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Land- und Baumaschinen-Hersteller stehen vor der Herausforderung, smarte, (teil)-autonome Maschinenfunktionen zeitnah und nachhaltig umzusetzen. Der Entwicklungsaufwand für eine eigene Automatisierungslösung ist jedoch hoch. Besonders für kleine und mittelständische Hersteller mobiler Maschinen bietet sich daher ein Technologiepartner mit einem umfassenden Automatisierungssystem an.

Die Funktionen von Land- und Baumaschinen unterscheiden sich heute kaum noch von industriellen Maschinen. Aktuelle Technologien, wie intelligent vernetzte Maschinen, Cloud-Kommunikation, digitalisierte Prozessketten, integrierte Sicherheit und Security gewinnen auch bei mobilen Arbeitsmaschinen zunehmend an Bedeutung. „Die großen Hersteller treiben diese neuen Funktionen im Agrar- und Baumaschinenbereich voran“, sagt Stefan Taxer, Produktmanager Mobile Automation bei B&R.

Um die Wettbewerbsfähigkeit zu erhalten, stehen mittelständische und kleine Hersteller vor der Herausforderung, diesen Trends zu folgen. Die Frage ist jedoch: Wie? Die eigene Entwicklungsabteilung ausbauen, um Grundlagenforschung zu betreiben, bedeutet enorme Investitionen. Da ist es einfacher, einen erfahrenen Technologiepartner für Automatisierungsaufgaben an der Seite zu haben.

Mobiltaugliche Controller und Displays

„Die Situation der Land- und Baumaschinenhersteller hat uns dazu veranlasst, unser Automatisierungs-Know-how auf mobile Maschinen zu übertragen“, erklärt Taxer. „Die Technologien, die wir in den vergangenen 35 Jahren für die Industrie entwickelt haben, lassen sich zu großen Teilen auch im Agrar-, Bau- und Kommunalbereich einsetzen.“ So blieb als wesentliche Entwicklungsaufgabe für B&R, Controller und Displays mobiltauglich zu machen.

Diese Anforderung erfüllt jetzt das Steuerungs- und I/O-System X90. Es hält Temperaturen von -40 bis 85 °C, starken Vibrationen sowie Schock stand und ist gegenüber Salz, UV-Licht und Öl resistent. Zudem ist die modular aufgebaute Steuerung mit der B&R-Technologieplattform kompatibel. Das heißt, sie wird wie alle anderen B&R-Produkte mit dem Engineering Tool Automation Studio programmiert. Die Kommunikation erfolgt in harter Echtzeit mit dem Industrial-Ethernet-Protokoll POWERLINK.

Skalierbare Hardware-Plattform

B&R verfolgt das Konzept, seine Hardware-Plattformen modular und skalierbar aufzubauen. Modular heißt für das X90-System, dass der Maschinenbauer Optionsplatinen mit bestimmten Funktionen wählen kann – zum Beispiel mit weiteren I/Os oder Interfaces. Skalierbar heißt, dass dem Maschinenbauer Steuerungen in unterschiedlichen Leistungsklassen zur Verfügung stehen – für die einfache Maschine ebenso wie für die High-End-Maschine.

Das Steuerungs- und I/O-System X90 lässt sich mit Optionsplatinen für weitere I/Os oder Interfaces modular erweitern.

Vorgefertigte Software-Bausteine

„Die Hardware macht nur einen Teil der B&R-Lösung aus“, betont Taxer. „Mit dem Technologiebaukasten mapp Technology stellen wir mehr als 200 vorprogrammierte Software-Funktionen in Automation Studio zur Verfügung.“ mapp Technology enthält zum Beispiel Lösungen für Web-Visualisierung, Regelung, Service und Datenmonitoring. Zudem lassen sich serielle Kinematiken wie bei einem Baggerarm einfach umsetzen.

Applikationsingenieure ziehen die gewünschten Funktionen per Drag-and-drop in die Applikation und geben entsprechende Parameter ein. Die klassische Programmierarbeit entfällt. Alle mapp-Funktionen sind miteinander verknüpft und tauschen automatisch Informationen aus. „Dadurch verringert sich der Aufwand für die Erstellung von Applikationen erheblich“, bemerkt Taxer.

Weiterhin hat B&R seine Produkt-Plattform so ausgelegt, dass eine einmal geschriebene Applikationssoftware auf jeder Hardware läuft – ein Wechsel von einer einfachen zu einer High-End-Maschine ist also ohne weiteres möglich. „Das bedeutet Investitionssicherheit für unsere Kunden“, sagt Taxer.

Mit den Automatisierungslösungen von B&R machen die Hersteller mobiler Maschinen ihr Produkte fit für die Zukunft.
Die Sicherheitstechnik von B&R überwacht zuverlässig die nicht-sichere Applikation.

Integrierte Sicherheit

Ein nicht zu unterschätzendes Thema bei der zunehmenden Automatisierung ist die Sicherheitstechnik. Hilfe dazu finden Hersteller in der Maschinenrichtlinie 2006/42/EG, die im europäischen Wirtschaftsraum sowie der Schweiz und der Türkei auch für mobile Arbeitsmaschinen bindend ist. Darin enthalten sind harmonisierte Normen, die auch internationale Gültigkeit haben.

Eine eigene integrierte Sicherheitslösung zu entwickeln, ist jedoch aufwendig. „Diesen Aufwand können wir Herstellern mobiler Arbeitsmaschinen abnehmen“, sagt Taxer. Mit der von B&R entwickelten integrierten Sicherheitslösung lässt sich eine sichere Applikationssoftware aus vorzertifizierten Software-Blöcken erstellen. „Der Anwender verknüpft die Bausteine einfach in unserem Engineering-Werkzeug Automation Studio. Das senkt den Programmieraufwand erheblich.“

Smarte Maschinen

Die X90-Steuerung ermöglicht, mobile Maschinen mit Funktionen auszustatten, die sie fit für das Industrial IoT machen. „Unser X90-System kann zum Beispiel Daten erfassen, vor Ort analysieren und per OPC UA an einen Edge-Server oder direkt in die Cloud schicken“, sagt Taxer. Auch Condition Monitoring oder Fernwartungen lassen sich mit dem System umsetzen. So sind Betreiber und Maschinenhersteller über den Zustand ihrer Traktoren oder Bagger jederzeit im Bilde. Taxer ist sich sicher: „Mit uns als Technologiepartner müssen sich Hersteller von Land- und Baumaschinen keine Sorgen machen, dass sie den Anschluss an den Mitbewerb verlieren. Wir sorgen dafür, dass sie nicht auf eine moderne Automatisierungslösung inklusive Sicherheitstechnik und Cloud-Anbindung verzichten müssen.“

„Wir sorgen dafür, dass Hersteller mobiler Arbeitsmaschinen nicht auf eine moderne Automatisierungslösung inklusive Sicherheitstechnik und Cloud-Anbindung verzichten müssen.“Stefan Taxer, Produktmanager Mobile Automation, B&R

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