Muster erkennen

Die von den eigenen Testfahrern von Volvo CE durchgeführten Tests im Gelände können ein paar Minuten oder bis zu einer Dreiviertelstunde dauern. Ingenieure interessieren sich für Beschleunigung, Geschwindigkeit, Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen, Laden und Entladen in verschiedenen Kombinationen. Bei Tests dieser Art können sich Datenmengen bis zu 300 Megabyte ansammeln.

Die Analyse der gemessenen Daten beginnt sofort noch draußen im Gelände mit der Software. In dieser Phase wird vor allem die Qualität der Daten kontrolliert.

"Die Auswertungssoftware ist heutzutage ganz entscheidend", sagt Lennart Skogh. "InField ist schnell und einfach. Der nächste Schritt für uns und unser Analyseteam ist die Analyse und Bearbeitung der Testdaten entweder mit GlyphWorks oder Matlab, um Muster zu erkennen, Statistiken zu erstellen und Unterschiede zwischen verschiedenen Fahrern und ihrem Verhalten zu ermitteln. Alles, was wir hier lernen, fließt später in die Verbesserung unserer Maschinen ein."

Den Überblick behalten

Bei Tausenden von Messungen ist es gar nicht so einfach, immer den Überblick zu behalten. Nach Aussage von Volvo CE liegt eine der Stärken von eDAQ darin, dass alle Test-Setups in der Messdatendatei gespeichert werden. Dadurch können die Daten mit dem zugehörigen Setup für die erneute Durchführung eines identischen Tests in der Zukunft mit den gleichen Kalibrierwerten verwendet werden. Wenn man ein unerwartetes Ergebnis erhält, lässt sich anhand der gespeicherten Daten überprüfen, ob die Kalibrierwerte korrekt waren.

Das Fahrverhalten des Kunden berücksichtigen

Volvo CE testet seine Fahrzeuge zwar in erster Linie mit seinen eigenen routinierten Testfahrern auf dem eigenen Testgelände, daneben werden aber auch Langzeittests unter den normalen Alltagsbedingungen des Kunden durchgeführt.

"Wir sehen darin eine Möglichkeit, unsere eigenen Testanlagen zu überprüfen, aber auch mehr über das unterschiedliche Fahrverhalten herauszufinden", erklärt Lennart Skogh. Bei den Tests durch Kunden wird ein eDAQ in der Fahrerkabine des Kunden mit direkter Verbindung zum CAN-Bus installiert, damit ein breites Spektrum an Messwerten von den Fahrzeugkomponenten erfasst werden kann. Über die Modemverbindung des eDAQ können wir die Daten an das bei uns installierte Basissystem übertragen und verarbeiten. So können wir das System ein- und ausschalten und verschiedene kurze Tests planen."

Lennart Skogh sagt voraus, dass die Bedeutung der Tests im Gelände in Zukunft noch weiter zunehmen wird.

"Datensimulationen sind ganz schön und gut, doch nur bei Tests unter realen Bedingungen können wir sicher sein, dass wir die richtigen Informationen darüber bekommen, wie sich unsere Maschinen in verschiedenen Situationen verhalten. In der Produktentwicklung wird es immer wichtiger, dass wir verstehen, wie unsere Kunden fahren. Daher bin ich überzeugt, dass wir künftig mit noch mehr Messungen im Gelände arbeiten werden", sagt er.

Die Herausforderung

Baumaschinen sollen im Rahmen des Produktentwicklungsprozesses unter realen Bedingungen getestet werden, die das Fahrzeug den tatsächlichen extremen Belastungen aussetzen, beispielsweise in einem Steinbruch. Das Testsystem muss nicht nur mit diesen extremen Bedingungen zurecht kommen – es muss auch eine große Zahl von Testparametern verwalten und dabei trotzdem noch einfach zu kalibrieren sein. Außerdem darf das gesamte System nur wenig Platz in der Fahrerkabine einnehmen.

Die Lösung

Volvo CE nutzt das Prüfsystem SoMat eDAQ von Somat als Grundlage für seine Messungen im Gelände. Dieses robuste System wird in Prototypen der Baumaschinen installiert und draußen im Gelände betrieben. Dabei erfasst es Daten wie Druck, Dehnung, Temperatur, Position und Beschleunigung, während das Fahrzeug be- und entladen wird und sich im Gelände bewegt. Zum Testen werden etwa 10 Kanäle verwendet, es kann aber auch Fälle geben, in denen bis zu 200 benötigt werden.

Das Ergebnis

Das von Volvo CE genutzte SoMat eDAQ ist ein robustes, zuverlässiges und flexibles Prüfsystem, das während der Tests ohne zu stören in der Fahrerkabine untergebracht ist. Das System kann Daten von einer großen Anzahl an Kanälen erfassen, und dank des integrierten Modems können die Daten per Fernsteuerung verarbeitet werden, um das tägliche Fahrverhalten des Kunden zu analysieren.

Die Ergebnisse aus der Analyse großer Datenmengen dienen als Grundlage für die Entwicklung der zukünftigen Lader mit sparsamem Kraftstoffverbrauch, verbesserten Fahreigenschaften und nachhaltigerer Auslegung.

