Die Zukunft der Baumaschinen

In einem Videointerview sprach Power & Motion über die Partnerschaft mit Doosan Bobcat. An dieser Videodiskussion nahmen folgende Personen teil:

• • Joe Alfieri, Vizepräsident und Generaldirektor von Moog Construction

• Joe Baldi, Direktor für Strategie und Partnerschaften bei Moog

In einem separaten Interview sprach Alfieri über das Projekt und seinen innovativen Ansatz, die für die Anwendung erforderliche Kraft und Bewegung aus einem elektrischen System zu entwickeln. Alfieri, ein Mitglied des Kraft & Bewegung Redaktionsbeirats, sprach auch über die zukünftigen Auswirkungen der elektrischen Betätigung und Bewegungssteuerung auf die Bauindustrie insgesamt und insbesondere auf hydraulische Anwendungen.

Kraft und Bewegung: Erzählen Sie von den ersten Gesprächen mit Doosan über den Bobcat T7X. Was waren die Ziele, und warum wurde Moog als Partner für das Projekt ausgewählt?

Alfieri: Doosan Bobcat hatte eine Vision für eine vollelektrische Maschine. Aber es war ihnen klar, dass sie zur Verwirklichung dieses Ziels Partner brauchen würden, die Herausforderungen meistern. Eine schwierige Herausforderung für das Unternehmen - wie für jeden OEM - war die Suche nach elektrischen Zylindern mit der erforderlichen Größe und Kraft für den Hub- und Kippantrieb des T7X. Bei seinen Recherchen wurde Doosan Bobcat auf Moog und dessen Arbeit für die Land- und Bauwirtschaft aufmerksam.

Während eines Besuchs bei Moog erkannte Doosan Bobcat, dass Moog nicht nur ein Technologielieferant, sondern auch ein Systemintegrator war, der den Weg zur Verwirklichung der Vision von Doosan Bobcat beschleunigen konnte, ähnlich wie Moog es bei der Umstellung von hydraulischen Full-Flight-Simulatoren auf vollelektrische Versionen tat.

P&M: Sprechen Sie über die technischen Aspekte des Übergangs von einem herkömmlichen hydraulischen zu einem elektrischen System. Welchen technischen Herausforderungen stand Ihr Team dabei gegenüber?

Alfieri: Bei der Umstellung von Hydraulik auf Elektrik geht es darum, ein ganzes System zu verstehen und nicht nur Komponenten zu liefern, insbesondere wenn ein Erstausrüster die gesamte für eine vergleichbare oder sogar bessere Maschine erforderliche Leistung erreichen will. Es ist kein Eins-zu-Eins-Ersatz (oder Pin-zu-Pin-Ersatz), denn es müssen viele Änderungen vorgenommen werden. Wir haben das System als Ganzes betrachtet, was es uns ermöglicht hat, eine rein elektrische Lösung zu entwickeln, einschließlich der Batterie, und sie so zu dimensionieren, dass die Betriebszeit für vier Stunden schwere Arbeit und acht Stunden normale Arbeit stimmt.

Um die gewünschte Leistung zu erreichen und den Weg für autonome Funktionen der nächsten Generation zu ebnen, haben wir ein elektrisches System mit mehr als 400 V entwickelt. Diese hohe Spannung erfordert jedoch Sicherheit in Bezug auf das elektrische System (z. B. Beseitigung von Stromschlaggefahren) und die Funktion der Maschine, um sicherzustellen, dass das Fahrzeug keine unbeabsichtigten Bewegungen ausführt. Eine Möglichkeit, dies zu erreichen, ist eine sichere Drehmomentabschaltung.

P&M: Der Trend zur Elektrifizierung von Baumaschinen und Off-Highway-Geräten wird immer schneller. Ist dies ein reines Umweltthema oder gibt es auch praktische Vorteile bei der Umstellung auf eine vollelektrische Flotte?

Alfieri: Ein praktischer Vorteil ist die Tatsache, dass vollelektrische Maschinen wie die T7X fast keine Wartung benötigen. Wenn wir das hydraulische System durch ein elektrisches ersetzen, entfernen wir auch Pumpen, Schläuche, Tanks und Ventile, die kaputt gehen können oder gewartet werden müssen. Der Bobcat T7X verfügt beispielsweise über elektrische Aktuatoren und Motoren, so dass er nur einen Liter umweltfreundliches Kühlmittel verbraucht, im Vergleich zu 57 Gallonen Flüssigkeit bei seinem diesel-hydraulischen Pendant.

Ein weiterer Vorteil elektrischer Systeme ist, dass sie viel besser steuerbar sind, und mit zunehmender Automatisierung hat der Fahrzeugeigentümer oder -betreiber eine präzisere Kontrolle. Was die Daten angeht, so ermöglichen elektrische Systeme den Maschinenbesitzern, Daten zu sammeln, um intelligentere Entscheidungen auf der Ebene der Maschine und der Baustelle zu treffen.

