Mobile Off-Highway-Lösungen
Off-Highway Telematik: Over-the-Air in Norwegen
Erdbohrer-Hersteller Qmatec ist mit minimalem Ressourcenaufwand in die digitale Zukunft gestartet. Das Telematik-Komplettpaket von Bosch Rexroth mit Over-the-Air-Diensten erlaubt einen flächendeckenden Remote-Service und verhilft den Kunden zu mehr Transparenz, Produktivität und Klimaschutz.
Norwegen ist bekannt für seine beeindruckende Natur. Kilometerlange Fjorde, hohe Gebirge, unzählige Inseln, Seen und Flüsse hinterlassen unvergessliche Eindrücke bei Touristen. Gleichzeitig stellt die zerklüftete Landschaft aber auch eine geografische Hürde für den Vor-Ort-Service von Off-Highway-Maschinen in abgelegenen Regionen dar. Die Firma Qmatec hat mit Hilfe von Bosch Rexroth eine Lösung für die Fern-Diagnose und Wartung gefunden, die ungeplante Stillstände verhindert und dem Business Rückenwind gibt.
Flottenübersicht: Das Einsatzgebiet von Qmatec erstreckt sich von Skandinavien bis nach Großbritannien und ins ferne Grönland.
Mobile Erdbohrer über weite Distanzen verteilt
Qmatec ist spezialisiert auf mobile Erdbohrmaschinen. Im Werk Vinje, gut 200 Kilometer westlich von Oslo, entstehen jährlich etwa 25 neue Fahrzeuge, die in ganz Skandinavien, Großbritannien und sogar Grönland für Fundamente, Wasserversorgung und zur Energierückgewinnung eingesetzt werden. „Die internationale Nachfrage steigt und verleiht dem Thema Fernwartung eine zunehmende Bedeutung“, berichtet Geschäftsführer Tor Olav Kyrkjebø. „Allein in Norwegen muss unser Service ein Gebiet abdecken, das in der Länge rund 2.500 Kilometer misst.“
Pionierarbeit: Bohrer mit Telematik-Lösung
„Ohne eine effiziente Telematik hätte sich die wachsende und zunehmend verteilte Flotte nicht mehr zufriedenstellend managen lassen“, sagt Serviceleiter Sondre Frøland. „Unser Ziel war es, sowohl den Bohrprozess als auch die Arbeitshydraulik und den Dieselmotor zu überwachen, entsprechende Fehlercodes auszulesen und die Geoposition unserer Maschinen zu tracken. Außerdem wollten wir die Software-Module unserer Maschinen over-the-Air aktualisieren und wichtige Parameter aus der Ferne ändern, damit unsere Kunden ihr Vorhaben auch bei einem plötzlichen Servicefall noch fristgerecht beenden können.“
Qmatec 407 TS: Intelligenter Tauchbohrer mit IoT-Anbindung für Over-the-Air Updates und Parametrierung (XOTA). Das Kombigerät wird für Brunnen, Erdwärme und Fundamente im In- und Ausland eingesetzt. (Bild: Qmatec)
Wer tief in die Maschine blicken will, muss sie erst verstehen
Zu Beginn des Telematik-Projektes in 2019 war klar, dass Qmatec eine technisch so komplexe Lösung weder selbst entwickeln noch einem Anbieter übertragen könnte, der Design, Funktionsweise und Einsatzbereiche unserer Maschinen nicht kennt. „Für uns lag es nahe, direkt bei unserem Partner Bosch Rexroth nachzufragen, der uns bereits vielfältig bei der Entwicklung unserer Applikationssoftware unterstützt“, erinnert sich Tor Olav Kyrkjebø. „Darüber hinaus beziehen wir dort seit über 15 Jahren Pumpenaggregate, Steuereinheiten und Antriebsmotoren für die Bohrer.“
Auf Basis der bei Bosch Rexroth bereits vorhandenen Telematik-Lösung BODAS Connect kam es schnell zu einem Pilotprojekt für den ersten intelligenten Tauchbohrer. „Der Einblick in eine Off-Highway-Maschine ist nur so tief wie das Verständnis der jeweiligen Zusammenhänge“, weiß Øyvind Kjølberg, Qmatecs Kundenbetreuer bei Bosch Rexroth. „Unser Telematik-Angebot bietet gerade kleineren und mittleren Unternehmen den großen Vorteil, dass es Anwendungswissen mit großserienerprobten IoT-Bausteinen vereint, die wir spezifisch an die Off-highway-Anforderungen angepasst haben. Das ist die Grundlage für ein offenes und skalierbares Ecosystem, dessen modulare Bausteine die Entwicklungsarbeit auf ein Minimum begrenzen.“
Schnell am Markt mit Telematik-Komplettpaket
Im Sinne einer schnellen Markteinführung einer erprobten Telematik-Lösung entschied sich Qmatec für die Ende-zu-Ende-Lösung BODAS Connect All-in-one Connectivity. Deren Lieferumfang beinhaltet neben Sensorik auch die Rexroth Connectivity Unit RCU. Die prozessorbasierte Telematik-Einheit dient zum einen der bedarfsgerechten Sammlung und effizienten Übertragung der Fahrzeugdaten. Zum anderen bildet sie auch die zentrale Komponente für das Device-Management einschließlich der für Qmatec so wichtigen Over-the-Air-Dienste.
