Các cấp độ tự động hóa cần cẩu thông minh: Hướng dẫn chi tiết về phân loại thông minh sáu cấp độ theo tiêu chuẩn GB/T 45163

Khi cần cẩu ngày càng được tự động hóa, ngành công nghiệp này thiếu một khuôn khổ chung để định nghĩa và đánh giá mức độ “thông minh” thực sự của một cần cẩu. Tiêu chuẩn GB/T 45163.1-2024 — tiêu chuẩn đầu tiên thuộc loại này trên toàn thế giới — đã lấp đầy khoảng trống này bằng cách thiết lập một hệ thống phân loại thông minh cần cẩu sáu cấp độ chính thức. Được ban hành vào tháng 12 năm 2024 và có hiệu lực từ tháng 7 năm 2025, tiêu chuẩn này định nghĩa thuật ngữ, nguyên tắc phân loại và các yêu cầu kỹ thuật cho hệ thống thông minh của cần cẩu từ Cấp độ 0 (không thông minh) đến Cấp độ 5 (tự chủ hoàn toàn). Hướng dẫn này sẽ phân tích chi tiết từng cấp độ tự động hóa cần cẩu thông minh, bốn yếu tố đánh giá và năm khía cạnh chuyển động nâng hạ làm nền tảng cho việc phân loại.

1. Phạm vi và các định nghĩa chính

Tiêu chuẩn này áp dụng cho các hệ thống thông minh của cần cẩu được định nghĩa trong GB/T 20776-2023. Thiết bị nâng hạ — Phân loạivà sử dụng các thiết bị nâng hạ khác làm tham khảo.

2. Phân loại thông minh cần cẩu — Nguyên tắc phân loại

Sáu cấp độ tự động hóa cần cẩu thông minh được xác định bởi mức độ hệ thống thông minh có thể thực hiện các nhiệm vụ nâng hạ. Việc phân loại dựa trên hai khía cạnh:

Khía cạnh 1: Bốn yếu tố đánh giá

• Khả năng nhận thức — Hệ thống có khả năng cảm nhận môi trường và trạng thái hoạt động của nó không?
• Khả năng ra quyết định — Hệ thống có thể xác định hành động cần thực hiện không?
• Khả năng thực thi — Hệ thống đó có khả năng thực hiện hành động đã định về mặt vật lý hay không?
• Các khả năng toàn diện khác — bất kỳ chức năng thông minh bổ sung nào khác ngoài ba chức năng nêu trên.

Kích thước 2: Năm phạm vi chuyển động nâng hạ

• Nâng hạ một chiều — chuyển động dọc theo một trục duy nhất (X, Y, Z hoặc R)
• Nâng hạ hai chiều — chuyển động phối hợp dọc theo hai trục
• Nâng hạ ba chiều — chuyển động phối hợp dọc theo ba trục
• Nâng hạ mọi chiều — chuyển động không gian hoàn toàn trong phạm vi điều kiện vận hành thiết kế
• Nâng hạ mọi kích thước trong mọi điều kiện — Khả năng di chuyển tự do trong không gian dưới mọi điều kiện nâng hạ (môi trường mở)

Các hướng chuyển động được xác định trong hệ tọa độ 3D: X (trái/phải), Y (tiến/lùi), Z (lên/xuống). Đối với cần cẩu có cơ cấu xoay, trục xoay được ký hiệu là R (theo chiều kim đồng hồ/ngược chiều kim đồng hồ).

3. Hệ thống phân loại thông minh sáu cấp

Cấp độ 0 — Không có trí thông minh

Hệ thống thông minh không có khả năng nhận thức, ra quyết định, thực thi hoặc các khả năng toàn diện khác cho công tác nâng hạ. Nó chỉ cung cấp các chức năng bảo vệ cơ bản bắt buộc. Người điều khiển có toàn quyền kiểm soát mọi hoạt động của cần cẩu.

Ghi chú:

1. Hệ thống cấp độ 0 vẫn có thể đọc các thông số vận hành cần cẩu, cung cấp chức năng bảo vệ cơ bản và đưa ra cảnh báo hoặc can thiệp điều khiển ngắn gọn (ví dụ: báo động tự động, điều khiển tiến độ tự động).
2. Chức năng dừng khẩn cấp và phanh tự động không nằm trong phạm vi đánh giá hệ thống thông minh — đây là những quy định an toàn bắt buộc.
3. Các yêu cầu bảo vệ được quy định trong GB/T 6067.1, GB/T 3811, GB/T 5226.32 và các tiêu chuẩn khác tạo thành tiêu chuẩn cơ bản bắt buộc và không phải là một phần của việc phân loại mức độ thông minh.

Cấp độ 1 — Trí tuệ được hỗ trợ

Hệ thống thông minh:

• Không có khả năng toàn diện nào khác
• Có khả năng nhận thức, ra quyết định và thực thi hạn chế.
• Có thể thực hiện các lệnh di chuyển nâng hạ một chiều trong phạm vi hoạt động thiết kế của nó.

