal clima", afferma l'azienda.

È inoltre dotato di un contrappeso più pesante per una maggiore stabilità, strutture più grandi per far fronte a forze aggiuntive, diametri delle tubazioni di servizio maggiori e pressioni idrauliche più elevate per una maggiore potenza nella parte di scavo.

Le dimensioni si traducono anche in una maggiore produttività: il 370X può spostare 4,5 tonnellate di materiale in più per litro di carburante e 86 tonnellate all'ora in più rispetto ai concorrenti, secondo i test di JCB. Anche il diametro della benna dell'unità è stato aumentato fino a 100 mm con un accessorio, il che potrebbe essere utile anche per lavori di demolizione più grandi.

Aumentare la produttività

Anche le macchine elettriche stanno prendendo le misure e stanno entrando in nuovi mercati. La svedese Volvo Construction Equipment (Volco CE) ha lanciato il suo escavatore elettrico EC230 in Giappone a maggio, dopo averlo lanciato commercialmente per la prima volta in Nord America ed Europa.

Debuttando in Giappone dopo i lanci in Nord America ed Europa, l'escavatore elettrico EC230 soddisfa la crescente domanda di soluzioni ecosostenibili in Asia

Volvo CE ritiene che l'EC230 sia ora il "più grande escavatore elettrico disponibile in Giappone". Il lancio commerciale nel paese è stato strategico, afferma Shoji Isamu, responsabile del mercato giapponese presso Volvo CE, sottolineando i driver di un mercato di escavatori midi elettrici.

"In Giappone c'è un notevole interesse da parte dei clienti per le macchine edili elettriche che producono zero emissioni", afferma, sottolineando che i rivenditori e gli utenti finali hanno bisogno di "opzioni sostenibili che soddisfino le esigenze del mercato giapponese".

Inizialmente, sono stati consegnati cinque EC230 per il mercato del noleggio, due dei quali erano già programmati per l'uso al momento del lancio e un sesto sarà ordinato da un "importante appaltatore" impegnato in più progetti.

E tra i più grandi tra gli escavatori di grandi dimensioni troviamo l'escavatore idraulico da miniera PC9000 di Komatsu, adatto ad applicazioni di superficie.

Sviluppato da Komatsu Germany Mining Division (KGM) e dalla SMS Equipment con sede in Canada (una sussidiaria della Sumitomo Corporation con sede in Giappone), Komatsu ha affermato del nuovo modello: "Il PC9000 è progettato per aumentare la produttività, le prestazioni e l'efficienza nel sito minerario. È ottimizzato per adattarsi alle dimensioni dei camion minerari Komatsu da 830E a 980E, migliorando i tempi di ciclo e riducendo il costo complessivo per tonnellata di materiale spostato".

La prima macchina è stata consegnata alla miniera di fanghi di sabbia bituminosa di Fort Hills in Alberta, Canada, un'attività della Suncor, insieme a 23 dei 980 autocarri della Komatsu. La società energetica canadese Suncor ha affermato che il sito estrae 194.000 barili di materiale al giorno e ha un'aspettativa di vita fino al 2068.

Il gigantesco PC9000 di Komatsu è dotato di una benna più grande e di forze di scavo più elevate, installate per migliorare l'efficienza e i tempi di ciclo.

Tecnologia e potenza di messa a punto

Funzionalità autonome come l'assistenza alla livellatura, le nuove tecnologie di rilevamento e telecamera e la telematica sono già diventate la norma per la maggior parte delle macchine nuove sul mercato.

Nei prossimi anni, le prossime innovazioni per gli escavatori da costruzione saranno la messa a punto dei sistemi di controllo elettroidraulici, le funzionalità di automazione e l'introduzione di maggiori possibilità di controllo da remoto.

Il sistema di comando a distanza Cat Command di Caterpillar è un esempio di come la tecnologia possa consentire agli operatori di uscire dalla cabina e continuare a lavorare, il che potrebbe rivelarsi particolarmente utile quando si scava vicino a servizi pubblici o infrastrutture sotterranee.

L'azienda ha presentato un escavatore remoto presso il centro di formazione e ricerca Caterpillar di Edwards, Illinois, Stati Uniti, durante gli annuali Technology and Construction Days organizzati dall'azienda.

