เครื่องจักรกลหนักเครื่องจักรกลหนักรถขุดดิน ยานพาหนะก่อสร้างหรืออุปกรณ์ก่อสร้างหมายถึงยานพาหนะขนาดใหญ่ที่ออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อปฏิบัติ งาน ก่อสร้างโดยส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับงานขุดดินหรืองานก่อสร้างขนาดใหญ่อื่นๆเครื่องจักรกลหนักโดยทั่วไปประกอบด้วยระบบอุปกรณ์ ห้าส่วน ได้แก่ ตัวเครื่องระบบขับเคลื่อนโครงสร้างระบบส่งกำลังและระบบควบคุม/ข้อมูล

มีการใช้เครื่องจักรหนักมาอย่างน้อยตั้งแต่ศตวรรษที่ 1 ก่อนคริสตกาล เมื่อวิศวกรชาวโรมันโบราณวิทรูวิอุสได้บรรยายถึงเครนที่ขับเคลื่อนด้วยแรงงานมนุษย์หรือสัตว์ในหนังสือ De architecturaของตน

เครื่องจักรกลหนักทำงานโดยอาศัยหลักความได้เปรียบเชิงกลของเครื่องจักรกลอย่างง่ายซึ่งเพิ่มอัตราส่วนระหว่างแรงป้อนเข้าและแรงที่ส่งออก ทำให้งานที่ปกติแล้วต้องใช้คนหลายร้อยคนและแรงงานหลายสัปดาห์นั้นง่ายขึ้นและรวดเร็วขึ้น เครื่องจักรกลหนักบางชนิดใช้ระบบไฮดรอลิกเป็นแหล่งพลังงานหลัก

ในบริบทนี้ คำว่า " โรงงาน"หมายถึงอุปกรณ์อุตสาหกรรมทุกประเภท รวมถึงอุปกรณ์เคลื่อนที่ (เช่นเดียวกับคำว่า"โรงไฟฟ้า ") อย่างไรก็ตาม เดิมทีคำว่า "โรงงาน" หมายถึง "โครงสร้าง" หรือ "สถานประกอบการ" โดยปกติในความหมายของโรงงานหรือโกดังเก็บสินค้า ดังนั้นจึงถูกใช้เพื่อแยกแยะออกจากเครื่องจักรที่เคลื่อนย้ายได้ บ่อยครั้งในวลี "โรงงานและอุปกรณ์"

การออกแบบเครื่องจักรหนักได้มีการนำเอาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และซอฟต์แวร์ที่ทันสมัยมาใช้มากขึ้นเรื่อยๆ ซึ่งเป็นกระบวนการที่เรียกว่า การแปลง เครื่องจักรให้เป็นดิจิทัล (Fleet digitalization ) การบูรณาการเทคโนโลยีนี้ช่วยให้เกิดระบบอัตโนมัติ การตรวจสอบความปลอดภัย และประสิทธิภาพในการดำเนินงานที่มากขึ้นในสถานที่ก่อสร้างและเหมืองแร่ ทำให้เกิดสิ่งที่มักเรียกว่าสถานที่ทำงานอัจฉริยะ (intelligent job site )

ระบบเทเลเมติกส์สำหรับยานพาหนะถูกนำมาใช้ในการจัดการยานพาหนะหนักหน่วยควบคุมเทเลเมติกส์ ที่ทนทาน ซึ่งติดตั้งในแต่ละยานพาหนะจะใช้หน่วยติดตาม GPS เพื่อให้ ข้อมูลตำแหน่งยานพาหนะแบบเรียลไทม์นอกจากตำแหน่งแล้ว ระบบยังส่งข้อมูลเทเลเมติกส์ ที่หลากหลาย รวมถึงชั่วโมงการทำงานของเครื่องยนต์ การสิ้นเปลืองเชื้อเพลิง เวลาหยุดทำงาน และรหัสข้อผิดพลาดในการวินิจฉัย^{[ 1 ]}ข้อมูลนี้ใช้สำหรับการกำกับดูแลการดำเนินงาน เช่น การติดตามการใช้ประโยชน์ของยานพาหนะการกำหนดตารางการบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์ และการจัดการเชื้อเพลิงด้วยระบบการจัดการเชื้อเพลิงการศึกษาในอุตสาหกรรมการก่อสร้างได้เชื่อมโยงการใช้ระบบดังกล่าวกับการปรับปรุงประสิทธิภาพโดยรวมของโครงการ^{[ 2 ]}หน้าที่หลักของแพลตฟอร์มเหล่านี้คือการแก้ปัญหาความท้าทายในการรวบรวมข้อมูลจากยานพาหนะที่หลากหลายจากผู้ผลิตหลายรายเข้าสู่อินเทอร์เฟซเดียวที่รวมเป็นหนึ่งเดียว^{[ 3 ]}

