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SUMMER-of-ENGINEERING 2019

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SUMMER-of-ENGINEERING 2019

2019

2019 Viel mehr als ein Surren ist nicht zu hören, wenn SymonE um die Ecke biegt. Jedenfalls bringt man das Geräusch nicht mit der außergewöhnlichen mobilen Maschine zusammen, die sich da nähert. SymonE – der Name steht für System- Demonstrator, das große E am Ende für „elektrisch“. In SymonE vereint die Firma STW all ihre Kompetenzen, von der Elektrifizierung über die Automatisierung bis hin zur Digitalisierung. KOMPONENTENVIELFALT Hans Wiedemann, Marketingleiter bei STW, erzählt: „Die Idee zu solch einem Demonstrationsfahrzeug hatten wir schon länger. Konkret wurde es Anfang letzten Jahres. Da haben wir uns entschlossen, das Projekt anzugehen. Zielzeitpunkt war die Agritechnica 2017.“ Die Basis für SymonE bildet ein konventionelles Serien-Nutzfahrzeug, das aber bereits durch seine futuristische Optik – speziell durch die rundum-verglaste Fahrerkabine – auffällt. Martin Wagner, Leiter des Projekts SymonE, berichtet: „Wir haben das Fahrzeug vollelektrifiziert. Den serienmäßigen Dieselantrieb haben wir durch Elektroantriebe ersetzt.“ Eine permanenterregte Synchronmaschine vom Typ PowerMela-C80 mit 80 kW Leistung fungiert als Traktionsantrieb. Eine baugleiche zweite Synchronmaschine treibt die Arbeitshydraulik an. Die Antriebe mit integriertem Wechselrichter wurden speziell für den Einsatz in mobilen Arbeitsmaschinen als Haupt- und Nebenantriebe konzipiert und sind flüssigkeitsgekühlt. Die Maschinen sind für den Vierquadrantenbetrieb ausgelegt und können über CAN mit Sollwerten für Drehmoment-, Spannungsund Drehzahlregelung betrieben werden. Auch beim Energiespeicher hat STW mitgewirkt: „Die 650-V- Batterie haben wir zusammen mit der Firma Kreisel entwickelt. Sie hat eine Kapazität von 100 kWh“, berichtet Martin Wagner. Die Elektronik, die im Batteriemanagementsystem verbaut ist, kommt von STW. Neben diesen Herzstücken der Elektrifizierung sind zahlreiche weitere STW-Komponenten in SymonE verbaut: n Die Power Distribution Unit (PDU) verteilt die Ströme über das Fahrzeug. ELEKTRIFIZIERUNG, AUTOMATISIERUNG, DIGITALISIERUNG – SYMONE BILDET ALLE KOMPETENZBEREICHE VON STW AB n Die Modular Power System Box mPSB ist ein All-in-one-Modul, in dem verschiedene Funktionen wie Brems Chopper, ISO-Guard und Inverter/Konverter, integriert sind. n Der DC/DC-Wandler PowerMela Converter übernimmt die Aufgaben, für die in herkömmlichen Fahrzeugen die Lichtmaschine zuständig ist. n Mit der Motorbridge ESX MBC werden Verbraucher wie z. B. der Lüfter geschaltet. n Das Bordnetzsteuergerät mBCX PB übernimmt das Schalten und Absichern elektrischer Lasten in der Fahrzeugkarosserie. n Über die frei programmierbare Mobilsteuerung vom Typ ESX- 3XM wird der Fahrantrieb angesteuert. n Der Drucksensor M01 dient dazu, den Hydraulikdruck zu überwachen. n Über das VSX Sicherheitsdisplay lassen sich Daten sowohl vom Fahrzeug als auch von Anbaugeräten erfassen, auswerten und anschaulich darstellen. n Mit der Telemetrie Box TC3G lassen sich alle gewünschten Fahrzeug- und Anbaugerätedaten sammeln, auswerten und an Cloud- Dienste zur weiteren Aufbereitung/Nutzung weiterleiten. An der Vorder- und Rückseite verfügt SymomE über die neuen AEF- Hochspannungsanschlüsse ("Power-Buchsen"), die von der Firma Harting – einem Partner von STW – entwickelt wurden, um Anbaugeräte mit Strom zu versorgen. Optional kann ein Range Extender von Engiro, einem weiteren Partner, ins Fahrzeug integriert werden. SymonE zeigt ideal, wie das Zusammenspiel der einzelnen Komponenten funktioniert. Andreas Weber, Produkt- und Projektmanagement Steuerungssysteme bei STW, fasst das so zusammen: „Ein Drucksensor, ein Kamerasystem ... – um alles miteinander zu koordinieren, braucht es übergelagerte Steuerungstechnik. Will ich 02 Die kompakte 650-V-/100-kWh-Batterie wurde in Zusammen arbeit mit der Firma Kreisel Electric entwickelt, darunter sitzt ein DC/DC-Wandler SUMMER OF ENGINEERING 01 Mithilfe dieses 80-kW-Elektromotors wird der Hydraulikdruck erzeugt, eine baugleiche zweite Maschine fungiert als Traktionsantrieb 32 SUMMER of ENGINEERING 2017 2019

