机械论文 自动化现有塔式起重机：经济和技术可行性.doc

自动化现有塔式起重机：经济和技术可行性摘要 塔式起重机有着悠久的工作历史。因此，目前仍在使用的数量众多的起重机，先进的自动化和传感器技术，比如那些配备了新的设备的起重机。 本文运用半自动设备的运动控制探讨改造现有塔式起重机技术和经济可行性。建议的改善措施目的在于提高该起重机的效率和能力，迎接当今紧密安排的建设项目的挑战。在研究和分析起升周期工作基础上，建议所提供的这一概念区分在装货和卸货区长距离滑行的起重机吊钩和优良的操纵。根据这两种类型的议案起重机工作情况的改善来的预期经济效益远远超过了安装各种设备的花费。关键词：自动化;建设;经济分析;生产力;塔式起重机 第一章 概述建筑起重机，特别是塔式起重机，有着悠久的工作历史，远远超出了他们经济历史。是否翻新，使用了15-25年的机器可以出现在施工网上，而且还在贸易杂志充满了出售的广告1-2 。因此，提高使用起重机，增加先进的功能，将提高它们的效率，可能对用户和拥有者有重大经济影响。的确，起重机制造商装备了一些新的模式与功能，例如3，但当许多的起重机建成使用时自动化和传感器技术尚未发展和传播开来。在大多数情况下，近年来关于起重机自动化的一些学术著作的出版还重点在新设备，而不是旧的机器，例如， 4-6 。 本文用机电设备检验了现有塔式起重机运动控制的技术和经济可行性。建议的改善措施的目的在于提高该起重机应付今天的建筑工地的能力，起重机在决定现场作业的效率时越来越大的重要性。然而，这些提高理论上可以应用于各种类型的起重机。这是因为这些起重机由电力驱动和控制的运作模式 7 ，以及其明确的几何和自由度。 本文首先提出了需要改进的建议，并介绍了该系统所涉及的概念。其次，提供了技术可行性研究包括运作模式和安全事项的详细情况。然后，研究和分析起升时间（例如 ，起重机参与时间） ，提出了确定短周期的若干问题。最后是在预期的费用和效益的考虑下研究各种经济参数的价值并评价了经济上的可行性，。 第二章 提出改进措施：需要和概念 图片一介绍了回转起重机，一个共同配置的塔式起重机8。值得注意的是，从它的经营模式（虽然不是在其机电系统） ，这台起重机，在与其他塔式起重机，只取得了微小的进展，因为在欧洲推出后立即二次大战 9月11日 。在起重机的常规运作模式，经营者首先评估了空间位置的目标，然后驱动不同的接头，由操纵杆和/或按钮，直到钩来，以令人满意的精确度，接近目标。这样做是通过试错过程中，反馈意见的基础上所提供的运营商自己的远见和评估，手势指定或地面起重机主任12的工作区，或无线电通信现场。在许多活动（例如，铸造五分之一地板图。 1 。共同塔式起重机（arrow=指自由度）一个新的MMI _B 。有相当比例的周期时间显然是用于机动虽然经营者，一次又一次地重复几乎同样的道路。如果经营者不仅可以教的起重机安全及有效率的途径固定地点之间的来源和目标（例如，混凝土搅拌机和铸造区） ，起重机可以发挥回到这条道路更快和更准确地比重复手动周期。 要解决这一显而易见的需要的是所提供的建议半自动导航系统。的几何构型塔式起重机的功能明确的关节，它现在可以配备可靠，价格低廉，以计算机为基础的设备，运动控制。半自动导航系统安装在使用起重机可以受益于三党之间的协同作用： （一）经营者的人力情报，判断，并即兴技能; （二）计算机的可编程性，巨大的内存和快速计算能力;和（ c ）在感官器件的精确实时测量和反馈。 为了补充半自动导航路径，建议系统提供的额外增强，处理以后的罚款机动阶段起升周期，以期消除需要一个起重机主任。这个增强功能是基于他的观察间接运营商通过起重机主任机动既不是充分有效的，也不安全，这是尤其如此，当工作区远离经营者或掩盖从他/她的看法时，或在最后起升阶段要求精度高（例如，混凝土柱铸造，悬挂形式大会） 。这个想法，那么，是获得援助的主要人员工头所服务的起重机，谁显然处于最佳点，直接负载其最终目的地（消除起重机董事，作为一种手段来提高效率，已还重点其他起重机自动化相关的研发工作，如参。 