A gépek autonóm jövője

A 2022. február 27. és március 5. között a hannoveri Agritechnica szakkiállítással párhuzamosan megrendezésre kerülő SYSTEMS & COMPONENTS kiállítás betekintést nyújt a mobil munkagépek digitalizációjába, automatizálásába és hálózatba kapcsolásába: Az offroad-ipar innovációs ereje a hajtások és a hidraulikarendszerek villamosítására összpontosul, amelyek a fejlett asszisztensrendszerek alapját képezik, csökkentve a vezető munkaterhelését. A vásár területén kiállított megoldások azonban nemcsak kiváló járműkezelést és nagyobb hatékonyságot kínálnak, hanem arra is hivatottak, hogy a terepen vagy az építkezésen lévő munkagépeket az autonómia következő szintjére emeljék.

A SYSTEMS & COMPONENTS 2022 trendjei között nemcsak a mobil gépek automatizálása, hanem az intelligens asszisztens-rendszerek folyamatosan növekvő száma is szerepel. Az olyan funkciók, mint az oldalszél-kompenzáció, a sávelhagyásra figyelmeztetés közvetlenül a kormányzásba avatkoznak be, hogy támogassák a vezetőt, és mentesítsék őt a rutinfeladatok alól. A 2022. február 27. és március 5. közötti időszakban a terepjáróipar összes jelentős szereplője bemutatja az intelligens és összekapcsolt technológiákat, amelyek nemcsak produktívabbá, hanem biztonságosabbá is teszik a kihívásokkal teli környezetben végzett munkát. A hannoveri kiállítási területen ez a fejlődés a mobil gépek villamosításához szükséges alkatrészek széleskörű portfóliójában tükröződik – ez a szempont a nehéz haszongépjárművek kibocsátási és fogyasztási értékei tekintetében is egyre fontosabbá válik. A kiállítók kínálata lehetővé teszi az OEM-ek számára, hogy sokoldalú és nagy teljesítményű géparchitektúrákat hozzanak létre, és a motoroktól és inverterektől a hidraulikus alkatrészekig terjed, amelyek kompakt egységként, saját elektrohidraulikus nyomásellátással és olajkörrel működnek, függetlenül a belső égésű motortól.

A SYSTEMS & COMPONENTS kiállításon bemutatott alkatrészek a kormánykeréktől a kormányzott tengelyig a teljes folyamatot lefedik

Kormányzás és vezérlés egyszerűen

Az elektrohidraulikus kormányszelepek lehetővé teszik a sebességfüggő kormányrásegítést és az automatizált vezetési funkciókat. Ebben a fajta steer-by-wire környezetben a nagynyomású körök szelepei elektromos parancsokkal vezérelhetők, így a karbantartást igénylő hidraulikavezetékeket nem kell többé a vezetőfülkébe vezetni. Az autonóm módon működő gépekkel összefüggésben az iparági szakértők ezt a technológiát a jövő bevett kormányzási módjának tekintik. Az elektrohidraulikus rendszereket ráadásul úgy optimalizálták, hogy GPS-szel, sorszenzorokkal vagy lézertechnológiával működjenek együtt.

A SYSTEMS & COMPONENTS kiállításon bemutatott alkatrészek a kormánykeréktől a kormányzott tengelyig a teljes folyamatot lefedik, és lehetővé teszik a kormányerők azonnali visszajelzését közvetlenül a vezető számára. Mint minden, a mezőgazdaságban, az építőiparban vagy az erdészetben használt hidraulikus szerelvény és rendszer esetében, itt is a robusztus, kompakt kialakítás a fontos, amely a zord üzemi körülmények között is megbízható működést garantál. „ActiveCommand Steering 2” a John Deere elektronikus kormányrendszerének neve. Ez a modern steer-by-wire megoldások legújabb generációját példázza. Egy giroszkóp segítségével érzékeli a traktor helyzetét, és automatikusan kompenzálja a sodródást, hogy a traktor tökéletesen a pályán maradjon. Ez lehetővé teszi a vezető számára, hogy a változó kormányáttételt be- és kikapcsolja, beállítsa a kormányzás érzékenységét és a kormánykerék ellenállását az igényeihez igazítsa a gyors és kényelmes előzési manőverek érdekében.

Intelligens segítők a pilótafülkében

A pilótafülkébe vetett pillantás is megmutatja: a sofőrök már régóta nem tartanak a kezükben nagyméretű kormánykereket és karokat. Ezeket felváltották a multifunkciós joystickok, mini kormánykerekek és intuitív érintőképernyők. Ezek minden információt egyértelműen elérhetővé tesznek, és a vezetőfülkét parancsnoki központtá alakítják a terepmunka vagy az építkezés során. Az elektrohidraulikus kormányszelepek többféle kormánymozdulatot is fogadhatnak, így a tervezett feladathoz a legmegfelelőbb bemenetet lehet kiválasztani. A joystickoktól érkező elektromos impulzusokat a fedélzeti számítógép valós időben dolgozza fel és alakítja át hidraulikus mozgásokká. Ez lehetővé teszi a kezelő számára, hogy a gépet az úton autószerű kormányzással irányítsa, majd emelés vagy más munkaműveletek során ergonomikusabb alternatívára váltson. Az ergonomikus joystick-kormányzás nyugodt munkavégzést biztosít, különösen a sok kormánymozdulattal járó műveletek során, mivel a rövid mozdulatoknak köszönhetően nincs szükség a kormánykerék intenzív forgatására.