Das Telematik-Komplettpaket BODAS Connect All-in-one Connectivity beinhaltet alle nötigen Bausteine zum schnellen Aufbau skalierbarer Ende-zu-Ende Lösungen.
Device- und Datenmanagement modular abgebildet
Die Telematik-Lösung aus dem BODAS Connect Ökosystem bildet Device- und Daten-Management logisch getrennt voneinander ab. Das dient zum einen der Sicherheit, weil sich die Nutzerkreise für Maschinen- und Betriebsdaten sauber trennen und die jeweiligen Berechtigungen fein zuweisen lassen. Zudem lassen sich die einzelnen Funktionen im Sinne der Usability einfach auf verschiedene Personen oder Abteilungen aufteilen.
Über ein Dashboard kann der Qmatec Service alle notwendigen Informationen einsehen, zum Beispiel eine Maschinenliste mit Standortgrafik. Zu jeder Maschine gibt es außerdem eine Detailansicht mit service-relevanten Daten. Weitere Reiter informieren über den Status der Telematik-Einheiten, Dieselmotoren und der Arbeitshydraulik. Grafische Kurven visualisieren die zeitliche Entwicklung der Fahrzeugdaten, sodass kritische Werte wie Druckspitzen, Öltemperaturen oder Füllstände schnell im Zusammenhang ersichtlich werden. Für das Überschreiten bestimmter Schwellenwerte werden Alarme oder Benachrichtigungen ausgelöst.
Die mobile Tauchbohranlage 1130 TS bringt über 23.000 kg auf die Waage und stellt bei 7.000 mm Vorschublänge wahlweise 8.000 oder 16.000 Nm Drehmoment bereit. (Bild: Qmatec)
Remote Service und Software-Updates over-the-Air
Das Software-Management für die verbaute RCU und die Steuergeräte von Bosch Rexroth erfolgt ortsunabhängig über das Device Portal und die XOTA-Dienste (Everything Over-the-Air) von Bosch Rexroth. Neben Firm- und Software-Updates überträgt das Service-Team vereinzelt auch angepasste Parameter an die Maschine, um deren Funktionalität zu verbessern oder akute Fehler zu beheben. Mit diesen Tools gelang es Sondre Frølands bereits, die Produktivität einer über 2.000 Kilometer entfernten Maschine zu retten, als die Pumpe für die Wasserkühlung gleich nach der ersten Bohrung ausgefallen war. Frøland aktualisierte aus der Ferne einige Parameter, ließ einen neuen Hydraulikschlauch einbauen, und der Auftrag konnte nach kurzer Unterbrechung im Plan beendet werden. Eine sofortige Reparatur vor Ort hätte hingegen vier Tage Verzögerung, hohe Transportkosten und vermutlich den Unmut des Auftraggebers eingebracht.