การวิจัยและพัฒนาอุปกรณ์หนักมุ่งเน้นไปที่หุ่นยนต์และการทำงานอัตโนมัติมากขึ้นเรื่อยๆ ผู้ผลิตหลายรายได้นำระบบอัตโนมัติออกสู่ตลาด ซึ่งช่วยให้เครื่องจักรอย่างรถบรรทุกขนส่งและรถดันดินสามารถทำงานได้โดยไม่ต้องมีคนขับ โดยทำตามเส้นทางที่ตั้งโปรแกรมไว้ล่วงหน้าจากแผนผังไซต์งานดิจิทัล^{[ 4 ]}การใช้งานดังกล่าวพบได้มากที่สุดในงานเหมืองแร่และงานขุดดินขนาดใหญ่ ซึ่งงานมีลักษณะซ้ำซากและเกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมที่มีการควบคุม คุณสมบัติกึ่งอัตโนมัติ เช่น การควบคุมระดับและวงจรการขุดอัตโนมัติบนรถขุด ก็กำลังเป็นที่นิยมมากขึ้นเช่นกัน ช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถทำงานได้เร็วขึ้นและแม่นยำยิ่งขึ้น

เทคโนโลยีถูกนำมาประยุกต์ใช้เพื่อปรับปรุงความปลอดภัยและความตระหนักรู้ในสถานการณ์ของผู้ปฏิบัติงาน ระบบ เทเลเมติกส์วิดีโอซึ่งใช้กล้อง ที่ทนทานหลายตัว ช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานมองเห็นสภาพแวดล้อมโดยรอบได้อย่างครอบคลุมเพื่อลดจุดบอด ระบบเหล่านี้ยังบันทึกข้อมูลการปฏิบัติงานเพื่อการวิเคราะห์เหตุการณ์ แอ ปพลิ เคชันการให้คะแนนผู้ปฏิบัติงานจะวิเคราะห์ข้อมูลเทเลเมติกส์เพื่อระบุแนวทางการปฏิบัติงานที่อาจเป็นอันตราย เช่น ความเร็วเกินกำหนดหรือการเคลื่อนไหวที่กระทันหัน ซึ่งเป็นพื้นฐานสำหรับการฝึกอบรมด้านความปลอดภัยที่ตรงเป้าหมาย ระบบช่วยเหลือผู้ขับขี่ขั้นสูง (ADAS) ก็กำลังถูกนำมาปรับใช้กับเครื่องจักรหนักเช่นกัน โดยมีคุณสมบัติเช่น การตรวจจับวัตถุและการแจ้งเตือนการหลีกเลี่ยงการชน เพื่อปกป้องทั้งผู้ปฏิบัติงานและเจ้าหน้าที่ภาคพื้นดิน

การพัฒนาระบบขับเคลื่อนไฟฟ้าและไฮบริดไฟฟ้าเป็นพื้นที่ที่มีการพัฒนาอย่างต่อเนื่องในการผลิตเครื่องจักรหนัก ผู้ผลิตหลายราย รวมถึง Caterpillar ^{[ 5 ]} Volvo ^{[ 6 ]}และ Liebherr ^{[ 7 ]}ได้ผลิตต้นแบบและรุ่นเชิงพาณิชย์ที่เป็นไฟฟ้าหรือไฮบริดไฟฟ้า แม้ว่าความท้าทายทางเทคนิคที่เกี่ยวข้องกับความจุของแบตเตอรี่และโครงสร้างพื้นฐานการชาร์จยังคงมีอยู่สำหรับเครื่องจักรขนาดใหญ่ที่สุด แต่ระบบขับเคลื่อนไฟฟ้าก็มีข้อได้เปรียบในการใช้งาน เช่น การกำจัดมลพิษในสถานที่ ลดระดับเสียงสำหรับการทำงานในเขตเมือง และอาจลดต้นทุนการบำรุงรักษาและพลังงานได้^{[ 8 ]}

