تزداد تفضيلات استخدام معدات البناء العاملة بالطاقة الكهربائية أو الهجينة على مستوى العالم، مدفوعةً بارتفاع الوعي البيئي ومتطلبات التحكم في الانبعاثات، إلى جانب معايير مثل تكاليف الطاقة والكفاءة التشغيلية. غير أنّ تحقيق السلامة والكفاءة والاستدامة لهذه الآلات يتطلب امتثالًا صارمًا للمعايير الدولية في مجالات سلامة الأنظمة الكهربائية والإلكترونية، والتوافقية الكهرومغناطيسية، وسلامة الآلة ككل.
الإطار القطاعي/التقني
في معدات البناء الكهربائية أو الهجينة (مثل الرافعات الشوكية، والرافعات التلسكوبية، والرافعات الصغيرة، وآلات الإنشاء الحضرية)، ينبغي تصميم أنظمة البطاريات والعاكسات والمحركات الكهربائية لتحمّل الجهد العالي وتقلبات التيار والتأثيرات البيئية. وبالمقارنة مع الأنظمة الهيدروليكية التقليدية أو محركات الاحتراق الداخلي، تتطلب هذه الآلات تكاملًا منسقًا بين البرمجيات والعتاد لإدارة الطاقة، والتحكم في العزم/القوة، والتحكم بالمحرك، ودوائر السلامة.
وفي هذا السياق، تُعد متطلبات مثل التأريض الصحيح للشاسيه، والحماية من القصر الكهربائي، والعزل، ووظائف الإيقاف الطارئ، وتوافق أنظمة التحكم الإلكترونية عناصر حاسمة لسلامة البنية الإنشائية وسلامة المشغّل في معدات البناء الكهربائية.
ومع ذلك، فإن الإشارة إلى «معيار واحد لمعدات البناء الكهربائية/الهجينة» — ولا سيما للآلات الهيدروميكانيكية أو معدات البناء الثقيلة — تُعد مسألة معقّدة؛ إذ يتطلب كل تصنيف من الآلات تقييمًا معياريًا خاصًا به.
إطار المعايير والتنظيم
• يُعد معيار ISO 6469-3 من المعايير الدولية المطوّرة للمركبات الكهربائية على الطرق/المركبات البرية، حيث يحدد متطلبات السلامة الكهربائية للمركبات ذات أنظمة الدفع الكهربائية عالية الجهد والدوائر الكهربائية المساعدة، بما في ذلك العزل، والحماية من الصعق الكهربائي، والحماية الحرارية، وحماية الدوائر.
• كما تتناول أجزاء أخرى مثل ISO 6469-2 موضوعات تتعلق بالسلامة التشغيلية وسلامة الأنظمة والحماية من الأعطال في المركبات ذات الدفع الكهربائي.
• في معدات البناء وآلات تحريك التربة — ولا سيما تلك التي تتضمن أنظمة كهربائية/إلكترونية — يمكن الاستناد إلى معيار ISO 13766 كمرجع للتوافقية الكهرومغناطيسية وسلامة الأنظمة الكهربائية. ويتضمن هذا المعيار معايير اختبار وقبول لتقييم EMC لآلات البناء/تحريك التربة المزودة بمصادر طاقة كهربائية داخلية لا تعتمد على محركات احتراق داخلي.
• ومن منظور سلامة الآلات بشكل عام، يُستند إلى معايير مثل IEC 60204-1 لدوائر التحكم ذات الجهد المنخفض وأنظمة التحكم في المعدات الكهربائية للآلات، حيث ينظم هذا المعيار سلامة التجهيزات الكهربائية للآلات، وتدابير الحماية لدوائر التحكم، ومتطلبات التأريض والتبديل.
• إضافةً إلى ذلك، تُستخدم معايير مثل ISO 13849 لاعتماد نهج السلامة الوظيفية في تصميم واختبار أنظمة التحكم المعقّدة ووظائف الأمان في البرمجيات والعتاد، إذ ينظم هذا المعيار متطلبات تصميم والتحقق من المكونات المرتبطة بالسلامة في أنظمة التحكم بالآلات.
