Aufrufe
vor 3 Monaten

Mobile Maschinen 1/2020

  • Text
  • Findling
  • Mobilen
  • Anforderungen
  • Agritechnica
  • Unternehmen
  • Maschine
  • Entwicklung
  • Einsatz
  • Mobile
  • Maschinen
Mobile Maschinen 1/2020

03 Das Grimme SmartView

03 Das Grimme SmartView kann dem Bediener kritische Situationen im Gut- und Materialfluss der Maschine aufzeigen, damit dieser auf entstehende Probleme frühzeitig reagieren kann onen belegen und sind durch ein dynamisches Farb konzept schnell zu unterscheiden. Darüber hinaus verfügen die integrierten Monitore über eine größere Anzeigefläche, auf der Maschinen- und Prozessinformationen dargestellt werden können. Mit den neuen Kabinen für die Baureihe „7R“ bietet John Deere ein ähnliches Be dienkonzept an. Auf dem CommandPro-Fahrhebel lassen sich die Funktionen der Tasten ebenfalls benutzerdefiniert konfigurieren. STEUERUNG PER JOYSTICK Ein neues Lenkkonzept von Fendt verzichtet beim Mähdrescher zugunsten einer besseren Sicht auf Schneidwerk und Förderschnecken sowie einer komfortableren Bedienung auf das Lenkrad und die Lenksäule. Gesteuert wird fortan mit einem zusätzlichen Joystick in der linken Bedienarmlehne des Fahrers. Eine ähnliche Umsetzung wird zukünftig in weiteren selbstfahrenden Arbeitsmaschinen zu finden sein. Der Hersteller Krone stellte für das Steuern ihrer Big-X Baureihe auf dem Feld ebenfalls ein Lenkkonzept über einen Bedienhebel an der linken Armlehne vor. Ein zukunftsweisendes Konzept für eine adaptive Bedienarmlehne geht aus dem Forschungsprojekt „Adaptive Interface – aISA“ hervor, an dem auch das Institut für Agrartechnik der Universität Hohenheim beteiligt ist. Die Bedienelemente der Armlehne passen sich nach einer Identifikation des Anbaugeräts in ihrer Funktion und Art automatisch individuell an. Eine weitere Erhöhung des Komforts bieten Maßnahmen zur Reduzierung von Lärm- und Schwingungsbelastungen. Recalm hat hierzu ein neues Konzept zur aktiven Geräuschunterdrückung vor gestellt. Über Mikrophone und Lautsprecher in einer nachrüstbaren Kopfstütze kann die Lärmbelastung des Fahrers reduziert werden. KOMPENSATION VON NICKBEWEGUNGEN Zur Verringerung der Nickbewegung von Traktorkabinen aufgrund der Schwingungsanregung durch Großballenpressen stellten sowohl New Holland als auch John Deere Lösungen vor. Während im sogenannten „Pressenmodus“ der T7 Baureihe von New Holland die Abstimmung der Vorderachsfederung verändert und das Motorkennfeld angepasst wird, kompensiert die Schwingungstilgung von John Deere Nickbewegungen durch eine gezielte Verstellung der Getriebeübersetzung. John Deere stellte zudem eine Vision für die Kabine der Zukunft vor, in der der Fahrer durch Automatisierung und Autonomisierung von der eigentlichen Bedienung der Maschinen befreit wird und die Maschine lediglich bei der Arbeit überwacht. Durch eine hohe Vernetzung mit weiteren Informationsdiensten und Maschinen gleicht die Kabine einem mobilen Büro, indem auch Aufgaben des Betriebsmanagements