SUMMERof 2019 ENGINEERING die Daten anzeigen, dann brauche ich einen Bildschirm, auf dem ich mir den Zustand des Fahrzeugs anschauen kann. Ich erhalte Auskunft z. B. über den Ladezustand meiner Batterie, die Menge des Saatguts, das sich noch in meinem Anbaugerät befindet etc.“ Eins greift ins andere. Automatisierung, Elektrifizierung und Digitalisierung lassen sich dabei kaum noch voneinander trennen. Hans Wiedemann nennt ein einfaches Beispiel: „Wenn ich ein Fahrzeug elektrifiziere, muss ich es auch laden können – und dazu muss ich kommunizieren.“ Ein großer Vorteil ist es dabei, wenn alles aus einer Hand stammt. Denn dann können die Komponenten optimal aufeinander abgestimmt und die Synergieeffekte maximiert werden. So kann man aus jedem Bereich das Maximum herausholen. STW ist schon lange kein reiner Komponentenanbieter mehr – das macht SymonE deutlich. Karl-Heinz Lochner, Senior Manager im Geschäftsbereich Leistungselektrifizierung und E-Mobilität bei STW, sagt: „Wir verkaufen heute nicht mehr Produkte, sondern Lösungen. Und ich glaube, dass das anders auch gar nicht mehr möglich ist in unserem Markt mit den Stückzahlen, die sich dahinter verbergen – Stichwort: kundenspezifische Entwicklung.“ Hans Wiedemann ergänzt: „Wir helfen unseren Kunden dabei, unsere Produkte in Serienfahrzeuge hinein zu entwickeln. Wir gehen immer mehr in dieses Projektgeschäft hinein, bieten Dienstleistungen an.“ STW hat sich für diese Herausforderung präpariert, sein Produktportfolio baukastenartig aufgestellt und System-Know-how aufgebaut. So war es auch kein Problem, das Projekt SymonE innerhalb kurzer Zeit zu realisieren. Martin Wagner: „Das Zusammenspiel der Komponenten zu optimieren, das kannten wir ja schon von Kundenprojekten. Daher ist uns das relativ leicht gefallen. Die größte Herausforderung war – so banal es klingt – die Verkabelung, weil wir dieses Serienfahrzeug nicht im Detail kannten und nicht wussten, wo wir entsprechende Kabelkanäle nutzen können. Aber trotz allem hat auch das sehr gut funktioniert.“ Dabei entwickelt sich der Baukasten von STW natürlich ständig weiter. So könnte die Steuerung von SymonE heute bereits anders gelöst werden. Martin Wagner erklärt: „Zum Zeitpunkt der Konzepterstellung von SymonE war die Familie des Bornetzsteuergeräts mBCX noch nicht fertig entwickelt, zwischenzeitlich könnte die mBCX, von der es ja auch eine Variante mit integrierter Steuerung gibt, die Funktion der in SymonE verbauten Mobilsteuerung ESX- 3XM mitübernehmen.“ FUNKTIONSVIELFALT SymonE vereint in sich nicht nur alle Kompetenzbereiche von STW, sondern auch verschiedene Funktionen. Für Hans Wiedemann ist SymonE ein optimales Marketing-Werkzeug: „Gerade dadurch, dass in ihr alle Geschäftsbereiche zusammenlaufen, ist sie ein tolles Modell, um Kunden auf Messen zu zeigen, was STW alles kann. Man hat einen ganzheitlichen Blick auf das Fahrzeug und daran sind unsere Kompetenzen wunderbar darstellbar.“ Aber SymonE ist auch eine Entwicklungsplattform. Martin Wagner: „Unser Job ist es ja auch, Technologien, die in anderen Branchen entstehen – wie Automotive-Industrie, Consumer-Bereich oder Fertigungsindustrie – verfügbar zu machen für die Welt der mobilen Arbeitsmaschinen. Diese Technologien adaptieren und testen zu können, dabei hilft uns die SymonE. Zum Beispiel beschäftigen wir uns inzwischen auch mit autonomem Fahren und allem was dazu gehört. Gerade hier ist es wichtig, dass wir einen Versuchsträger 03 04 05 03 Bei dem Datenmanagement- und Telemetrie-Modul TC3G liegt der Schwerpunkt auf dem Sammeln, Auswerten und Übermitteln von Daten über die Cloud 04 Die ESX-3XM ist eine robuste und leistungsfähige Sicherheitssteuerung, über sie wird bei SymonE der Fahrantrieb angesteuert 05 Auf dem Sicherheitsdisplay können Fahrzeugdaten, wie der Ladezustand der Batterie, abgerufen und ausgewertet werden haben, um uns im Feld dieser neuen Technologie auszuprobieren.“ Und schließlich ist SymonE nicht nur für STW, sondern auch für andere Firmen ein Testfeld. Kai Niestroj, Innovationsmanager bei STW: „Wir stellen Kunden SymonE zur Verfügung, damit sie Anbaugeräte im Bereich der Elektromobilität unabhängig von der Technologie des jeweiligen Landmaschinenherstellers testen können.“ SUMMER of ENGINEERING 2017 2019 33

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