Người lái thực hiện tất cả các nhiệm vụ vận hành còn lại và giám sát hệ thống thông minh. Người lái can thiệp vào việc điều khiển cần cẩu hoặc vô hiệu hóa hệ thống khi cần thiết.

Điều kiện vận hành thiết kế: tổng thể các điều kiện được thiết lập trong quá trình thiết kế hệ thống thông minh của cần cẩu áp dụng cho hoạt động chức năng của nó — bao gồm phạm vi vận hành thiết kế, trạng thái cần cẩu, người điều khiển và các điều kiện tiên quyết khác.

Cấp độ 2 — Trí thông minh hạn chế

Hệ thống thông minh:

• Có khả năng nhận thức, ra quyết định, thực thi và các khả năng toàn diện khác ở mức độ hạn chế.
• Có thể thực hiện các lệnh di chuyển nâng hạ hai chiều trong phạm vi hoạt động thiết kế của nó.

Người lái xe thực hiện tất cả các nhiệm vụ vận hành còn lại và giám sát hệ thống thông minh, can thiệp khi cần thiết.

Cấp độ 3 — Trí thông minh có điều kiện

Hệ thống thông minh:

• Có khả năng nhận thức, ra quyết định, thực thi và các khả năng toàn diện khác ở mức độ hạn chế.
• Có thể thực hiện các lệnh chuyển động nâng hạ ba chiều trong phạm vi hoạt động thiết kế của nó.

Người lái xe thực hiện tất cả các nhiệm vụ vận hành còn lại và giám sát hệ thống thông minh, can thiệp khi cần thiết.

Cấp độ 4 — Trí thông minh cao

Hệ thống thông minh:

• Có đầy đủ khả năng nhận thức, ra quyết định, thực thi và các năng lực toàn diện khác.
• Có thể thực hiện các lệnh nâng hạ đa năng trong phạm vi hoạt động thiết kế.
• Có khả năng tự động thực hiện chiến lược rủi ro tối thiểu.

Người trực ca không tham gia vào việc thực hiện các công việc nâng hạ — họ chỉ giám sát hệ thống thông minh, can thiệp vào việc điều khiển cần cẩu hoặc vô hiệu hóa hệ thống khi cần thiết.

Cấp độ 5 — Trí tuệ toàn diện

Hệ thống thông minh:

• Có đầy đủ khả năng nhận thức, ra quyết định, thực thi và các năng lực toàn diện khác.
• Có thể thực hiện các lệnh nâng hạ đa chiều trong mọi điều kiện hoạt động (ví dụ: môi trường nâng hạ ngoài trời).
• Có khả năng tự động thực hiện chiến lược rủi ro tối thiểu.

Người trực ca chỉ giám sát hệ thống thông minh. Họ chỉ can thiệp vào việc điều khiển cần cẩu hoặc vô hiệu hóa hệ thống khi có yêu cầu can thiệp khẩn cấp từ hệ thống thông minh.

Ghi chúHệ thống thông minh cấp độ 5 không có bất kỳ hạn chế nào về phạm vi hoạt động thiết kế đối với môi trường nâng hạ và tải trọng mà cần cẩu có khả năng xử lý (ngoại trừ các hạn chế về thương mại, pháp lý và truyền thông).

Tóm tắt phân loại

4. Dòng sản phẩm GB/T 45163 mở rộng

GB/T 45163.1-2024 là phần đầu tiên trong loạt sáu phần dự kiến:

Tiêu chuẩn này cũng cung cấp hai phụ lục thông tin: Phụ lục A — mối quan hệ giữa các cấp độ thông minh của cần cẩu và các nguyên tắc phân loại, và Phụ lục B — vai trò của người sử dụng cần cẩu và hệ thống thông minh của cần cẩu.

Tiêu chuẩn tham chiếu(Tra cứu tiêu chuẩn cần cẩu Trung Quốc):

• Tiêu chuẩn GB/T 45163.1-2024 Thiết bị nâng hạ — Hệ thống thông minh — Phần 1: Thuật ngữ và phân loại
• GB/T 20776-2023 Thiết bị nâng hạ — Phân loại
• GB/T 6067.1-2010 Quy tắc an toàn đối với thiết bị nâng — Phần 1: Tổng quát
• Tiêu chuẩn GB/T 3811-2008 Quy tắc thiết kế cần cẩu
• Tiêu chuẩn GB/T 5226.32-2017 An toàn điện của máy móc — Thiết bị điện của máy móc — Phần 32: Yêu cầu đối với máy nâng hạ

pha lê

Chuyên gia OEM cần cẩu

Với 8 năm kinh nghiệm trong việc tùy chỉnh thiết bị nâng, đã giúp hơn 10.000 khách hàng giải đáp các thắc mắc và thắc mắc trước khi bán hàng, nếu bạn có bất kỳ nhu cầu nào liên quan, vui lòng liên hệ với tôi!

WhatsApp: +86 199 1373 9708

E-mail: krystalli@kscranegroup.com