12 ） 。 这两种功能，在半自动导航和罚款的直接操纵的工头，在技术上第3节中详述。 许多现场观察进行的两位作者在其他建筑，与网站相关的研究 13-15 显示，典型的塔式起重机起重周期的特点是工人的等待在罕见的情况下只有塔式起重机，观察等待中循环，因为工人仍然忙于完成部分前期工作周期无关的起重机（例如，他们仍然传播具体从先前的水桶下次桶已经在目标位置） 。这些意见都强烈证实了系统地收集数据，也将在后面讨论。因此，可以得出结论认为，切割起升周期时间，因为预计这两种功能的拟议的制度，将导致持续时间越短的整个活动。翻译这种影响到了一系列直接和间接的好处是详细在第5节。 第三章 技术可行性 电子控制装置已被使用了几十年的各种自动化系统，而且他们很多都在制造和装配。 虽然越来越多的例子是现存的，这项技术是缓慢的被转移到建筑设备，最可能是由于明显的困难，涉及到设备的物理尺寸，业务环境，以及安全方面的考虑。 图。 2 。小规模半自动塔式起重机模型 。 图。 3 。全面半自动电动桥式起重机。通过改变 16.13.17 也可以在这方面发挥然而，自动化技术是成熟可靠的足够今天将要通过的建筑起重机。根据这一概念，初步可行性研究塔式起重机进行18 ， 19 ，其次是发展的一个原型半自动导航系统。该系统是在两个层次上进行测试： （ 1 ）对小规模模型的塔式起重机（图2 ） ; （ 2 ）关于全面重型5吨，有效载荷电动桥式（ EOT ）起重机，测试室内实验设置（图3 ） 20-21 实验提供较准确的估计方面，基本的技术可行性，该系统的各个组成部分和铺平了道路，进行本研究方面的塔式起重机。在谈到再次图。 1 ，中的地位和路径钩（除其影响力）才能确定准确的测量和控制的运动，在每一联合。随着半自动导航系统，但实际状况是每个联合输入电脑进行实时，并与目标位置。电脑作出必要的计算和指示每个电机移动因此，直到达到目标。一个接口设备通常称为人机界面，人机界面。也是必要的运营商，计算机通信。 塔式起重机似乎青睐候选人这样一个计算机综合导航增强：他们不仅拥有一个明确的几何形状，但它们也有电动的，因此他们通常插座（例如，用于远程控制） ，在其中一台计算机可以很容易连接。根据拟议的制度，本手册控制箱（即起重机公司的MMI ） ， 图。 1 ，替换增强双重用途的控制盒，的 B ，这使得手动和半自动操作模式：前通过操纵杆或按钮。 ，后者通过一个10位数字键盘辅之以功能键（例如，教育，播放，后藤，使计算机，使福尔曼）和一个小屏幕。 在决定使用半自动的选择，运营商将首先推动教学按钮并导致起重机像往常一样通过他/她自己选定的道路。这一安全的道路将被储存在起重机的电脑记忆体，修整了许多不必要的机动动作。为安全起见，运营商将不得不运行至少一个密切观察测试周期，并做必要的修改之前，经常使用的播放模式。此后，任何数量的连续周期可由快（使用高速和更好的加速和减速率） 。 对于机动增强功能，改善人机界面将支持一些袖珍双向无线电设备，分布在工头的主要人员。所有这些设备必须是编码的不同，因此，起重机操作员可以选择其中一个工头的时间。该装置将包括语音通信和远程控制的起重机低速运动.虽然负荷半自动起升向某船员，运营商将继续保持沟通与工头船员送达。抵达后的负荷接近其目标，工头将得到许可的运营商（通过启用福尔曼键）直接负载的确切地点。这个装置可以把现有的技术 22,23 在没有坚固的微型封装。它可以，例如，无线电收发器相结合的语音通信的更安全的红外线远程控制的短距离之间的工头和钩。 一种不同的方法来弥补之间的差距，经营者和现场使用视频技术 24 。相机安装在移动式起重机，并连接到一台监视器安装在机舱使运营商更好地认为钩和/或信令人。如果适应塔式起重机，这种技术可作为额外的运作模式，或与远程控制罚款上文所述的操纵装置。 一旦基本制度的计算机和用户友好的人机界面上安装的是董事会的起重机，它可用于一系列额外的高级功能例如，预先指定的限制区，激光钩归巢，调速摆动和摇阻尼，任务分配和监测重叠起重机 。