Informacje dla dziennikarzy

Content
PI090050 2017-04-18

Inteligentne połączenia

Cyfrowe układy sterowania pojazdami roboczymi

Oprogramowanie używane jest już nie tylko do sterowania wielkimi pojazdami roboczymi czy elektronizacji ich hydrauliki — wkrótce będzie również zapewniać ich połączenie z internetem rzeczy (IoT).

Na początku zmiany operator maszyny budowlanej uruchamia swoją koparkę. Loguje się do sieci, a informacje o placach budowy oraz szczegółowe opisy robót do wykonania pobierane są automatycznie. Szybka aktualizacja oprogramowania w optymalny sposób reguluje ustawienia silnika odpowiednio do prognozowanych temperatur na dany dzień. Ponadto koparka wysyła do brygadzisty e-mail z informacją, że pewien element wkrótce osiągnie limit 100 godzin pracy i powinien być uprzednio wymieniony.

Na razie takie rozpoczęcie dnia pracy jest w większości wizją przyszłości, ale w wielu przypadkach przyszłość ta jest już bardzo bliska. Wizja ta nie jest bardzo trudna do zaimplementowania, gdyż hydraulika napędu jezdnego i narzędzi w coraz większym stopniu jest sterowana przez cyfrowe jednostki sterujące z oprogramowaniem. W nowych pojazdach jednostki te komunikują się z jednostką sterującą silnika poprzez CANbus, co oznacza, że połączenie się z internetem przedmiotów (IoT) jest jedynie kwestią przydzielenia adresu IP i zainstalowania rutera.

Ścisła interakcja jednostek sterujących

W ostatnich 15 latach nastąpił ogromny postęp w obszarze elektronizacji hydrauliki narzędzi i napędu jezdnego. Obok silnika spalinowego, hydraulika napędu jezdnego i narzędzi to zespoły mające największy wpływ na wydajność maszyny. Żadna inna technologia nie jest równie skomplikowana, ale i żadna nie zapewnia tak dużej gęstości mocy oraz tak wysokiej odporności.

Połączenie z cyfrowymi układami sterowania umożliwia zwiększenie sprawności energetycznej oraz automatyzację. Jako lider w dziedzinie technologii, Bosch Rexroth jest w stanie wykorzystać ogromną synergię możliwą w tym obszarze, a jego specjaliści w zakresie hydrauliki mobilnej współpracują ściśle z projektantami i programistami elektroniki silnika.

Początkowo najważniejszym czynnikiem postępu były wprowadzane coraz szerzej na świecie przepisy regulujące emisję. Producenci nie są w stanie obniżyć emisji szkodliwych substancji do wymaganego limitu w wyniku jedynie oczyszczania spalin. Niezbędne jest również zmniejszenie wielkości, zazwyczaj dzięki zastosowaniu mniejszych silników z turbosprężarką oraz ograniczenie momentu obrotowego w zakresie mniejszych prędkości. Zmiany te mają wpływ na hydraulikę, która musi zapewnić taką samą wydajność jak dotąd przy mniejszej energii wejściowej.

Rozwiązanie tego problemu polega na wymianie danych pomiędzy sterownikami silnika i hydrauliki oraz wprowadzeniu pomp o zmiennej wydajności i inteligentnego zarządzania wydajnością odpowiednio do silnika. Jednak z uwagi na zróżnicowanie mobilnych maszyn roboczych, nie istnieje standardowe rozwiązanie obejmujące wszystkie z nich. Zamiast tego Bosch Rexroth opracował modularny system, na który składają się mobilne zespoły elektroniczne, oprogramowanie, panele sterowania i elementy elektrohydrauliczne. Pozwala to na konfigurowanie skalowanych rozwiązań systemowych. Typowe funkcjonalności są zazwyczaj predefiniowane i producent pojazdu nie musi ich programować, a jedynie w prosty sposób wprowadzić parametry. Jeśli wymagana jest funkcjonalność specjalna, otwarta architektura oprogramowania Rexroth MASAR pozwala na dowolne uzupełnianie możliwości funkcjonalnych przy minimalnym nakładzie pracy. Cyfrowe sterowanie hydrauliką narzędzi przyczynia się także w znacznym stopniu do oszczędności paliwa, na przykład dzięki użyciu pomp o zmiennej wydajności i inteligentnych układów sterowania, które sprawiają, że wydajność pracy nie zależy od prędkości obrotowej silnika.

