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Mobile Maschinen 6/2020

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Mobile Maschinen 6/2020

Themenschwerpunkte des

Themenschwerpunkte des Verbundprojekts Bauen 4.0 Vernetzt automatisierte Arbeitsmaschinen Sensortechnologie Bedienerassistenz Automatisierung Fernhantierung 5G Maschinen- und Baustellenvernetzung Cloudlösungen Verteilte Intelligenz Sicherer (reliable&secure) Datenaustausch Prozesse der digitalen Baustelle Logistik-, Baudaten Remotemanagement Umfelderkennung Digitaler Zwilling Die 3D-Maschinensteuerung ist seit mehreren Jahren im Markt angekommen und ermöglicht Erdbewegungsmaschinen, die Position und Orientierung des Werkzeugs auf wenige Zentimeter genau im Baustellenkoordinatensystem zu vermessen. Dies ist die Grundlage, um mithilfe digitaler Geländemodelle (DGM) bereits heute modellbasiert zu arbeiten und auf einen Großteil des Absteckaufwands zu verzichten. Grader und Dozer können bereits automatisiert die Schildeinstellung anpassen, wohingegen beim Bagger nur wenige Hersteller eine Automatisierung für leichte Erdbewegung, z. B. das Ziehen einer Böschung, anbieten. Das automatisierte Leistungsbaggern ist also noch Zukunftsmusik? Seit mehreren Jahrzehnten ist der Traum vom automatisierten Graben Gegenstand der Forschung. In früheren Forschungsprojekten ging es meistens um die Konditionierung des Hydrauliksystems, Regelungsstrategien oder neuartige Benutzerschnittstellen um Erdbewegungsarbeiten zu automatisieren. Jüngste technologische Fortschritte vor allem in der Umfeldsensorik ermöglichen darüber hinaus nun auch die Erfassung der Erdoberfläche sowie der Gegenstände und Personen im näheren Umfeld. Erst dadurch ist eine gezielte Planung der Arbeitsbewegung möglich und vor allem eine Absicherung der Gefahrenbereiche sowie Kollisionsüberwachung. und die Heterogenität der Arbeitsumgebung zu groß, als dass sich der Aufwand rechnen würde. Das größere Potenzial liegt darin, zukünftig den kompletten Bauprozess zu vernetzen, wodurch sich ein hoher Grad an Prozessautomatisierung erreichen lässt. Grundlage dafür ist jedoch ein gemeinsames Verständnis von Schnittstellen und die Bereitschaft aller Beteiligten zum Datenaustausch. VERNETZTE BAUSTELLE Für die Automatisierung einer Baustelle muss der Datenstrom zwischen Maschinen, Material, Personen und Beistellgeräten ermöglicht werden. Die Verwendung von Telematik-Modulen auf den Baumaschinen schafft die Voraussetzungen für die Weiterleitung von Betriebsdaten an eine zentrale Instanz. Zurzeit ist das Informationsziel vielfach der Maschinenhersteller selbst, der die Datenhoheit besitzt und dem Betreiber einen Zugang zu den Maschinendaten über seinen Cloudservice zur Verfügung stellt. Für eine engmaschige Vernetzung und kollaborative Szenarien ist jedoch eine Vernetzung mit weitaus mehr Daten direkt auf einem Baustellennetzwerk notwendig. Was dazu benötigt wird, sind harmonisierte Schnittstellen zur Datenübertragung sowie die Bereitschaft der Hersteller und Baustellenakteure, die notwendigen Daten zur Verfügung zu stellen. Erst durch eine einheitliche Sprache wird die vernetzte Baustelle in greifbare Nähe rücken. Im Rahmen des Verbundprojekts Bauen 4.0 [WeBe20] wird die digitalisierte und vernetzte Baustelle Realität. Die TU Dresden, die TU München und die Partner arbeiten derzeit an einem Demonstrationsszenario für die durchgängig vernetzte Maschinenflotte auf einer vernetzten Baustelle (Bild). Als gemeinsame Sprache für die Umsetzung von Industrie-4.0-Anwendungen haben der VDMA, Bitkom und ZVEI den Kommunikationsstandard OPC-UA empfohlen, was ein wichtiger Ansatz für mehr Interoperabilität auf der Baustelle ist [Bitk15]. AUTOMATISIERTE ERDBEWEGUNG ZWISCHENFAZIT Zwei mögliche Ansätze zur Zeit- und Kosteneinsparung auf der Baustelle sind einerseits die effektive Prozessorganisation mithilfe einer