这些功能正在逐步介绍了起重机制造商在其新车型 25,26 一词半自动 （而不是自动 ）是用来在整个文件，以便强调，运营商绝不会放弃责任或权力的起重机。运营商将只授权到计算机或工头与他/她。因此，例如，自动发送钩必须事先使用使计算机按钮，同时允许工头以执行罚款直接操纵的条件是紧迫的启用福尔曼按钮。给予有限的控制权起重机计算机或工头现场不仅会提高效率，而且也将改善安全。它的机会将减少人为错误和不正确的空间评估时，电脑播放模式被激活，它将减少了误解的口头指示或手信号时，工头接管。 第四章 工作研究和起升时间分析 由于主要的经济利益与系统有关的建议，直接或间接地向预期缩短起升时间，另一项研究，以确定需要的价值观念和充实的某些参数，可用于经济分析。本章介绍这项研究。 4.1 影响循环时间缩短 工作研究发现，一般来说，塔式起重机在建筑地盘都用于50-80 的额定工作时间27 ，5,28十这可能导致的（虚假）印象，即缩短周期时间减少甚至只会进一步的利用率，但不会减少总的时间长度起重机必须继续留在现场（更不用说缩短会期的项目） 。事实是，然而，塔式起重机（与移动式起重机 15 ）典型经验交流繁忙期和较少的繁忙时间，对各种规模：每小时，每日，每周或每月。例如，每月规模，起重机可能会非常繁忙，每天连续3周的重要活动之一，如架设钢骨架。在这些 周其他船员谁需要起重机能只有有限的服务，如果有的话，而在今后几个星期内，他们可以享受非常优质的服务，因为起重机的需求减少等。然而，即使在不太繁忙的几个星期，有几天或几个小时期间的某一天，起重机可能再次被迫拒绝服务，非关键的活动。在结论：每当起重机大量参与的一项具体活动是否几个小时或数周，它很快成为一个瓶颈，不仅决定了速度，具体活动，但在同一时间，也延误其他活动。因此，无论多么繁忙或相对闲置的起重机平均，也就是说，不管它是被占领的，例如， 90 的时间或只有50 ，如果这两个长度的活动，其中从事与等待其他活动的时间可以缩短，其运作将更为有效。考虑到这一点，它可以清楚地看到个别周期缩短，最终将增加多达缩短既繁忙时间和延误。最终将导致更短的逗留起重机在工地，甚至项目期限短，虽然不是以同样的百分比为缩短个别周期。 4.2 工作研究 详尽的工作进行的研究在11建筑地盘19导致定量估计的时间节省下来的，可使用半自动导航系统。该数据的收集直接用秒表。时间研究29 ，这是适用于近800名解除周期。形象的项目，调查结果如下： 类型建造设施： 8个住宅项目，三个商业项目。 项目规模：变由两个相邻的建筑物，三百平方米每个楼面面积每到大型综合企业。 建筑高度： 10月30日米 施工方法： 6个常规现浇混凝土，五个工业化（即密集使用大型面板形式和/或预制混凝土构件） 。 期工程时的研究：架设混凝土骨架中的所有项目。 起重机网站：最回转配置，大中型规模，起重能力大于30商标力矩。 结果列于表1 。所占的百分比机动超时总数的周期次的观察活动被认为是在一系列的11月30号 。潜在节约的起重机周期时间将主要来自这些百分比。 4.3 周期分析 估计节省时间的起重机的典型工作日 （即一个代表起重机操作，在整个会期的项目） ，起重机的操作必须分解成其各种活动。如果活动J的并购活动之一，其中从事起重机在一个典型的一天，和T的百分比期限的J出的J总起升时间（ t 9000 ）在起重机的时间，是： （ 1 ） 凡=平均百分比（在总周期时间）的机动时间，装货和卸货区的活动记者： 1 =分数的，可节省： b =平均百分比（从总的周期时间。 ）的长途航行（或旅行社）时间活动焦耳; =分数可以保存; =平均百分比（在总周期时间）的装货和卸货时间，活动f ;分数的C ，可保存。请注意， T的均衡器。 （ 1 ）只考虑到生产的时间在起重机的典型工作时间（ 50-80 的平均水平，如上段） ，即，情商。 （ 1 ）是唯一的真正的繁忙时段，在该起重机构成该项目的瓶颈。影响的非生产性时间，必然导致在一个较小的差别待遇，是考虑到以后的分析。 