Ponadto elektrohydraulika umożliwia automatyzację manewrów i sekwencji roboczych, które dotąd musiały być zawsze wykonywane ręcznie. Na przykład od wielu lat standardową funkcją traktorów jest elektrohydrauliczne sterowanie zaczepem pługa. Podobnie jak w dziedzinie samochodów, można przewidywać wprowadzenie systemów wspomagania, które uwolnią operatora od rutynowych czynności oraz zapewnią ochronę przed zagrożeniami. W tym obszarze działy badawczo-rozwojowe Rexroth i Bosch ściśle współpracują w celu opracowania funkcji bezpieczeństwa odpowiadających standardom, co pozwala na uwolnienie producentów od części zadań konstrukcyjnych.

Przetwarzanie w chmurze zapobiega awariom w terenie

Pierwszy krok, tj. komunikacja pomiędzy sterownikami silnika i hydrauliki, został już w pełni zrealizowany w pojazdach terenowych wyższej klasy. W coraz większym stopniu dotyczy to również segmentu klasy średniej, a w pewnym stopniu nawet segmentu klasy niższej.

Kolejnym logicznym krokiem jest wymiana danych pomiędzy systemami wyższego rzędu. Obecnie najwięksi międzynarodowi producenci i operatorzy floty intensywnie inwestują w połączenie mobilnych maszyn roboczych z internetem przedmiotów. Jedną z niezliczonych możliwości, jakie otwiera ten kierunek, jest serwisowanie prewencyjne; zastosowanie to zostało wcześnie wyodrębnione, gdyż jest łatwe do zdefiniowania.

Awaria w terenie powoduje ogromne koszty. Jeśli maszyna pracuje w odległym miejscu, trzeba czekać godziny czy nawet dni na przybycie mechanika lub zastępczej maszyny. Połączenie z siecią może tu znacznie zwiększyć dostępność. Implementacja serwisowania prewencyjnego wymaga wbudowania w układ hydrauliczny różnych czujników, np. ciśnienia, temperatury i drgań. Dane z tych czujników są zbierane przez jednostki sterowania (już istniejące), po czym przekazywane bezprzewodowo poprzez centralną jednostkę komunikacji radiowej. Dane mogą być przekazywane do prywatnego serwera producenta lub firmy eksploatującej maszynę bądź też do neutralnej względem marki chmury IoT oferowanej przez Bosch Rexroth. Koncepcja polega na tym, że oprogramowanie przy użyciu odpowiednich algorytmów wykrywa zużycie elementu zanim dojdzie do awarii oraz inicjuje niezbędne prewencyjne działania serwisowe. Bosch Rexroth opracowuje takie algorytmy w oparciu o swoją wiedzę w dziedzinie produktów hydraulicznych i układów przeniesienia napędu. W efekcie uzyskuje się znaczne zmniejszenie liczby awarii w terenie, a także znaczne obniżenie kosztów serwisowania, gdyż wymieniane są tylko te części i materiały eksploatacyjne, które faktycznie uległy zużyciu.

Jednak możliwości sięgają o wiele dalej. BODAS DI4 to uniwersalny panel sterowania do mobilnych maszyn roboczych, specjalnie zoptymalizowany do zastosowań związanych z komunikacją sieciową. Ponieważ urządzenie to można dowolnie programować, zapewnia ono bardzo szerokie możliwości wizualizacji i realizacji różnych funkcji odpowiednio do indywidualnych wymagań. Ponadto panel ułatwia przekazywanie do eksploatacji i serwisowanie, gdyż stanowi jednostkę nadrzędną, która umożliwia upoważnionym technikom i operatorom dostęp do wbudowanych w maszynę jednostek BODAS sterujących hydrauliką narzędzi i napędu jezdnego (marki Bosch Rexroth), bez potrzeby używania zewnętrznego testera diagnostycznego oraz bez potrzeby sprowadzania maszyny do warsztatu. Panel odczytuje bieżące i wcześniejsze (zapisane) błędy, co pozwala na szybsze diagnozowanie. Inżynier serwisu może załadować nowe parametry sterownika BODAS poprzez zintegrowany interfejs USB, ewentualnie przesłać do pamięci sterowników nowe programy, np. uprzednio pobrane z chmury.