Un escavatore Caterpillar 308 in funzione tramite controllo remoto presso lo stabilimento OEM in Illinois, USA. La luce blu è una funzione di sicurezza che indica che la macchina è in funzione tramite controllo remoto (Foto: Mitchell Keller)

"È semplicissimo", afferma l'operatore durante una dimostrazione indoor presso Edwards, in piedi con una 'belly box' Cat Command attorno al collo. È il dispositivo che usa per controllare un escavatore Cat 308, che si trova a circa 10 m di distanza da lui.

"Quando passo alla modalità scavo, sarà proprio come se fossi in cabina", aggiunge. "La mano destra sarà la mia benna e il mio braccio, e la mia mano sinistra sarà il mio swing e il mio bastone... molto familiare".

Caterpillar ha anche rilasciato Cat Grade con 3D per escavatori, che consente agli operatori di livellare progetti complessi su più macchine utilizzando la tecnologia GNSS e la guida di posizionamento RTK (cinematica in tempo reale). È compatibile con le principali aziende di rilevamento e scansione come Trimble, Topcon e Leica.

Energia alternativa

Anche le innovazioni tecnologiche nel campo dei carburanti stanno trainando il settore degli escavatori e Liebherr non lascia nulla di intentato.

"Le tecnologie di conversione dell'energia comprendono un programma completo di motori e azionamenti ad alta efficienza, alcuni dei quali sono sviluppati e prodotti dalla stessa Liebherr: motori a combustione convenzionale, motori a combustione a idrogeno, motori elettrici, celle a combustibile, batterie o azionamenti ibridi", spiega Marc Wiedemann di Liebherr Kirchdorf a International Construction .

Ogni tecnologia ha i suoi punti di forza e di debolezza, e ognuna richiede un'infrastruttura specifica, spiega. Ciò significa che ognuna è adatta a diversi tipi di applicazione.

"Non esisterà una tecnologia di azionamento adatta a tutti i campi di applicazione eterogenei, come le macchine edili e le gru, nel prossimo futuro", aggiunge Wiedemann.

“Invece, quanto più precisamente vengono armonizzate la tecnologia di guida, l’applicazione e la regione di utilizzo, tanto maggiore sarà il contributo sia alla creazione di valore per il cliente sia alla neutralità climatica.�

XCMG è uno dei più grandi OEM al mondo e produce un'ampia gamma di escavatori (Immagine: XCMG)

Alcuni progressi tecnologici aiutano a illustrare le esigenze della macchina, un componente essenziale quando si gestisce una flotta robusta con molte parti funzionanti. Presso l'OEM XCMG con sede in Cina, l'escavatore idraulico XE690DK ha capacità di monitoraggio aggiuntive, che l'azienda afferma a International Construction possono migliorare la sicurezza e l'efficienza.

"La macchina è dotata di un sistema di controllo di rilevamento della temperatura intelligente indipendente e diviso, che ottimizza il controllo della temperatura del fluido, riduce il rumore e migliora l'efficienza complessiva", afferma l'OEM. "Inoltre, il sistema di gestione intelligente della macchina, che integra la tecnologia IoT e una comoda app mobile, consente il monitoraggio in tempo reale dello stato della macchina, garantendo sicurezza ed efficienza operative".

Cabine in cui puoi vivere

Forse il cambiamento più significativo avvenuto negli escavatori nell'ultimo decennio è la loro comodità.

I componenti elettroidraulici hanno ridotto lo sforzo fisico dell'operatore sul joystick, mentre alcune caratteristiche un tempo considerate di lusso, come l'aria condizionata e i sedili ergonomici, stanno diventando standard per la maggior parte dei grandi marchi.

Una delle ragioni principali è la carenza di manodopera a livello globale, in particolare tra gli operatori di macchinari pesanti. Poiché una larga parte della forza lavoro va in pensione, il settore sta riscontrando sempre meno membri delle generazioni più giovani interessati alla professione.

Jason Hurdis, un professionista del mercato globale di Caterpillar, racconta a International Construction che il comfort della cabina è una priorità enorme per l'azienda. A maggio, durante una dimostrazione all'aperto presso lo stabilimento Edwards di Caterpillar durante il picco del caldo estivo, Hurdis ammette di aver sudato durante la narrazione della dimostrazione mentre gli operatori "erano in aria condizionata" all'interno delle cabine degli escavatori "prendendosi gioco di me con le cuffie".