การแบ่งย่อยเหล่านี้ เรียงตามลำดับนี้ คือการจัดประเภทเครื่องจักรกลหนักที่เป็นมาตรฐาน

• 
  รถดันดิน Caterpillar D10 N พัฒนามาจากรถแทรกเตอร์แบบตีนตะขาบ และมีลักษณะเด่นคือมีใบมีดเหล็กติดอยู่ด้านหน้า ซึ่งใช้สำหรับดันอุปกรณ์และวัสดุก่อสร้างอื่นๆ เช่นดิน
• 
  รถขุด ตัก Komatsu PC210-LC
• 
  เครื่องขุดร่องล้อMARAIS SMC 200 R.
• 
  เสาเข็มฐานรากเสริมเหล็กเส้นจะถูกตอกด้วยเครื่องเจาะ เครื่องปั๊ม คอนกรีตรถผสมคอนกรีต และสว่านเจาะแบบพิเศษที่ช่วยให้สามารถปั๊มคอนกรีตผ่านแกนกลางขณะดึงกลับได้
• 
  เครนแบบติดตั้งอยู่กับที่ในเหมืองถ่านหินแห่งหนึ่งในประเทศเยอรมนี
• 
  รถดันดิน Caterpillar D9 L รถขุด และยานพาหนะเครื่องจักรหนักอื่นๆ จอดอยู่ใกล้เหมืองหินในประเทศอิสราเอล
• 
  รถขุดแบบล้อตักในเหมืองเปิดการ์ซไวเลอร์ประเทศเยอรมนี
• 
  รถ ตักล้อ
• 
  การทำความสะอาดและปรับระดับเครื่องเกลี่ยดิน
• 
  รถขุดขนาดใหญ่สำหรับงานหนัก พร้อมบุ้งกี๋ขนาดใหญ่
• 
  เครื่องอัดขยะในหลุมฝังกลบ(หัวอัด)
• 
  รถดันดิน Komatsu กำลังดันถ่านหินในพื้นที่ก่อสร้าง
• 
  รถตักล้อเลื่อนด้านหน้า พร้อมถังตักขนาดใหญ่ที่ยกขึ้นด้วยระบบไฮดรอลิก
• 
  สายพานลำเลียงแบบพับได้บนเครื่องบดแบบตีนตะขาบ

• ยานพาหนะทางวิศวกรรมทหาร
• 
  รถดันดินหุ้มเกราะCaterpillar D9 ที่ดัดแปลงเพื่อการใช้งาน ทางทหารช่วยให้สามารถดำเนิน โครงการ เคลื่อนย้ายดินในสภาพแวดล้อมการสู้รบได้ ในภาพ: รถดัน ดิน Caterpillar D9 R ของกองทัพอิสราเอล
• 
  รถตักดินแบบแบ็คโฮรุ่นHuta Stalowa Wola ที่ ดัดแปลงเพื่อการใช้งานทางทหารในโปแลนด์ซึ่งเป็นบริษัทในเครือของLiuGong ประเทศจีน
• 
  รถขูดดินทางทหาร
• 
  รถหุ้มเกราะ PiPz Dachs ของกองทัพเยอรมัน (ปี 2008)
• 
  โครงสร้างถนนชั่วคราวระหว่างการจัดงานนิทรรศการ " อาร์มิยา 2021 "

