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Mobile Maschinen 5/2019

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Mobile Maschinen 5/2019

06 Zwei

06 Zwei Automatisierungslösungen: Der autonome knickgelenkte Dumper von Volvo CE (oben) und das Virtual Bleed off VBO von Bosch Rexroth (unten) ermöglicht eine energieoptimierte Baggersteuerung arbeitende Maschinen dar. Sensorisch ausgerüstete, intelligente Anbaugeräte können sich dabei zu zentralen Komponenten einzelner, automatisierter Bauprozesse entwickeln. Dazu zählen die Überwachung der Arbeitsaufgabe und die entsprechende Reaktion auf sich verändernde Prozessgrößen [Mtsm19]. Ein weiterer interessanter Schritt für die Automatisierung von Bauprozessen ist die, teils konzeptionelle, Umsetzung ferngesteuerter Baumaschinen [Cate16, Kobe19b, Marc19]. Durch die räumliche Lösung des Bedieners von der Maschine verändert sich das für die exakte Erstellung von Arbeitsergebnissen gewohnte, audiovisuelle und haptische Maschinenfeedback. Die steuerungstechnische Kompensation des fehlenden Feedbacks liefert hilfreiche Erkenntnisse für die Automatisierung und Autonomisierung von Baumaschinen. ZUSAMMENFASSUNG, BEWERTUNG UND KOMMEN- TARE AUS SICHT DER INDUSTRIE – ENDE TEIL I Zusammenfassend betrachtet, hat die Branche für Erdbe wegungsmaschinen, teilweise auch durch Sensor- und Softwarehersteller getrieben, bereits erste Lösungen auf dem Weg zum Automatisierungslevel 3 (bedingt automatisierte Maschine) umgesetzt. Aktuelle Produkte und Entwicklungen zeigen, dass auf den Automatisierungslevels 1 (Assistenzsystem) sowie 2 (Teilautomatisierung) bereits viele Serienprodukte angeboten werden. Die nächsten Schritte werden bereits vorgedacht und finden teilweise Einzug in die Entwicklungsabteilungen. Gerade zum Anfang der Technologieeinführung ist immer wieder abzuwägen, ob Aufwand und Nutzen für eine automatisierte Maschine im richtigen Verhältnis zueinanderstehen. Mögliche Handlungskataloge müssen erst für die vielen unterschiedlichen Maschinen und Einsatzszenarien erstellt werden, damit ein autonomes Arbeiten (der Maschinen) möglich ist. Nach Umfragen bei Industrievertretern zeigt sich der potenzielle Nutzen der Automatisierung wie folgt: Aus Sicht der Industrie gibt es folgenden potenziellen Nutzen der Automatisierung: n Hohe Maschinenauslastungen, bei entsprechend effizienter Baustellenorganisation (24h Einsatzbereitschaft der Maschinenflotte) n Reduzierung des Personals (ein Supervisor für mehrere Maschinen) n Remote-Zugriff auf die Maschinen (Ort ist unabhängig von den Fachkräften) n Hoher Maschinenschutz, da eine Überlastung oder Fehlbedienung bei autonomen Maschinen unwahrscheinlich werden n Effizienzsteigerung durch optimale Planung des Arbeitseinsatzes n Datenauswertung ermöglicht planbare Wartung, Optimierung der Maschine und deren Einsatzes n Einsatz bei gefährlichen oder monotonen Arbeiten (z. B. Mining) – Mensch ist bei Fernhantierung nicht mehr im Gefahrenbereich! Aus Sicht der Industrie gibt es folgende Herausforderungen bei der Automatisierung: n Entwicklung von intuitiven Bedienkonzepten, zur Kommandierung der Teilautomatisierungsfunktionen n Adaption und Anpassung der Funktionalitäten an das stark variierende Arbeitsumfeld auf verschiedenen Baustellen n Sicherer Betrieb von teil- und vollautomatisierten Maschinen im Vergleich zum Automobilbereich n Definition und Umsetzung des sicheren Einsatzes von teil- und vollautomatisierten Maschinen n Aufgaben- und Kompetenzverteilung zwischen Maschinenhersteller, Zulieferer und Kunden. Wer haftet für die Sicherheit? Wer setzt welche Funktionen um? n Hoher Beschreibungsaufwand der Arbeitsaufgaben, damit die Maschinen automatisiert handeln und arbeiten n Erfassung des Ist-Zustands von Arbeitsaufgaben, Abgleich zum Soll-Zustand und die Anpassung der Planung n System-Robustheit gegenüber den auftretenden Umwelteinflüssen n Kooperation mit anderen Maschinen und Menschen Wenn sich Maschinen zukünftig autonom bewegen, stellt sich im gleichen Atemzug immer die Frage nach der Sicherheit. Neben der Positions- und Umgebungsüberwachung sind für eine sichere Steue rung der Maschine auch die entsprechenden Algorithmen notwendig. Eine aktuelle Betrachtung des Marktes zeigt, dass viele der angebotenen Systeme von Anbietern aus dem Bereich der Vermessungsaktivitäten und GNNS-Anwendungen kommen. Werden diese zukünftig die Steuerung und Reglung der Maschinen übernehmen und Baumaschinenhersteller liefern nur noch das Maschinengrundgerüst? Die Aufgaben- und Kompetenzverteilung ist noch nicht abschließend geklärt und stellt zukünftig eine Herausforderung für alle Player in der Branche dar. Die Erdbewegungsbranche ist in der Digitalisierung und Automatisierung angekommen. Allerdings sind noch viele Fragen sowie Herausforderungen zu lösen. Seit den 90er-Jahren, in denen der erste automatisierte Bagger Lucie durch eine Vielzahl an technischen und gesetzlichen Rahmenbedingungen begrenzt wurde, hat sich auch viel bei den Forschungsstellen getan. Dazu mehr im zweiten Teil. 32 Mobile Maschinen 2019/05 www.mobile-maschinen.info

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