durchgehenden Vernetzung der Akteure und digitalen Abbildung der Wertschöpfungskette und andererseits die Automatisierung von Arbeitsprozessen selbst, was geeignete Antriebssysteme erfordert. Die Vernetzung und Digitalisierung der Baustelle wird aktuell hauptsächlich durch das Fehlen von Kommunikationsstandards erschwert – die nötigen Technologien (Breitband-Mobilfunk, Cloudsysteme) sind bereits vorhanden und in Gesellschaft und Industrie umfassend in Anwendung. Das Verbundprojekt Bauen 4.0 wird zeigen, welche Potenziale sich mithilfe konsequenter Nutzung dieser Technologien auf der Baustelle bereits kurzfristig erschließen lassen. Im Teil II der Serie wird nach einem kurzen Blick auf ausgewählte weit entwickelte Demonstratoren der Forschungsstand und verbleibender Forschungsbedarf betrachtet, die für eine autonom arbeitende Maschine als langfristiges Zukunftsziel relevant sind. Hieraus wird eine Vision abgeleitet, welche Entwicklungen uns mittelfristig auf einer modernen Baustelle vermutlich erwarten werden. (Wird fortgesetzt) Literaturhinweise/Quellenangaben: [Bitk15] N. N.: Bitkom e.V. (HRSG.): Umsetzungsstrategie Industrie 4.0 (2015) [Cece18] N. N.: CECE: The European Construction Industry Manifesto for Digitalisation. URL https://www.cece.eu/stream/the-european-construction-industry-manifesto-on-digital-construction. – abgerufen am 2020-10-09 [Hita00] N. N.: Hitachi Construction Machiinery Hitachi. ZAXIS201x. ZAXIS-6 series. Produktdatenblatt [Jans16] Jansen, Sandra: Volvo Construction Equipment enthüllt autonomen Maschinenprototyp. URL https://www.volvoce.com/deutschland/de-de/ about-us/news/2016/autonome-maschinen/. – abgerufen am 2019-06-27 [SaMV19] Sategna, Lara Grosso; Meinero, Davide; Volonta, Marco: Digitalising the Construction Sector – Unlocking the potential of data with a value chain approach: Committee for European Construction Equipment, 2019 [ShKS14] Shimano, Yuki; Kami, Yoshiki; Shimokaze, Kenichirou: Development of PC210LCi-10/PC200i-10 Machine Control Hydraulic Excavator. In: Komatsu Technical Report Bd. 60 (2014), Nr. 167, S. 7 [UBFW19] Uhlmann, Jonas; Beck, Benjamin; Fischer, Eric; Weber, Jürgen: Automatisierung von hydraulisch angetriebenen Erdbewegungsmaschinen. In: Mobile Maschinen Bd. 2019/05 (2019) [Volv19] N. N.: Volvo Construction Equipment Europe: Volvo Active Control. Top grades at top speed. URL https://www.volvoce.com/europe/en/services/ volvo-services/productivity-services/dig-assist/volvo-active-control/. – abgerufen am 2019-08-28 [WeBe20] Weber, Jürgen; Beck, Benjamin: Bauen 4.0 (Übersichts-Webseite). URL https://verbundprojekt-bauen40.de/. – abgerufen am 2020-08-20 Bilder: Aufmacher: Smileus – stock.adobe.com; Grafik auf S. 42 Autoren www.tu-dresden.de/ing/maschinenwesen/imd/fms www.tu-dresden.de/ing/maschinenwesen/imd/bm 42 Mobile Maschinen 2020/06 www.mobile-maschinen.info

NEUE PRODUKTLINIEN FÜR CAN-TASTERMODULE Die Basic-Reihe der CAN-Standardmodule mit vier, sechs, acht, zehn oder zwölf Tastern aus dem Hause Griessbach ist mit weißer LED-Auffindbeleuchtung pro Tasterfeld sowie je zwei grünen Status-LEDs oberhalb der einzelnen Taster ausgestattet. In der Pro-Variante verfügen die Module über eine Ringbeleuchtung in den Ampelfarben. Zur individuellen Tasterfeldbeleuchtung sind RGB-LEDs in frei wählbaren Farben verbaut. Per Remote-Wake-Up-Funktion lässt sich diese Geräteklasse über eine CAN-Anfrage aus dem Energiesparmodus in den funktionalen Zustand überführen. Funktionsstörungen werden im integrierten Fehlerspeicher aufgezeichnet. Die zur dezentralen Ansteuerung von Maschinenfunktionen entwickelten Tastermodule sind für die Montage und Bus-Anbindung via CANopen und J1939 optimiert. Alle Modellvarianten lassen sich z. B. in puncto Baudrate, Adressierung und Frontfoliendesign bedarfsgerecht konfigurieren. Unterseitig mit der Baugruppe im Gehäuse vergossene Steckverbinder