เครื่องจักรหนักต้องการยาง เฉพาะทาง สำหรับการใช้งานก่อสร้างที่หลากหลาย ในขณะที่เครื่องจักรหลายประเภทมีตีนตะขาบต่อเนื่องที่เหมาะสำหรับงานหนักๆ แต่ยางจะใช้ในกรณีที่ต้องการความเร็วหรือความคล่องตัวสูงกว่า การทำความเข้าใจว่าเครื่องจักรจะถูกใช้งานอย่างไรตลอดอายุการใช้งานของยางนั้นเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการเลือกยางที่เหมาะสม การเลือกยางสามารถส่งผลกระทบอย่างมากต่อผลผลิตและต้นทุนต่อหน่วย ยางสำหรับใช้งานนอกถนนมีสามประเภท ได้แก่ ยางสำหรับเครื่องจักรงานดินยางสำหรับเครื่องจักรงานหนักที่เคลื่อนที่ช้า และยางสำหรับขนส่งและขุด ยางสำหรับใช้งานนอกถนนมีหกประเภทการใช้งาน ได้แก่Cสำหรับเครื่องบดอัดEสำหรับเครื่องจักรงานดินGสำหรับเครื่อง เกลี่ยดิน LสำหรับรถตักLSสำหรับรถลากไม้ และMLสำหรับการทำเหมืองและการตัดไม้ ภายในประเภทการใช้งานเหล่านี้มีประเภทดอกยางต่างๆ ที่ออกแบบมาสำหรับการใช้งานบนพื้นผิวที่แข็ง พื้นผิวอ่อน และหิน เนื่องจากยางเป็นค่าใช้จ่ายที่สูงในโครงการก่อสร้างใดๆ จึงควรพิจารณาอย่างรอบคอบเพื่อป้องกันการสึกหรอหรือความเสียหายที่มากเกินไป

ผู้ควบคุมเครื่องจักรหนักจะขับและใช้งานเครื่องจักรหนักที่ใช้ในโครงการวิศวกรรมและการก่อสร้าง^{[ 9 ] [ 10 ]}โดยทั่วไปแล้ว มีเพียงคนงานที่มีทักษะ เท่านั้น ที่สามารถใช้งานเครื่องจักรหนักได้ และมีการฝึกอบรมเฉพาะทางเพื่อเรียนรู้การใช้เครื่องจักรหนัก

สิ่งพิมพ์จำนวนมากเกี่ยวกับผู้ควบคุมเครื่องจักรหนักมุ่งเน้นไปที่การปรับปรุงความปลอดภัยสำหรับคนงานกลุ่มนี้ สาขาเวชศาสตร์อาชีวศึกษาทำการวิจัยและให้คำแนะนำเกี่ยวกับความปลอดภัยสำหรับคนงานกลุ่มนี้และคนงานอื่นๆ ที่ทำงานในตำแหน่งที่เกี่ยวข้องกับความปลอดภัย

เนื่องจากอัตรากำไรของโครงการก่อสร้างค่อนข้างต่ำ จึงจำเป็นต้องบันทึกข้อมูลการใช้งานอุปกรณ์ การซ่อมแซม และการบำรุงรักษาอย่างแม่นยำ ต้นทุนอุปกรณ์แบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก ได้แก่ ต้นทุนการเป็นเจ้าของและต้นทุนการดำเนินงาน^{[ 11 ]}

ในการจัดประเภทค่าใช้จ่ายเป็นต้นทุนการเป็นเจ้าของ ค่าใช้จ่ายนั้นจะต้องเกิดขึ้นไม่ว่าอุปกรณ์นั้นจะถูกใช้งานหรือไม่ก็ตาม ค่าใช้จ่ายเหล่านั้นมีดังต่อไปนี้:

การคิด ค่าเสื่อมราคาทำได้หลายวิธี วิธีที่ง่ายที่สุดคือวิธีเส้นตรง ค่าเสื่อมราคาต่อปีคงที่ ทำให้มูลค่าของอุปกรณ์ลดลงทุกปี สมการต่อไปนี้เป็นสมการอย่างง่ายที่ดัดแปลงมาจากตำราของ Peurifoy & Schexnayder:

ค่าใช้จ่ายที่จะถูกจัดประเภทเป็นต้นทุนการดำเนินงานจะต้องเกิดขึ้นจากการใช้อุปกรณ์ ต้นทุนเหล่านี้มีดังต่อไปนี้: ^{[ 12 ]}