如上所述，是主要贡献者吨某些活动，整个机动时间预计将被淘汰（即= 1 。使用拟议的制度（例如，在反复半自动软着陆的一个空水桶上混凝土槽年底的搅拌车） 。其他活动，如工头可能接管起重机操作员，如前所述（例如，在空心板放置） ，仍然会接近其上限（如= 0.8 ） ，即使不很团结。然而，因为在没有其他活动只是一个较小的部分机动的时间可能会被保存，一个是保守的价值分配0.5 。 在目前的分析，另外两个潜在的时间储蓄的均衡器。 （ 1 ） ，并已采取为零。应该强调的是，在全面测试系统的建议时，安装在一个EOT ，节省15-40 的时候，观察远距离导航（即b=0.15 - 0.40 ） 。 不过，长途滑行的时间性能时，拟议的系统安装在一个塔式起重机没有研究，因此没有足够的数据在手，估计B的塔式起重机。因为，在任何情况下，该系统的潜在的原意是要充分体现主要是在起升周期中长途航行时间相对较短（例如，低增长和中高层建筑） ，任何 -相关电位节省了左未利用本分析。至于装卸（ c ）项，这部分的周期是范围以外的增强提供 在拟议的制度。 4.4 起重机运行分析 其他因素，可能影响的时间节省，吨，是崩溃的起重机操作和价值分配至T 。这是j ，因为还可以看到在表1 ，各种起重作业（如混凝土，钢筋，预制片）通常有不同的机动时间。然而，由于各种机动次列于表一（ 11月30号 ）是有限的，看来不同的活动，故障可能不会有重大影响的加权节省时间。 调查了这一点，几个典型故障产生和审查。这些数据，目的是体现了广泛的活动组合，通过了从详细的个案研究和工作研究范围内进行的本研究项目。组合，表2所示，代表了混凝土的施工方法：常规现浇，工业化钢或悬挂的形式，和工业化预制。 两组数据给出了表2每个组合： （ 1 ）分列的起重机起重作业的各种任务的（ t ，在百分之。 ）和（ 2 ） 。加权比例机动次归咎于这些任务 A的百分之） 。总每个组合（底线表2 ）的百分比的起重机的生产消费的机动时间，用于该组合。的价值观念，平均比例的J机动时间为每个任务，通过了由表1 。价值采取预制内容（一）是指的墙和楼板的组成部分;为形式的价值（ ）是预制（一个保守的假设，如罚款，机动作战和飞行钢形式在装货和卸货地点通常是更费时比预制要素） 。 注意到，自活动中提出的故障表2只涉及重大解除任务，总的T每个组合小于100 。它j本来可以合理地假定，其他解除转让，不包括在故障（例如，站点设备，瓦砾跳过，杂项） ，还涉及机动时间在一定程度上，从而有望为节省时间而同样的任务包括。然而，这些其他任务，没有考虑到，无论是因为缺乏足够的数据，或因为他们是专门和困难进行分析。 4.5 结果 可以看出，从取得的成果为（见表2 ） ，加权累积时所消耗的操纵范围为12月20号的起重机的有效时间。由于工业化建设的结果（ 19-20 ） ，最常用的方法如今，显然高于常规和预制建筑（ 12-14 ） ，其价值通过余下的分析是18 ，略高于中档的所有组合。当采用= 0.5这个值，根据均衡器。 （ 1 ）和第4.3节的分析，合并后节省了有效的起重机时，吨，是获得了9 。因为，如前所述，吊车被发现生产50-80 ，平均他们的现场服务时间的价值差别待遇是温和的修正系数为0.65 （中档的50-80 。 ）因此，节约了6 ，整个现场起重机的时间为基础的经济分析如下。 第五章 经济上的可行性 为了克服一些固有的困难传导的经济可行性研究制度尚未完全落实，采取了以下措施： （ 1 ）一个保守的办法是通过（即，一个成本高收益的价值一方面，低效益的价值观其他） ： （ 2 ）敏感性分析更加保守的假设进行; （ 3 ）数据从以往的研究有关的其他起重机类型（所需修改）被用来只要它们适用于塔式起重机;和（ 4 ） 。适当修改实验数据被用来只要它们适用于建筑地盘的环境。 除非另有提及，经济分析，如下涉及的密集建筑地盘共同今日，其中起升的主要瓶颈的工作中取得的进展。它特别适用于建筑物的类型和起重作业中钩机动时间约装货和卸货地点是大量相对钩的长途旅行的时间。 