Hurdis, però, è al corrente della battuta: sono anni di lavoro per sviluppare nuove cabine che stanno dando i loro frutti e lui apprezza le gentili prese in giro degli operatori perché significa che stanno apprezzando il loro lavoro.

Hurdis aggiunge che semplici cambiamenti come il miglioramento dell'illuminazione a LED e l'accesso al radiocomando (per consentire agli operatori di riprodurre la propria musica) sono piccoli sulla carta, ma enormi per i lavoratori.

"Quell'operatore arriva alle 6 del mattino e potrebbe non uscire dal taxi prima delle quattro o delle cinque del pomeriggio", dice Hurdis. "Più comodo possiamo renderlo - sedili reclinabili, aria condizionata, buona visibilità - meno affaticato sarà".

L'OEM cinese LiuGong ha dichiarato a International Construction che anche loro si stanno concentrando sulla sicurezza e sui miglioramenti della cabina. La loro cabina 925FCR include sette nuove funzionalità disponibili in fabbrica, tra cui un tergicristallo parallelo (per scenari ad alta polvere), un pod inclinabile per migliorare la facilità di accesso e uscita per gli operatori, un display da 10,1" che mostra una visibilità a 360 gradi, porte di ricarica USB A e C, audio e radio migliorati, sedili migliorati e regolazioni idrauliche.

"Il sistema elettroidraulico assicura una comunicazione rapida tra joystick, pompe e valvole, con conseguente controllo preciso su tutta la gamma di potenza", afferma LiuGong. "Inoltre, LiuGong ha ora aggiunto la possibilità per gli operatori di regolare le priorità idrauliche, la risposta idraulica e la sensibilità del joystick".

Avanzando ogni dettaglio

Anche se il controllo remoto, l'assistenza 3D e i sistemi elettroidraulici potrebbero sembrare tecnologie all'avanguardia (e lo sono), gli escavatori esistono da molto tempo e molte di queste importanti caratteristiche tecnologiche sono già in circolazione.

Sebbene oggi siano migliorati a un livello impeccabile, Justin Steger, responsabile del marketing dei prodotti per la divisione escavatori di John Deere, afferma che il suo team si impegna a non trascurare alcuni aspetti fondamentali.

Facendo riferimento agli escavatori modello 210-380 di Deere nella sua nuova serie P (rispetto alla precedente serie G), Steger afferma che l'OEM sta ancora scoprendo innovazioni di progettazione e accesso che possano migliorare la produttività senza un chip per computer o una tecnologia emergente.

Un operatore sembra a suo agio all'interno della cabina di un escavatore John Deere serie P 380 (Immagine: John Deere)

"Abbiamo semplificato la lubrificazione dei giunti in generale, ma in particolare di quel giunto stick-to-bucket", spiega Steger. "Abbiamo un canale di lubrificazione che parte dal centro e si pensa di poter inviare il grasso dal centro verso l'esterno, e questo porterà via con sé sporcizia e detriti ed eliminerà qualsiasi usura accelerata in quelle boccole in quel giunto".

Steger afferma che Deere ha anche reso più resistente la sua già robusta boccola a cappello superiore e il perno temprato per il giunto tra asta e benna.

"Grazie alla boccola più dura, al perno più duro e alla guarnizione migliore, stiamo riscontrando una durata da due a tre volte superiore rispetto al precedente design della serie G di quel giunto", aggiunge Steger.

Deere ha riconsiderato componenti semplici come le ventole, per il raffreddamento del motore, dell'impianto idraulico e delle parti elettriche, e Steger afferma che i risultati hanno ispirato soluzioni più avanzate.

"Siamo passati dalle ventole a comando idraulico della nostra serie G, ora con la serie P abbiamo le nostre ventole di raffreddamento elettroniche su richiesta", spiega. "Stiamo effettivamente riscontrando un risparmio di carburante minimo del 7%, più probabilmente del 10% in più, a seconda dell'applicazione".

Steger afferma che tutti questi aggiustamenti si riducono a un unico desiderio: creare valore per i proprietari e gli utenti finali. "Ogni volta che possiamo liberare un po' di potenza, ridurre il carico del motore, raccogliamo i frutti e i nostri clienti raccolgono i frutti in termini di risparmio di carburante", afferma.

Potrebbero volerci alcuni anni prima che gli escavatori più grandi facciano il grande passo avanti nella tecnologia dei carburanti, ma fino ad allora il settore sembra orientato a sfruttare al meglio l'efficienza degli escavatori moderni.