ความแตกต่างที่สำคัญที่สุดจากมุมมองด้านต้นทุนคือ การซ่อมแซมนั้นจัดเป็นการซ่อมแซมใหญ่หรือการซ่อมแซมเล็กการซ่อมแซมใหญ่สามารถเปลี่ยนแปลงมูลค่าการเสื่อมราคาของอุปกรณ์ได้เนื่องจากการยืดอายุการใช้งานในขณะที่การซ่อมแซมเล็กเป็นการบำรุงรักษา ตามปกติ วิธีที่บริษัทเลือกใช้ในการกำหนดต้นทุนการซ่อมแซมใหญ่และเล็กนั้นแตกต่างกันไปในแต่ละบริษัท ขึ้นอยู่กับกลยุทธ์การกำหนดต้นทุนที่ใช้ บางบริษัทจะคิดค่าใช้จ่ายเฉพาะการซ่อมแซมใหญ่เท่านั้น ในขณะที่การซ่อมแซมเล็กจะคิดต้นทุนตามโครงการ อีกกลยุทธ์การกำหนดต้นทุนที่ใช้กันทั่วไปคือการคิดต้นทุนการซ่อมแซมอุปกรณ์ทั้งหมด และยกเว้นเฉพาะชิ้นส่วนสึกหรอที่เปลี่ยนบ่อยเท่านั้นออกจากต้นทุนอุปกรณ์ บริษัทหลายแห่งเก็บโครงสร้างต้นทุนของตนเป็นความลับอย่างเข้มงวด เนื่องจากอาจส่งผลกระทบต่อกลยุทธ์การเสนอราคาของคู่แข่ง ในบริษัทที่มีหลายแผนกที่ค่อนข้างเป็นอิสระ แผนกอุปกรณ์มักต้องการจัดประเภทการซ่อมแซมทั้งหมดเป็น "การซ่อมแซมเล็ก" และคิดค่าใช้จ่ายตามโครงการ เพื่อเพิ่ม "กำไร" จากอุปกรณ์นั้น

มักมีการผลิต โมเดลจำลองเครื่องจักรหนักขนาดเล็ก ที่ทำ จากโลหะหล่อเพื่อส่งเสริมการขายสำหรับลูกค้าเป้าหมาย โดยมักมีมาตราส่วน 1:50ผู้ผลิตโมเดลยอดนิยม ได้แก่ConradและNZGในเยอรมนี แม้แต่สำหรับยานพาหนะจากสหรัฐอเมริกาด้วย

ผู้ผลิตเครื่องจักรหนักรายใหญ่ที่สุด 10 อันดับแรกตามตารางสีเหลืองปี 2025 ^{[ 14 ]}

เลขที่	บริษัท	ประเทศ	ยอดขาย (พันล้านดอลลาร์สหรัฐ)	ส่วนแบ่งของทั้งหมด
1	หนอนผีเสื้อ	สหรัฐอเมริกา	37.8	15.9%
2	โคมัตสึ	ญี่ปุ่น	26.6	11.2%
3	จอห์น เดียร์	สหรัฐอเมริกา	12.9	5.5%
4	เอ็กซ์ซีเอ็มจี	จีน	12.7	5.4%
5	ลีบเฮอร์	สวิตเซอร์แลนด์	12.4	5.2%
6	ซานี่	จีน	10.8	4.6%
7	ฮิตาชิ คอนสตรัคชั่น แมชชีนเนอรี่	ญี่ปุ่น	9,1	3.8%
8	อุปกรณ์ก่อสร้าง Volvo	สวีเดน	8,3	3.5%
9	เจซีบี	สหราชอาณาจักร	7.4	3.1%
10	แซนด์วิก	สวีเดน	6.9	2.9%

ผู้ผลิตรายอื่น ๆ ได้แก่:

• สมาคม ผู้จัดจำหน่ายเครื่องจักรกลหนัก (Associated Equipment Distributors ) คือสมาคมการค้าของผู้จัดจำหน่ายเครื่องจักรกลหนัก
• การขโมยอุปกรณ์ก่อสร้าง
• รายการเครื่องมือและอุปกรณ์
• เครื่องยนต์นอกถนน

• สื่อที่เกี่ยวข้องกับเครื่องจักรกลหนักในวิกิมีเดียคอมมอนส์