Neue Maschinen in einer Stunde eingerichtet
Mithilfe der XOTA-Dienste kann Qmatec nicht nur umfassende Änderungen schnell und einfach remote vornehmen, sondern komplette Maschinen in nur einer Stunde einrichten, was zuvor nur mit einem lokal angeschlossenen PC ging. „Unsere Kunden profitieren so von einem sicheren Betrieb mit optimalen Betriebszeiten“, so der Serviceleiter. „Unterm Strich reduzieren die XOTA-Dienste nicht nur die Wartungs- und Reparaturkosten, sondern auch die Reisekosten, denn statt zwei- bis dreitägiger Service-Einsätze vor Ort lassen sich viele Fälle nun aus der Ferne lösen.“
Die turnusmäßige Wartung stößt Qmatec direkt beim Kunden an, die dann einen Countdown zum nächsten Service angezeigt bekommen. Für die Zukunft ist auch eine Predictive Maintenance Anwendung denkbar, um die Nutzungsdauer überwachbarer Komponenten zu verlängern und so die Wartungs- und Ersatzteilkosten zu optimieren.
Datenerhebung im Sinne der Kunden
Die Datenerhebung in den transparent gemachten Maschinen birgt ein großes Verbesserungspotential. Nicht nur für Serviceplanung und Weiterentwicklung, sondern auch für die Kunden, die nun beispielsweise den Kraftstoffverbrauch und die Treibgas-Emissionen durch automatische Stopps oder Benachrichtigungen begrenzen können. Von den Positions- und Produktionsdaten wiederum lässt sich ableiten, wie weit das jeweilige Bohrgerät gefahren ist und wie viele Stunden es in Betrieb war. „Unsere Kunden haben ein großes Interesse daran, zu erfahren, wie profitabel ihre Einsätze sind“, erklärt Tor Olav Kyrkjeb. „Dafür wollen wir bald auch kundenspezifische Portale bereitstellen, welche die Planung erleichtern und eine betriebsstundenbasierte Abrechnung erlauben. Die hierfür nötigen Module und Schnittstellen sind bereits im Komplettpaket von Bosch Rexroth enthalten.“
Status-Ansicht Diesel Engine: Oben: grafische Darstellung von Geschwindigkeit, Kühlmitteltemperatur, Öldruck, Förderdruck, Verbrauch und Batteriespannung. Unten: weiterführende Informationen bezüglich Hydraulik- und Schmieröl, Dieselpartikelfilter und Adblue.
Zuverlässige Over-the-Air-Updates
Firm- und Software-Updates müssen sicher und verlässlich zum Fahrzeug übertragen werden. Bosch Rexroth nutzt dafür OTA-Mechanismen, die sich seit Jahren millionenfach in der Automobilbranche bewähren. In Off-Highway-Fahrzeugen sorgt die robuste und mehrfach abgesicherte Telematik-Einheit Rexroth Connectivity Unit RCU für eine vollständige Dateiübertragung. Erst danach wird das Zielgerät nach entsprechender Autorisierung über den CAN-Bus aktualisiert. Die Update-Prozesse sind damit so stabil und sicher wie eine kabelgebundene Aktualisierung mittels Laptop und Diagnosetool.
Effizienter Standard für Telematik
Mittlerweile stattet Qmatec alle neuen Maschinen standardmäßig mit einer RCU aus. Darüber hinaus sollen rund 150 bestehende Maschinen ein entsprechendes Retrofit erhalten. Alle Modelle nutzen die gleiche Telematik-Einheit mit einheitlicher Device-Software und denselben CAN-Meldungen. Typenspezifische Unterschiede werden wie gewohnt over-the-Air parametriert. Mit dem modularen Komplettpaket BODAS Connect All-in-one Connectivity ist es dem norwegischen Hersteller gelungen, das neue Thema Telematik schnell mit minimalem Ressourceneinsatz zu etablieren. „Für uns war es ein großer Vorteil, aus einer Hand eine erprobte Lösung zu bekommen, die wir kontinuierlich um neue Funktionen und Services erweitern können“, resümiert Tor Olav Kyrkjeb. „Das ist von grundlegender Bedeutung für die Effizienz und Wachstumsstrategie unseres Unternehmens.“
Autor: Olaf Marshall
Position: Communications Manager Business Unit Mobile Hydraulics