Lader leisten Schwerstarbeit bei Tests von Volvo CE - Robuste und flexible Datenerfassung im Gelände mit eDAQ

Der wachsende Wettbewerbsdruck führt zu schrumpfenden Gewinnmargen auf dem Baumaschinenmarkt. Deshalb haben die Fahrzeughersteller ihre Produktentwicklung zu einem fein abgestimmten Prozess ausgestaltet, der auf präzisen und hochmodernen Messungen und Tests aufbaut. Bei seinen Tests von Lader-Prototypen unter extremen Bedingungen setzt Volvo CE auf die Unterstützung durch das Prüfsystem SoMat eDAQ von HBM.

Volvo Construction Equipment (CE) genießt in Schweden einen erstklassigen Ruf für seine technische Kompetenz und die hervorragenden Fahreigenschaften seiner Lader und Kipper. Und es wird hart gearbeitet, um den Vorsprung zu halten. Das große Entwicklungs- und Testzentrum in der Nähe von Eskilstuna ist ein Beispiel dafür, wie dies erreicht werden soll.

Die Baumaschinen der Zukunft optimieren

Lennart Skogh, Testingenieur und Testfahrer für Volvo CE in Eskilstuna

Hier werden die künftigen Lader getestet – fertige Fahrzeug-Prototypen ebenso wie Einzelkomponenten in umfassend überwachten Prüfständen in dem riesigen Testlabor. Die Prototypen durchlaufen eine Reihe von Szenarios entweder innerhalb des Testlabors – das über ausreichende Kapazitäten verfügt, um die meisten Situationen unter kontrollierten Bedingungen nachzubilden – oder draußen unter realen Verhältnissen. Die Testabteilung für Lader beschäftigt ständig mehrere hundert Mitarbeiter und ist in dem sich über Tausende von Quadratmetern erstreckenden Testzentrum angesiedelt.

"Wir optimieren fortlaufend unser aus neun Ladern bestehendes Produktprogramm. Um die Feinabstimmung noch weiter voranzutreiben, arbeiten wir verstärkt mit Tests im Gelände. Derzeit gilt die besondere Aufmerksamkeit dem Kraftstoffverbrauch. Wir werten oft das Verhalten der Fahrer aus und sehen darin eine Möglichkeit, unsere Fahrzeuge und insbesondere ihre Kraftstoffeffizienz zu verbessern", erklärt Lennart Skogh, Testingenieur und Testfahrer für Volvo CE in Eskilstuna. Er gehört zu den Mitarbeitern, die die härtesten Tests organisieren, bei denen die Fahrzeugprototypen realen Bedingungen an Orten wie Steinbrüchen und Kiesgruben ausgesetzt werden.

Mehr Tests im Gelände

Prüfsystem SoMat eDAQ für die mobile Datenerfassung

Da Fahrzeugtests zunehmend ins Gelände verlagert werden, kommt es darauf an, dass die Messtechnik dieser Aufgabe gewachsen ist. Lennart Skogh und die etwa 20 weiteren Testingenieure von Volvo CE verwenden für die mobile Datenerfassung das Prüfsystem SoMat eDAQ von HBM.

"Als wir das Messdatenerfassungssystem SoMat 2500 in den 1990er Jahren eingeführt haben, war das eine echte Pionierleistung. Inzwischen arbeiten wir bei allen unseren Tests im Gelände mit seinem Nachfolger eDAQ. Das System wird direkt im Lader installiert, muss also eine recht grobe Behandlung vertragen können. Bei einem einzelnen Test nutzen wir je nach Situation 10 bis 200 Kanäle und ermitteln damit Parameter wie Druck, Dehnung, Temperatur, Position und Beschleunigung", erklärt Lennart Skogh.

Einfache Kalibrierung

Um einen Test vorzubereiten, wird der Lader mit der Test- und Messtechnik ausgerüstet. In der Messgerätewerkstatt in Eskilstuna ist sämtliche Ausrüstung vorhanden, die das Team möglicherweise benötigen könnte. Neben einigen eDAQ-Systemen gibt es verschiedene Sensortypen, Kabel, GPS-Systeme und Kameras, die jeweils für den konkreten Test ausgewählt werden können. Da das eDAQ-System normalerweise in der Fahrerkabine installiert wird, muss es robust sein und sollte gleichzeitig möglichst wenig stören.

"Der Prozess zur Kalibrierung der Sensoren für das eDAQ ist unkompliziert, ohne dass dies zu Lasten der Flexibilität und Vielseitigkeit geht. Entweder können die Kalibrierwerte des Sensors verwendet oder es kann ein bekannter Wert eingegeben werden – beispielsweise die minimale und maximale Zylinderlänge", sagt Lennart Skogh. "Bedienereingaben sind nicht immer 100 % zuverlässig. Deshalb schätze ich an eDAQ besonders, dass es die meisten Fehler erkennt und in einem Warnmeldedialog darauf hinweist. Dadurch ist das System praktisch narrensicher."

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