的成本效益分析的角度进行的建筑公司，这将购买一个或多个单位的拟议系统和安装它们塔式起重机它拥有和经营。 （注意，不同于移动式起重机服务，这是主要采购通过制定分包或租赁市场，塔式起重机，特别是在成熟的塔式起重机文化共同在欧洲，而且在很大程度上也是美国通常所拥有的建筑公司，经营人） 5.1费用 预计单位成本可以评估的准确性与合理的基础上，实际开发，组装和测试的全面EOT式原型中提出的图。 3 。阿塔式起重机安装样机，预计费用为25,000美元，具体情况如下：美国$ 7000总成本（部件，装配和安装）的基本半自动控制系统， 5000美元的无线电遥控器选择罚款机动的前男子6000美元可选速度监管_for流畅动议。 ，估计7000美元上安装塔式起重机（包括多个耐候电缆连接器和耐候 线路） 。 生产数量肯定会降低单位成本，因为几乎所有的设备的组成部分是现有的，与标准，经济的规模降低成本，可能成为现实，假设为抵消可能的营销成本。 （销售该系统的公司提供一些其他类似的产品，以及它的性质，广告中的建筑设备市场，将会使营销费用微不足道。因此，这种假设是保守的一方） 。现场培训和开办费用估计为2000美元，使总成本为27,000美元。 虽然这一成本是基于可靠的数据和合理的保守估计，拟议的制度的市场价格将受到高度的不确定性，并可能有很大差异根据市场条件，主要是水平的进入壁垒。因此，预测零售价格本身就是投机。 由于没有进入壁垒，即假设一个行业在接近完全竞争的市场（如共同的现实的建筑设备市场） ，该系统的市场价格走向将推动其边际成本， 27,000美元。为了充当基础上的初始成本效益分析将令人信服地进行，这一数字已提高到30,000美元;任何可能涨价的最终用户（这些可能是大量的）讨论了第5.4节。 5.2好处 主要的好处给用户的原因可能是缩短了周期时间的起重机由于半自动导航系统。额外的节省引起的其他功能，如上所述。 5.2.1更好地利用起重机 以评估经济价值的更好起重机利用短周期产生的时代， 等效时间依赖每年的费用起重机，俄，首先应计算如下： （ 2 ）其中P =购买价格的起重机;秒=预计残值（价格起重机年后使用） ，我=年利率;例预期经济生活的起重机（年数） ; （甲/磷，一，否） =资本采收率转换的初始投资，磷，到每年相当于给定一和氮; （甲/女，我，否） =偿债基金转换因素残值，硫，纳入年度相当于给定一和氮;和A =其他时间相关的年度费用。价值观_ （甲/磷，一， n ）和（甲/女，我，否）可以很容易找到的表中的图书工程经济学，计算下列公式：R是首次获得的初始值的变量的磷，硫，氮，我和A中，然后进行了敏感性试验。的初始值的变量，确定如下。 v事业单位三百五十点美元-自定价范围的塔式起重机是相当广泛（一般为10万美元到600,000美元） ，一个中档的价格是用于初步计算（ 350,000美元也价款所提供的手段，最广泛使用塔式起重机） 。应当强调的是，在使用的P值可以是任何一个新的或翻新的起重机。然而，这可能只有影响不大的结果分析，由于预期寿命N的某一起重机相关的购买价格（即N是较长的一个新的机器比旧同一类型） 。没有共同的估计市场价值的使用起重机。然而，由于价格的起重机在其经济生活是非常低的相对其购买价格的影响，其残值R上是微不足道的。因此， =获得最初作为为零。 每组10年的预期寿命集约利用塔式起重机，根据共同的经济模式 34,30 。这个值也适用于翻新起重机延长其寿命 2 。为I = 8 ，此值的实际利率反映了名义的11 调整为3 的通货膨胀。为a = 92,000美元，该部分的时间依赖性年度费用审议如下 34,32,30 ：维修费（服务和修理） -9 价款（约合31 500美元） ;保险，登记，及其他费， 3 （约合10 500美元） ;成本的运营商（以起重机所有者）美5万美元。 计算R的均衡器。 （ 2 ）与这些价值观的磷，硫，氮，我和A ，结果表明，等效时间依赖每年的费用起重机是美国一十八点四一五万美元。 