Bezproblemowa wymiana informacji

Zelektronizowana hydraulika mobilna to główny czynnik umożliwiający obniżanie zużycia paliwa i emisji spalin, a także implementację możliwości funkcjonalnych przez oprogramowanie. To z kolei pozwala na wprowadzanie systemów wspomagania, które uwalniają operatora od rutynowych zadań i chronią przed zagrożeniami. Skalowalna oraz przede wszystkim otwarta architektura sprzętu i oprogramowania umożliwia ekonomiczną implementację ukierunkowaną na specyficzne potrzeby.

W przyszłości zapewniona będzie bezproblemowa wymiana informacji w obu kierunkach pomiędzy mobilnymi elektronicznymi jednostkami sterującymi a chmurą. To pozwoli na dalsze znaczne zwiększenie dostępności i produktywności. Ponadto możliwe będzie tworzenie zupełnie nowych modeli biznesowych opartych na wykorzystaniu tych danych. Krótko mówiąc, oprogramowanie spowoduje radykalne przeobrażenia w obszarze maszyn roboczych.

iVT

Dr Alexander Flaig jest szefem działu konstrukcji, elektroniki mobilnej i systemów w firmie Bosch Rexroth.

Wydajność, precyzja, bezpieczeństwo i energooszczędność to cechy charakteryzujące napędy i sterowania firmy Bosch Rexroth, które wprawiają w ruch maszyny i urządzenia każdego formatu. Przedsiębiorstwo posiada szerokie doświadczenie w aplikacjach mobilnych, maszynowych i projektowych, jak również automatyzacji przemysłu. Doświadczenie to wykorzystuje przy opracowywaniu innowacyjnych komponentów, indywidualnych rozwiązań systemowych oraz usług. Bosch Rexroth oferuje swoim klientom kompleksowe rozwiązania z zakresu hydrauliki, napędów elektrycznych i sterowań, przekładni oraz techniki przemieszczeń liniowych i montażu. Przedsiębiorstwo, obecne w ponad 80 krajach, osiągnęło w 2015 roku obroty w wysokości 5,4 mld euro przy zatrudnieniu na poziomie 31 100 pracowników.

Więcej informacji: www.boschrexroth.pl

Grupa Bosch jest wiodącym w świecie dostawcą technologii i usług. Zatrudnia około 390 000 pracowników na całym świecie (wg danych z 31 grudnia 2016) i wygenerowała w 2016 roku obrót w wysokości 73,1 mld euro. Firma prowadzi działalność w czterech sektorach: Mobility Solutions, Industrial Technology, Consumer Goods, and Energy and Building Technology. Grupę Bosch reprezentuje spółka Robert Bosch GmbH oraz około 450 spółek zależnych i regionalnych w 60 krajach świata. Z uwzględnieniem dystrybutorów i partnerów serwisowych, Bosch jest obecny w ok. 150 krajach na świecie. Innowacyjna moc na całym świecie stanowi podstawę dalszego wzrostu przedsiębiorstwa. Grupa Bosch zatrudnia 59,000 współpracowników w zakresie badań i rozwoju w 120 miejscach na całym świecie. Strategicznym celem Grupy Bosch jest dostarczanie rozwiązań dla świata zintegrowanego w internecie. Innowacyjne produkty i usługi Bosch poprawiają jakość życia, jednocześnie budząc entuzjazm użytkowników. Bosch tworzy technologię, która jest „bliżej nas”.

Więcej informacji: www.bosch.pl , www.bosch-prasa.pl oraz http://twitter.com/BoschPresse .

 

Wyszukiwanie informacji prasowych


Kontakt

Krzysztof Soboń
Jutrzenki 102 104
02-230 Warszawa
krzysztof.sobon@boschrexroth.pl




Powiązane artykuły

2017-09-25
Aplikacje maszynowe i projektowe

Firma Bosch Rexroth wspiera realizację i modernizację obiektów hydrotechnicznych

Obiekty hydrotechniczne to niezwykle ważny element infrastruktury wodnej śródlądowej i morskiej. Ze względu na ochronę przeciwpowodziową, transport wodny czy rozwój turystyki, obiekty te wpływają na codzienne funkcjonowanie każdego mieszkańca miasta czy wsi. Wymóg niezawodnego działania w ekstremalnie trudnych warunkach oraz długi okres eksploatacji to wyzwania, którym nie jest łatwo sprostać.


2017-09-20
Aplikacje mobilne

Wydajna hydraulika dla kompaktowych rozściełaczy drogowych

Połączone z siecią hydraulika i elektronika mobilna firmy Bosch Rexroth zwiększają komfort obsługi kompaktowych rozściełaczy drogowych.