durchgeführt werden können. AUTOMATISIERUNG – HARDWARE, SOFTWARE UND BEISPIELSYSTEME Das Leitthema der Systems & Components „Assisted Farming“ deutete bereits im Vorfeld an, dass Sensorik, Automatisierung und Vernetzung von Landmaschinen sowie deren vor- und nachgelagerten Bereiche eine wichtige Rolle auf der Agritechnica 2019 einnehmen werden. Die Schlagworte „Cloud“, „KI“ und „Daten-Fusion“ und das Ziel, die Landmaschinen smarter und intelligenter werden zu lassen, waren allgegenwertig auf den Ständen der Aussteller. Die bereits erwähnten und prämierten Entwicklungen von Ropa und Grimme zeigen, dass z. B. die Erntemaschinen in der Hackfruchttechnik zunehmend mit digitaler Kameratechnik ausgestattetet werden. Im ersten Schritt dienen diese Systeme vor allem dazu, dem Fahrer nicht einsehbare Prozessschritte anzuzeigen sowie zur Dokumentation. Damit unterstützen sie den Fahrer bei der Bedienung. Der nächste Schritt in der Automatisierung ist, die Daten mittels intelligenter Algorithmen bereits auf der Maschine zu interpretieren. Dadurch entsteht die Herausforderung für die Hersteller, in Zukunft genügend Rechenleistung auf den Maschinen zu inte grieren, um durch die sogenannte „Edge-AI“ im Prozess anfallende Sensordaten lokal auf der Maschine auszuwerten. Die Bereit stellung von Embedded Computern, die entsprechende Anforderungen erfüllen können, gewinnt zunehmend an Bedeutung für die Landtechnikhersteller. VERSCHIEDENE ANSÄTZE, EIN ZIEL Generell kommen für die Anwendung verschiedene Arten von R echensystemen in Frage. Das sind zum einen die Grafikbeschleuniger (GPU’s), die unter anderem in der Lage sind, Computer-Vision- Anwendungen zu beschleunigen. Auf Basis der „Xavier“ Plattform von Nvidia wurde dazu eine mobile Recheneinheit auf dem Messestand von TTControl präsentiert. Ein anderer Weg wird von STW Engineering beschritten, die an der Entwicklung eines Mobile Embedded PCs auf Basis von einem FPGA (integrierte Schaltkreise mit vielen Logikelementen) arbeiten. Eine weitere Option zeigte B&R Automation mit ihrem „Automation PC“ für Outdoor-Anwendungen. Bei dieser Lösung wird die Rechenleistung von einer stromsparenden Intel-CPU bereitgestellt. Auch das Unternehmen Adves zeigt auf ihrem Messestand einen Ansatz, bei dem ein „Nvidia Jetson Board“ um typische Maschinenschnittstellen erweitert wird, um onboard Berechnungen durchzuführen. Die Lösung von B&R ist dabei bereits weit entwickelt, da sie in einem sehr robusten Gehäuse entsprechend der Spezifikationen für den Outdooreinsatz erhältlich ist. Das Embedded System von STW Engineering wurde als Prototyp für das Jahr 2020 angekündigt und TTControl arbeitet aktuell noch an der Integration eines echtzeitfähigen Betriebssystems. Ein weiterer Punkt, den alle Systeme gemeinsam haben, ist die Möglichkeit, über Ethernet zu kommunizieren und somit eine aus reichende Bandbreite für die Integration von Sensoren mit einem hohen Datenoutput bieten. 36 Mobile Maschinen 2020/01 www.mobile-maschinen.info