通过安装建议半自动功能，起重机将平均履行其转让6 的速度更快，为结束以上起升时间分析。因此，几天或几周内将被保存在每个项目。这些节省的时间可以用来提供取消服务，以同样的起重机，在更多的项目，而不会带来额外的年度费用。因此，经济价值，乙，这得益于可以量化为：5.2.2 降低劳动力成本 另一个直接受益的更快起重机周期由此节省的费用的劳动成本。快起重机意味着更高的劳动生产率，因为船员由起重机将产生相同的输出在较短的时间内（通常考虑现场工人等待起重机而非反之亦然） ，使整个工作将需要较少工人小时完全。估计的经济价值，这方面的问题，下面提出了保守的假设： （ 1 ）船员与起重机和服务它（在装货和卸货地点）包括四个工人; （ 2 ）起重机是对现场工作地点每年1800 h （共两 有效和无效的时间） 。 再加上6 ，缩短了整个现场吊车时，前述的原因，并有建筑工人的每小时费用的美国二十五点三五美元w32x ，这些假设产量每年节约劳动力成本，乙如下： 5.2.3不再需要一个全职起重机主任拟议的制度起重机操作员将需要大大低于指导和信号。数据显示在表2 （吨栏）表明j ，在项目的拟议的制度的目的是，至少有一半的时间有效起重机将提升消费的任务所完成的相当大的工作人员。节的说明3 ，工头这些人员将配备有遥控器，使任务起重机主任多余。考虑到1800小时，在现场吊车服务时间，每年由0.65校正因子（整体转换的有效起重机时间）讨论过的，总共有至少585起重机主任小时（ 0.5 = 1800 = 0.65 ） ，每年将节省。采取更加保守的态度，一半以上的时间转化为实实在在的利益在目前的分析。因此，储蓄，乙，这3方面，考虑到美国二十七点三五美元每小时费用起重机主任（作为一个工头w32x ）将产生以下成果： 乙= 300 * 27.35 = 8205 =美国八二零零美元每年。 （ 7 ） 5.2.4减少磨损起重机 安装建议的制度将导致不仅在操作速度更快，而且，如前所述，在顺利得多起重机动议，可减少磨损起重机电缆，汽车和其他机械部件，以及其结构疲劳（变形，裂缝等） 。因此，该起重机将需要较少的维修和保养，经验少和/或缩短停机时间，并享受延长使用寿命。假设每年的保养和维修费用（包括相当于成本的停机时间）将只下降到9 的购买价为8 ，该起重机的整体经济将是长期的生命只有一年（从10点50分） ，在每年可节省4至乙由于这方面的问题可以计算如下： 长期的经济生活： 5.2.5直接效益综述 总和的直接利益，乙，所表达的均衡器。 （ 5 ） （ 7 ）和（ 10 ） ，达到： 5.2.6 间接的好处 其他一些好处，然而，难以量化，可以设想。缩短会期的总的项目，从而节省管理费用和管理费用。它也可能允许较早入住或其他使用建造设施，并有大量的经济问题。起重机的时间更自由，它的好处是可以利用起重机不是其他类型的设备（如混凝土输送泵）否则不得不引进作为替代的一个繁忙的起重机。减少需要安排加班，一个相当普遍的必要性，无论是克服过程诱导高峰期的工作量或赶上时间表按原计划。起重机安全操作，主要是降低人为错误的机会，后来的解释。 虽然这些间接的好处是巨大的，可能在某些情况下，甚至超过了直接 好处，他们是在离开这里定性形式的读者自己的赞赏，远远超过美国三点七万美元每年明确量化的收益。 5.3 成本效益分析 成本效益分析是根据一些共同的经济标准，并取得了以下成果： 投资回收期给美国三十七点美元年度的好处是对美国三一美元每月。因此，整个 30,000美元的费用该系统将10个月内收回。 效益成本比率的现值，美国每年受益三点七万美元瓦特的N=10 ， i=8 ，和（ PRA公司， 8 ， 10 year（6.71）x是美国二十四点八三零万美元。因此，效益成本比率（一30,000美元的成本）是8.3 。 净现值价值，美元价值的整体风险，获得减去本投资成本30,000美元，从目前的价值利益，美国二十四点八三万美元，是美国二十一点八三万美元。