Eine vollelektrische Maschine ist softwarefähig wie ein Smartphone; der Fahrzeugbesitzer kann schnellere und präzisere Updates und Funktionen erhalten. Und für die Umwelt bedeutet dies weniger Lärm und weniger Vibrationen, so dass die Bediener länger arbeiten können und die Lärmbelästigung in Nachbarschaften und Gemeinden in der Nähe von Baustellen verringert wird.

P&M: In Anbetracht all dessen, wo sind hydraulische Systeme weiterhin wertvoll? Was sind die Vorteile der Hydraulik in der Off-Highway-Umgebung?

Alfieri: Hydraulische Systeme eignen sich nach wie vor für große Maschinen, wie z. B. Schwerlastbagger. Allerdings gibt es auch Hybridlösungen, so dass sich ein Fahrzeughersteller nicht für ein rein hydraulisches oder rein elektrisches System entscheiden muss. Moog verfügt über Technologien, die hydraulische, elektrische und elektrohydraulische Systeme abdecken; wir sind technologisch neutral. Diese Hochleistungsmaschinen für den Dauerbetrieb können auch für Nullemissionen ausgelegt werden.

Vor nicht allzu langer Zeit entwickelte Moog in Zusammenarbeit mit CASE einen emissionsfreien, elektrisch gesteuerten Hydraulikbaggerlader mit einem Gewicht von mehr als 15.800 lb. Es wird immer Nischenanwendungen für Hydrauliksysteme geben, und es ist wichtig, Lösungen für diese zu haben.

In der Bauindustrie werden zunehmend elektrifizierte Lösungen für mehrachsige Maschinen zum Einsatz kommen, aber aus Gründen des Platzbedarfs und der Leistungsdichte werden hydraulische Lösungen nach wie vor wertvoll sein. Die Flugzeugindustrie ist beispielsweise auf elektrische Lösungen umgestiegen, aber die Abmessungen des Innenraums der Tragflächen von Düsenflugzeugen erfordern nach wie vor eine hydraulische Übertragung, um die erforderliche Leistungsdichte für die Bewegung der Flügelklappen, Spoiler und Vorflügel zu erreichen.

P&M: Wie wird Moog die Erkenntnisse aus dem Bobcat-Projekt auf andere Aspekte Ihres Unternehmens anwenden? Welche anderen Anwendungen werden wir in Zukunft sehen?

Alfieri: Mit Doosan Bobcat haben wir einen großen Schritt getan, und es werden noch viele weitere folgen, einschließlich der Umstellung verschiedener Produkttypen von Hydraulik auf Elektroantrieb und unterschiedlich großer Produkte von Hydraulik auf Elektroantrieb. Dies könnte Kompaktlader, Baggerlader, Radlader, Minibagger und auch außerhalb der Bauindustrie Bereiche wie Flughafenumschlaggeräte und sogar Müllwagen umfassen. Diese Arbeit eröffnet Möglichkeiten für mehr elektrische Systeme, die besser steuerbar sind und zusätzliche Produktivitätslösungen durch Konnektivität und Automatisierung in zukünftigen Maschinen bieten.

P&M: Was sollte die Industrie tun, um sich auf ein hybrides Konzept für Off-Highway-Geräte vorzubereiten? Werden wir Änderungen bei der Wartung, der Lieferung und der Technik für bestehende Flotten benötigen?

Alfieri: Jeder in der Branche sollte sich selbst, seine Geschäftspartner und Zulieferer fragen, wie sie sich auf eine zunehmend elektrifizierte Zukunft vorbereiten, damit sie einen Kurs für die Zukunft festlegen können. Die Fähigkeiten des Wartungspersonals werden sich in Zukunft mehr auf Elektrifizierung und Software als auf mechanische Hydraulik beziehen. Da die Maschinen zunehmend vollelektrisch werden, wird die Wartung vorausschauender sein, da der Fahrzeugbesitzer Daten von der Maschine streamen und Analysen anwenden kann, um die Wartung einer Flotte und die Planung der Wartung intelligenter zu gestalten.

Die Fehlersuche und -diagnose wird über das Internet möglich sein, und die Wartungsmitarbeiter können möglicherweise wissen, was repariert werden muss, bevor sie ihr Büro verlassen. Es kann sogar sein, dass für Reparaturen kein Techniker benötigt wird, und wenn doch, können die Techniker sagen, welche Teile sie benötigen, bevor sie ihr Büro verlassen. Dies ist eine Gelegenheit für Wartungsmitarbeiter und andere, neue Fähigkeiten zu entwickeln, um verschiedene Arten von Aufgaben zu übernehmen.

Zu den weiteren Veränderungen wird der Bau neuer elektrischer Ladestationen gehören. Und zwangsläufig werden neue Anbieter und Akteure auf den Plan treten.