A segédrendszerek széles választéka nagyméretű kerekes rakodókhoz való mérlegelő berendezéseket is tartalmaz. Az egyik Liebherr által kifejlesztett megoldás egy ellenőrző mérleg, amely automatikusan működik és információt szolgáltat a rakodási folyamatról. Az alkalmazástól függően az ideális mérési tartomány automatikusan beállítódik, és a mérlegelés a rendszeres rakodási ciklus során történik.  A gépkezelő a kijelzőn beírja a kívánt célsúlyt, és a „Truck Payload Assist” kiszámítja a rakodandó vödrökre vonatkozó ideális súlyt, valamint a szükséges rakodási műveletek számát. Az ömlesztett anyag időigényes, de gyakran szükséges berázása vagy visszamérése az utolsó lapátolással többé nem szükséges. Az eredmény a termelékenység növekedése a teherautók vagy dömperek egyenletes, pontos és gépbarát rakodásával.

A sofőrök már régóta nem tartanak a kezükben nagyméretű kormánykereket és karokat. Ezeket felváltották a multifunkciós joystickok, mini kormánykerekek és intuitív érintőképernyők.

Funkcionalitás szélsőséges körülmények között

„Ahhoz, hogy a végfelhasználók elérjék a termelékenység következő szintjét és jelentősen növeljék hatékonyságukat, új koncepciókra és technológiákra van szükség” – mondta Roberto Ferrari, a TTTech Group és a Hydac International közös vállalkozásának, a TTControlnak a szerviz- és üzemeltetési alelnöke, amely a mobil gépek elektronikus vezérlőegységeinek és vizualizációs megoldásainak fejlesztésére specializálódott. Ferrari számára a hangsúly az egymással és a környezetükkel egyaránt hálózatba kapcsolt járműveken van. Ezek egyre inkább automatizáltak, és alapfelszereltségükben olyan funkciókkal rendelkeznek, amelyek lehetővé teszik a bármilyen tapasztalati szintű járművezetők számára a hatékonyabb munkavégzést.  A „Vision 3”, a TTControl jelenlegi kijelzőgenerációja, amelyet úgy terveztek, hogy kiterjedt interfészeinek köszönhetően ezeknek az összetett rendszerarchitektúráknak a középpontjában álljon. Az akár négy kamerafolyam egyidejű megtekintése segít jelentősen kibővíteni a kilátást, növelve a munkavédelmet és a hatékonyságot. A kotrógép kezelőjét például segítheti a gém és a kotrókanál pontos helyzetének vizuális megjelenítése az altalaj hatékonyabb kiásása vagy kiegyenlítése érdekében.

Az építőipari járművekkel ellentétben a mezőgazdasági gépek gyakran csoportosan, egymáshoz közel dolgoznak a területen. A segédrendszerek megkönnyítik a kezelőtől független működést, például a precíziós gazdálkodás formájában, modern növénysor-felismeréssel vagy pontos mozgásvezérléssel. Ezt a különböző szenzoradatok fúziója és a komplex képi adatok nagy teljesítményű elektronikus vezérlőberendezések általi valós idejű feldolgozása teszi lehetővé. A GNSS (globális navigációs műholdrendszer) alapú szinkronizálással a kombájnok vagy az önjáró takarmánybetakarítók ma már teljesen automatikusan koordinálják a szállító pótkocsi mellett haladó traktor sebességét és kormányzását. Egy ilyen rendszer a sötétben és a hosszú munkanapokon is jól beválik, és különösen érdekes az olyan alkalmazásoknál, ahol állandó teherátrakás történik.

A gépek autonóm jövője

A fejlesztők számára a műszaki kihívás az, hogy hatékony és gazdaságos megoldásokat találjanak a különböző off-highway iparágak keretfeltételeihez. A mesterséges intelligencia segítségével megvalósuló magas fokú automatizálásnak segítenie kell a különböző piacok növekvő igényeinek kielégítésében. A segédrendszerek algoritmusai egyre több funkciót vesznek át a mobil gépeknél, kényelmesebbé téve a működést és biztonságosabbá téve a munkát. A SYSTEMS & COMPONENTS 2022 „Zöld hatékonyság – megoldások által inspirálva” mottójának megfelelően a Hannoverben kiállító technológiai beszállítók a jövőben gondolkodnak, hiszen az új járművek mellett fontos a meglévő flotta elektrohidraulikus kormányrendszerekkel és intelligens asszisztenciafunkciókkal való felszerelése utólagos megoldásként – ez a téma a Future Lounge-on a mezőgazdasági, bányászati és építőipari iparágak vezető szakértőit fogja össze Hannoverben.