回报率给30,000美元的投资收益率的年度美国三点七万美元受益10年以上，反映了年度收益率为123 。 用什么标准衡量，其价值得到了上述所有指标都非常好。 5.4 分析 表3总结了药敏试验结果进行假设大大不如上述成本效益分析。而不是解决每一个单独的众多变数，一些汇总组合的成本和效益产生。下列组合列于表3 。 （ 1 ）原来的假设保持不变：成本30,000美元，每年带来的好处美国三点七万美元 （现值：美国二十四点八三万美元） 。 （ 2 ）的优点，美国三点七零零万美元，保持不变（现值：美国二百四十八点三美元） ，但该系统的成本会增加一倍，至60,000美元，作为一项规定，可能增加的费用，由于不断变化的市场条件，以及其他各种费用最初基于估计。 （ 3 ）的费用， 30,000美元，保持不变，但其优点是减少到B q乙只有美国一点七七万美元（现值：美国118 800美元） 。这种变化的情况下指的起重机所有者只关心起重机节省时间，操作时间，并降低磨损。 （ 4 ）相结合的项目2和3段，即虚增成本和降低的好处。取得的成果，为各种经济标准表明，即使在极端保守的假设，这反映在过去的结合，经济业绩的制度仍然是有吸引力的：成本的系统恢复约3.5年，直接实实在在的利益是高一倍的费用;净现值价值系统是大约60,000美元，每年的回报率的初始投资的29 。请注意，在大多数情况下，不仅是真正的好处可能高于这些最低限度的数字，但至少部分上述量化间接的好处将最有可能得到。 第六章 结论和未来研究 本文表明，装备现有塔式起重机与半自动导航功能，不仅技术上是可行的，但也有潜力提高生产力。此外，由于成本高的技术组件继续下降和建设劳动力继续增加，拟议的制度的约束变得越来越经济。承诺主要在于能力，以提高人口众多，二手车。当这些起重机制造20 ，甚至10年前，有关的先进技术，没有现成的，而这样的老起重机仍然可以享受5年至15年的有用的服务。最后，初步有限目的半自动导航系统将逐步改变塔式起重机和其他类型的建筑设备，对这一问题，将更有效率，更方便用户，和更安全的机器。基于结果的可行性研究，全面塔式起重机安装系统应测试在实际施工现场环境，以期制定一个切实可行的原型。这项工作将需要积极合作，一家建筑公司。的结果，目前的研究，而不是最不发达国家的调查结果，工作研究和起升时间进行分析，将有助于获得这种合作。拟议的工作计划为发展这种原型如下。 分析了整个系统的基础上选定的塔式起重机（例如，其结构和机电配置，布线系统，速度的提升和回转，中央控制面板，指挥系统的运营商的小屋） 。 特点的组成部分进行安装（例如，中央处理单元，输入输出接口，电源供应器，速度调节器，编码器，传感器）的具体关于塔式起重机和特别注意天气校对。扩展的能力，多任务导航软件处理通常的动态任务 塔式起重机适应人机界面，以适应各种塔式起重机和改进其人体工程学和用户友好。安装的硬件（包括布线和连接到中央控制面板） ，并把它的软件。编写测试计划，在咨询现场经理，起重机操作员，和工头的主要人员。运行测试，以检查系统的技术逻辑的表现（主要是可靠性和准确性） ，安全性，人机工程学，和效率。 固定在拟议的系统中的概念区分了起重机吊钩运动的两个部分：长途滑行（在装卸区和非装卸区之间）和优良的操纵（在装卸区和非装卸区里） 。而长途滑行是由半自动操作来处理的，半自动操作基本上保持了操作者的唯一的责任，好的机动是通过他人的部分控制，（即工作人员的主要人员） 。这后者的运作模式可能需要（至少在某些国家）修改现有的起重机工作条例。当然，它也将在施工现场设置中需要采购的特别许可来进行提议的进行全面的测试。 致谢 这项研究得到了以色列建筑和住房部的编号为017-438和017-454的赠款和基金，这促进研究在工学院和以色列技术学院的进行。作者的前研究生S.Berkovitz and S. Chazon协助进行收集了数据。作者们感谢南林格， ZIV系统，以色列海法，和N.Sicherman，商学院，哥伦比亚大学，纽约，他们提供了建设性的意见本文件。 