ZIELFÜHRENDE DATENFUSION Wie eine Automatisierungslösung auf der Maschine mit Hilfe lokaler und globaler Daten aussehen kann, zeigen die folgenden zwei Prozessautomatisierungen. Dass die Daten nicht nur parallel genutzt werden, sondern deren Fusion die Entwicklung von neu artigen Systemen ermöglicht, zeigt die prämierte Automatisierungs lösung von John Deere, die sowohl die Verarbeitung von Sensor daten auf der Maschine als auch die Auswertung von Clouddaten im „Proactive Throughput Controller“ vereint. Das System regelt die Vorfahrt geschwindigkeit von Mähdreschern anhand der prognostizierten Biomasse. Entscheidend bei der Prognose ist dabei die Fusion der vorrausschauenden Sensorik mit den Vegetationsdaten, die aus der Cloud geliefert werden. Dadurch kann das System auf lokale Ereignisse wie Lagergetreide reagieren, die von den Sensoren erfasst werden und ebenso wie auf Vegetationsunterschiede, die aus den Satellitendaten prognostiziert werden. Dadurch soll die Leistungsfähigkeit des Systems mit der eines erfahrenen und vorausschauenden Fahrer vergleichbar sein. Ein ähnliches Ziel verfolgt Claas mit dem „Cemos Auto Performance“ System für die „Jaguar“ Feldhäcksler. Damit soll die Effi zienz bei geringer Motorauslastung, wie bei der Grasernte, gesteigert und der Bediener entlastet werden. Der Fahrer wählt eine gewünschte Motordrehzahl und Leistungsstufe für den Einsatz. Das System prognostiziert mittels der Auslenkung der Vorpresswalzen die benötigte Motorleistung und passt die Fahrgeschwindigkeit sowie die Motorleistungsstufe automatisch an. So werden eine gleichmäßige Häcksellänge und laut Claas eine Kraftstoffeinsparung von bis zu 15 % erreicht. SOFTWARE-TRENDS Ein weiteres essentielles Element für die Entwicklung von Assistenzsystemen ist die Software. In Bezug auf diese Komponente ist ein Trend hinsichtlich der Verknüpfung von Software- und Hardwarekomponenten erkennbar. So sollen die Entwicklungstools von B&R die Entwicklungszeit bei der Einbindung von Aktoren und Sensoren stark verkürzen. Ebenso wird STW Engineering zusammen mit den Steuerungskomponenten eine eigene Entwicklungsumgebung anbieten, die auf dem „Robot Operating System“ (ROS) als Middleware beruht. Weiterhin reiht sich das prämierte Bosch- Vernetzungssystem „Nevomex“ hier ein. In Kombination mit einem nachrüstbaren Steuergerät für die Landmaschinen können Applikationen in dem System entwickelt werden, die über das Steuergerät in die Funktionen der Maschine eingreifen können. Das hierfür entwickelte Betriebssystem soll auf verschiedenen Hardwareplattformen zur Anwendung kommen können. Insgesamt zeigte sich auf der Agritechnica ein großes Angebot an Sensoren und Hardware, die für die Automatisierung notwendig sind. Letztlich steht den OEM’s dadurch ein großer Baukasten zur Verfügung, aus dem Teillösungen kombiniert werden können und die den Einstieg in die Automatisierung durch die stetige Ent wicklung von neuen Entwicklungstools und Softwareplattformen erleichtern. FAZIT Die zum Jahresbeginn vermehrten Proteste zeigen den aktuellen Missmut bei vielen Landwirten, die sich bei den aktuellen Herausforderungen im Stich gelassen fühlen und zudem von der Gesellschaft zu oft an den Pranger gestellt werden. Das Leitmotto der Agritechnica „Global Farming – Local Responsibility“ griff dieser Problematik bereits vorweg und Unternehmen der Landtechnik 04 Das John Deere Proactive-Throughput-Control-System regelt die Vorfahrtgeschwindigkeit von Mähdreschern anhand der prognostizierten Biomasse 05 Das Bosch-Vernetzungssystem Nevomex kann in Kombination mit einem nachrüstbaren Steuergerät Applikationen im System entwickeln, die über das Steuergerät in die Funktionen der Maschine eingreifen entwickeln entsprechende Lösungen, die den Landwirt bei seiner Tätigkeit, im Konflikt mit vielen Interessen, unterstützen können. Hierbei zeigen sich nicht nur die großen OEMs in der Pflicht. Viele Innovationen werden von den Zulieferern und Komponentenherstellern vorangetrieben, die erstmals mit einem eigenen Preis dafür entsprechend gewürdigt wurden. Ebenso sind die neu geschaffenen Foren für den gemeinsamen Wissensaustausch in diesem Kontext wichtige Plattformen, die im Zuge der Agritechnica geschaffen wurden. Die Digitalisierung der Landtechnik hat Fahrt aufgenommen, viele neue Lösungen werden auf Maschinen bereits eingesetzt und viele Konzepte für die Zukunft sind bereits vorhanden, wie z. B. die Integration künstlicher Intelligenz in den Regelkreis der Maschinen zeigt. Mit diesen neuen Methoden stellt sich die Landtechnik auf die Zukunft ein. Auf diese Zukunft hat die Agritechnica 2019 einen spannenden Ausblick gegeben und bereits auf die kommende Ausstellung in 2021 neugierig macht. z Bilder: Aufmacher DLG/S. Pförtner, 01 Claas, 02 Alliance, 03 Grimme, 04 John Deere, 05 Bosch www.mobile-maschinen.info Mobile Maschinen 2020/01 37

Ausgabe