Komatsu stellt auf der bauma 2022 vollelektrische Lader mit Moog Construction vor
Komatsu hat kürzlich eine Partnerschaft mit dem Hydraulik- und Elektromotorenhersteller Moog angekündigt, um einen vollelektrischen Kompaktradlader zu bauen. Der Lader feierte sein öffentliches Debüt auf der bauma und wurde im Rahmen der täglichen Demo-Show auf dem Komatsu-Stand vorgeführt.
Alle Details finden Sie in unserem Videoüberblick über diese Maschine und ihre Entwicklung.
Genau wie bei anderen vollelektrischen Maschinen, über die wir gesprochen haben, z. B. dem Kompakt-Raupenlader T7X von Bobcat, ist auch bei diesem Komatsu-Radlader hervorzuheben, dass die Maschine keine Hydraulik besitzt.
Stattdessen hat Moog die Hydraulik durch ein System mit elektrischen Zylindern für die Hub-, Kipp- und Lenkfunktionen ersetzt. Laut Komatsu macht das vollelektrische Lenksystem dieses Laders das Lenken der Maschine viel einfacher und effizienter als ein hydraulisch angetriebener Lader.
Geschwindigkeit und Finesse
Da es bei dieser Maschine kein Getriebe gibt, steuert das Lenksystem den Antrieb ebenfalls über einen elektrischen Aktuator und einen elektrischen Fahrmotor und umfasst verschiedene softwaregenerierte Übersetzungsverhältnisse, um das Fahrgefühl, an das die Fahrer gewöhnt sind, anzunähern, während die Lenkung der Maschine viel reaktionsschneller und weniger ermüdend ist. Zumindest für diese ersten elektrischen Lader gibt Komatsu an, das Lenksystem so zu verfeinern, dass es sich ähnlich anfühlt wie bei einer hydraulisch angetriebenen Maschine. Der Unterschied besteht darin, dass Komatsu über die Software eine feinere Steuerung der Maschine bei höherer Geschwindigkeit anbieten kann.
Der elektrische Fahrmotor ist ein besonders interessanter Aspekt dieses Systems, da er es Komatsu ermöglicht, Elemente der Automatisierung nahtlos in den Betrieb der Maschine zu integrieren. Wenn die Maschine z. B. erkennt, dass ein Fahrer in einen Haufen stößt, würde der Lader eine Reibungskontrolle oder eine Antischlupffunktion auslösen, die ein sanfteres Eingraben in den Haufen und ein effizientes Befüllen der Schaufel ermöglicht.
Das System würde es Komatsu auch ermöglichen, die Maschine problemlos mit einem Joystick zu steuern. Obwohl Joysticks bei Kompaktladern nicht so beliebt sind wie bei größeren Ladern, eröffnet die Neugestaltung der elektrischen Architektur der Maschine die Möglichkeit, von einer Vorsteuerung auf eine E/H-Steuerung umzustellen. Das System umfasst auch Leistungselektronik, einen Systemsteuerungscomputer und natürlich eine Batterie und ein Batteriemanagementsystem.
Überlegungen zur Batterie
Komatsu sagt, dass es seine Arbeit an elektrischen Maschinen mit einem Kompaktlader beginnt, weil die Beschaffung von Batterien zu teuer ist. Da die Batterien immer noch so teuer sind, ist Komatsu der Meinung, dass es im Moment nur Sinn macht, die Technologie in kleineren Maschinen einzusetzen.
Die Batterie in dieser Maschine wurde von Moog im Rahmen der Nachrüstungsarbeiten an dieser Maschine zur Verfügung gestellt.
Moog hat sich zu einem sehr beliebten Anbieter auf dem Baumaschinenmarkt entwickelt, da das Unternehmen mit mehreren Erstausrüstern - darunter Bobcat und Komatsu - bei der Elektrifizierung ihrer Maschinen zusammengearbeitet hat. Trotzdem bezeichnet sich Moog selbst als "stromunabhängig".
Die Wurzeln des Unternehmens liegen eigentlich in der Hydraulik, und das Unternehmen stellt auch heute noch Hydraulikkomponenten in Deutschland her. Allerdings hat das Unternehmen viel Pionierarbeit in industriellen Bereichen mit Elektromotoren geleistet, z. B. in der Luftfahrt, wo hydraulische Komponenten durch elektrisch angetriebene ersetzt wurden.
Aber sie haben auch viel in den Bereichen Robotik und Prothetik gearbeitet und verfügen über beträchtliche Erfahrung bei der Entwicklung elektronischer Motoren, die selbst bei viel kleineren Maßstäben reibungslose, vorhersehbare Bewegungen ermöglichen.
Der Moog-Elektrifizierungsprozess
Im Wesentlichen tritt ein OEM an Moog heran, wenn er Interesse an der Elektrifizierung einer Maschine hat, und dann macht sich Moog an die Arbeit, alle Komponenten des Verbrennungsmotors und der Hydraulik zu entfernen und eine vollelektrische Lösung in die vorhandene Maschine einzubauen.
Für diesen Komatsu-Lader hat Moog sein Entwicklungsteam mit dem von Komatsu zusammengebracht, um nicht nur die Herausforderungen bei der Implementierung von elektrischer Energie in diese Maschine zu ermitteln, sondern auch um herauszufinden, welche neuen Herausforderungen ein elektrischer Lader für die Kunden in ihren spezifischen Anwendungen darstellen könnte.
Sobald die beiden Ingenieurteams einen durchschnittlichen Arbeitszyklus der zu elektrifizierenden Maschine ermittelt haben, macht sich Moog an die Neugestaltung der Maschinenarchitektur und schafft eine integrierte Plattform aus Moog-Hardware und -Software.
Eine vollständig integrierte Plattform
Die Software fungiert als Gehirn des Systems, und Moog sagt, sie "verbindet und koordiniert auf intelligente Weise Aktionen in der gesamten Maschine, während die vollelektrischen Aktuatoren und Motoren die Muskelarbeit übernehmen".
Und in der Integration von Hardware und Software liegt die wahre Stärke der Elektrifizierung.
Wenn es um elektrische Maschinen geht, konzentrieren sich viele Leute nur auf die Laufzeit des Fahrzeugs. Die zunehmende Steuerbarkeit des Fahrzeugs ermöglicht es den Bedienern jedoch, die gleichen Aufgaben in viel kürzerer Zeit zu erledigen.
Wann wird es ausgeliefert?
Wann können Sie also damit rechnen, dass dieser elektrische Komatsu-Lader auf den Markt kommt? Auf dem Weg zur Marktreife muss er noch einige Schritte durchlaufen.
Jetzt, da es einen funktionierenden Prototyp gibt, wird Moog eine Version entwickeln, die für die Produktion der ersten etwa 100 Maschinen verwendet werden kann. Diese Maschinen werden dann im Feld bei ausgewählten Komatsu-Kunden getestet.
Wenn dann die Zeit für eine langfristige Großserienproduktion gekommen ist, wird Moog weiterhin Unterstützung leisten, indem es Schlüsselkomponenten herstellt, die Komatsu in die Produktion integrieren wird. Dieser Prozess wird laut Komatsu voraussichtlich bis zu drei Jahre dauern.
In der Zwischenzeit muss sich Komatsu auch für einen Partner für die Batterietechnologie entscheiden, die das Herzstück des Laders bildet. Moog lieferte die Batterie für den Prototyp, den Sie in diesem Video sehen, aber Komatsu sagt, dass sie wahrscheinlich ein Geschäft mit Proterra, einem US-Hersteller von kommerziellen Batterien, mit dem sie bereits eine Beziehung haben, prüfen werden.