参考资料 1Classified advertising, Cranes Today, Feb. 1997, pp. 3848. 2 The three Rs of the crane business, Cranes Today, June, 1996, pp. 3137.3Towers take control, Cranes Today, Feb. 1997, pp. 2531. 4N.A. Armstrong, P.R. Moore, A distributed control architecturefor intelligent crane automation, Automation in Construction 3 （1） （1994. 4553）5 M. Elsila, L. Koskela, H. Lempinen, S. Pieska, E. Salo, An integrated approach to the development of construction site crane operation, Proc. 5th Int. Symp. Robotics in Construction, Tokyo, 1988, pp. 643652. 6J.M. Joly, Towards automation of material handling operations on building construction sites, Proc. Int. Joint Conf. on CAD and Robotics in Architecture and Construction, Marseilles, France, 1986, pp. 640652. 7 H.I. Shapiro, J.P. Shapiro, L.K. Shapiro, Cranes and Derricks, 2nd edn., McGraw-Hill, New York, 1991. 8 R.L. Peurifoy, W.B. Ledbetter, C.J. 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The proposed improvements are intended to enhance the cranes efficiency and their capacity tomeet the challenges of todays tightly scheduled construction projects. Based on work studies and analyses of craning cycles,the concept offered by the proposed improvements distinguishes between the long-distance navigation of the cranes hookand the fine maneuvering in the loading and unloading zones. The expected economic benefits resulting from theenhancement of the cranes performance, with regard to both types of motion, far exceed the cost of installing the variousdevices.Keywords: Automation; Construction; Economic analysis; Productivity; Tower cranes1. IntroductionConstruction cranes, and in particular tower cranes, enjoy a long useful working life