وتشكّل هذه الأطر المعيارية المراجع الأساسية لضمان امتثال معدات البناء الكهربائية أو الهجينة للمعايير من حيث السلامة الكهربائية/الإلكترونية وسلامة الآلة.
الاتجاهات الوطنية والدولية
عالميًا، يرتبط تفضيل النماذج الكهربائية/الهجينة في قطاع البناء والآلات الثقيلة مباشرةً بخفض الانبعاثات الكربونية وتقليل تكاليف التشغيل وتحقيق أهداف الاستدامة البيئية. ولا سيما منذ عقد 2020، أدرج العديد من المصنّعين الدوليين منتجات مثل الرافعات الشوكية الكهربائية، واللوادر الكهربائية، والآلات المدمجة العاملة بالبطاريات ضمن محافظهم.
وفي Türkiye، يُلاحظ كذلك تطوير وحدات دفع تعمل بالبطاريات لدى بعض المصنّعين وإطلاق منتجات تبرز ميزات «صفر انبعاثات/ضوضاء منخفضة». وتشير بعض الشركات التركية إلى تقديم آلات مدمجة صغيرة تعمل ببطاريات ليثيوم-أيون.
ومع ذلك، لا يزال هذا التحول غير واسع الانتشار؛ إذ يقتصر حاليًا على نماذج ومصنّعين محددين. كما يرافق اعتماد الآلات الكهربائية/الهجينة مجموعة من التحديات التقنية واللوجستية، تشمل البنية التحتية (الشحن والصيانة)، وتدريب المشغّلين، واختبارات الامتثال المعياري.
البحث والتطوير والهندسة
تعمل فرق الهندسة المطوّرة لمعدات البناء الكهربائية والهجينة على مجالات مثل إدارة البطاريات، والتحكم الحراري، وعزل الجهد العالي، ودوائر التحكم بالعاكسات والمحركات، والكبح الاسترجاعي، وتحسين كفاءة الطاقة، والتحكم في عزم/حمولة الرفع، ودوائر السلامة الإلكترونية. وبذلك، يمكن ضبط معايير الأداء والسلامة بدرجة أعلى مقارنةً بالمعدات التقليدية.
كما يُعد ضمان موثوقية تكامل المستشعرات والدوائر الإلكترونية والبرمجيات والعتاد في أنظمة التحكم، واختبارها وتوحيدها معياريًا، أمرًا حاسمًا لعمر الآلة ومتطلبات الصيانة والسلامة. وفي هذا السياق، يُعد تطبيق معايير السلامة الوظيفية مثل ISO 13849 مرجعًا مهمًا من حيث تحمّل الأعطال والسلامة التشغيلية.
التقييم والوضع الراهن
• تبرز معدات البناء الكهربائية والهجينة بوصفها قطاعًا واعدًا مستقبليًا نظرًا للمتطلبات التقنية والأهداف البيئية ومزايا تكاليف التشغيل.
• غير أن تحقيق الامتثال الكامل للمعايير والحصول على الاعتماد من حيث السلامة يتطلب التركيز على السلامة الكهربائية، وEMC، وسلامة الآلة، وسلامة أنظمة التحكم، وتطبيق المعايير المناسبة مثل ISO 13766 وISO 6469-3 وIEC 60204-1 وISO 13849.
• في Türkiye، يظهر هذا التحول حاليًا على مستوى «نماذج/مصنّعين مختارين»، ولا يمكن وصفه بعدُ بأنه ممارسة معيارية عامة على مستوى القطاع بأكمله.
• ومع تأمين البنية التحتية (الشحن والصيانة ومعايير الإصلاح)، وتدريب المشغّلين، والفحوص الدورية، فإن معدات البناء الكهربائية/الهجينة — مع امتثالها للمعايير الدولية وميزات الإنتاج المحلي — تمتلك إمكانات كبيرة في Türkiye.