im Deutsch-Format sichern den Anschluss gegen mechanische Belastungen. Der Vollverguss beugt einem Eindringen von Staub, Schmutz und Feuchtigkeit gemäß Schutzart IP65 vor. www.griessbach.de WEB-PORTAL ZUM AUFSPÜREN PASSGENAUER INKREMENTALGEBER Der Sensorhersteller Posital hat die Web-Plattform Encoder- Match.com freigeschaltet. Sie dient als Suchmaschine, Konfigurator sowie Bestell-Tool und adressiert den MRObeziehungsweise After-Sales-Markt. Mit ein paar Klicks finden Instandhalter und Einkäufer passenden Ersatz für Drehgeber. Ihnen wird angezeigt, welches Produkt aus dem Posital-Portfolio sich für den Gerätetausch eignet. Geordert werden kann ab Losgröße 1. Die Lieferzeit beträgt regulär drei Tage. Zum Start der MRO-Kampagne stehen inkrementale Drehgeber im Fokus. Referenziert werden etwa 1.5 Millionen Modelle verschiedener Hersteller. Algorithmen finden rasch ein geeignetes Pendant. „Mit Encoder- Match haben wir eine spannende Initiative gestartet, die den MRO-Markt ordentlich aufmischt und durch den Wegfall des Zwischenhandels günstigere Kostenstrukturen schafft“, sagt Jörg Paulus, General Manager für das Europa-Geschäft. „Neben dem Preis setzen wir vor allem in Sachen Verfügbarkeit neue Akzente.“ www.posital.de IMPRESSUM erscheint 2020 im 13. Jahrgang, ISSN 1865-7028 Redaktion Chefredakteur: Dipl.-Ing. (FH) Winfried Bauer (WB), Tel.: 06131/992-321, Fax: 06131/992-340, E-Mail: w.bauer@vfmz.de (verantwortlich für den redaktionellen Inhalt) Redakteure: Ivo Greuloch (Vol.), Tel.: 06131/992-353, E-Mail: i.greuloch@vfmz.de Vanessa Weingärtner (Vol.), Tel.: 06131/992-352, E-Mail: v.weingaertner@vfmz.de Redaktionsassistenz: Melanie Lerch, Tel.: 06131/992-261, E-Mail: m.lerch@vfmz.de, Petra Weidt, Tel.: 06131/992-371, E-Mail: p.weidt@vfmz.de, Ulla Winter, Tel.: 06131/992-347, E-Mail: u.winter@vfmz.de, (Redaktionsadresse siehe Verlag) Herausgeber: Hartmut Rauen, stellvertretender Hauptgeschäftsführer des VDMA Organ: Organ des „Forums Mobile Maschinen“ im VDMA Gestaltung Mario Wüst, Sonja Daniel, Anette Fröder, Anna Schätzlein Chef vom Dienst Dipl.-Ing. (FH) Winfried Bauer Sales Oliver Jennen, Tel.: 06131/992-262, E-Mail: o.jennen@vfmz.de Andreas Zepig, Tel.: 06131/992-206, E-Mail: a.zepig@vfmz.de Nevenka Islamovic, Auftragsdisposition Tel.: 06131/992-113, E-Mail: n.islamovic@vfmz.de Anzeigenpreisliste Nr. 14: gültig ab 1. Oktober 2020 Leserservice vertriebsunion meynen GmbH & Co. KG, Große Hub 10, 65344 Eltville, Tel.: 06123/9238-266 Bitte teilen Sie uns Anschriften- und sonstige Änderungen Ihrer Bezugsdaten schriftlich mit (Fax: 06123/9238-267, E-Mail: vfv@vertriebsunion.de). Preise und Lieferbedingungen: Einzelheftpreis: € 18,50 (zzgl. Versandkosten) Jahresabonnement: Inland: € 93,- (inkl. Versandkosten) Ausland: € 103,- (inkl. Versandkosten) Abonnements verlängern sich automatisch um ein weiteres Jahr, wenn sie nicht spätestens vier Wochen vor Ablauf des Bezugsjahres schriftlich gekündigt werden. Verlag Vereinigte Fachverlage GmbH Lise-Meitner-Straße 2, 55129 Mainz Postfach 100465, 55135 Mainz Tel.: 06131/992-0, Fax: 06131/992-100 E-Mail: info@vfmz.de, www.vereinigte-fachverlage.de Ein Unternehmen der Cahensly Medien Handelsregister-Nr. HRB 2270, Amtsgericht Mainz Umsatzsteuer-ID: DE 149063659 Geschäftsführer: Dr. Olaf Theisen, Matthias Niewiem Verlagsleiter: Dr. Michael Werner, Tel.: 06131/992-401 Head of Sales: Beatrice Thomas-Meyer, Tel.: 06131/992-265, E-Mail: b.thomas-meyer@vfmz.de (verantwortlich für den Anzeigenteil) Vertrieb: Sarina Granzin, Tel.: 06131/992-148, E-Mail: s.granzin@vfmz.de Druck und Verarbeitung Westdeutsche Verlags- und Druckerei GmbH Kurhessenstraße 4 - 6, 64546 Mörfelden-Walldorf Datenspeicherung Ihre Daten werden von der Vereinigte Fachverlage GmbH gespeichert, um Ihnen berufsbezogene, hochwertige Informationen zukommen zu lassen. 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