Bouwen aan de toekomst van bouwuitrusting

In een video-interview besprak Power & Motion de samenwerking met Doosan Bobcat. Aan dat videogesprek namen deel:

• • Joe Alfieri, vicepresident en algemeen manager van Moog Construction

• Joe Baldi, directeur strategie en partnerships voor Moog

In een apart interview sprak Alfieri over het project en zijn innovatieve aanpak om de kracht en beweging die nodig zijn voor de toepassing te ontwikkelen vanuit een elektrisch systeem. Alfieri, lid van de Kracht & Beweging redactionele adviesraad, besprak ook de toekomstige implicaties van elektrische aandrijving en bewegingsbesturing voor de bouwindustrie als geheel en in het bijzonder voor hydraulische toepassingen.

Kracht & Beweging: Vertel over de eerste gesprekken met Doosan over de Bobcat T7X. Wat waren hun doelen en waarom werd Moog gekozen als partner voor het project?

Alfieri: Doosan Bobcat had een visie voor een volledig elektrische machine. Maar ze realiseerden zich dat om dat te bereiken partners nodig waren om uitdagingen te overwinnen. Een moeilijke uitdaging voor hen - en voor elke OEM - was het vinden van elektrische cilinders met de grootte en kracht die nodig zijn om het heffen en kantelen van de T7X aan te drijven. Via onderzoek kwam Doosan Bobcat in contact met Moog en zijn werk voor de landbouw- en bouwsector.

Tijdens een bezoek aan Moog realiseerde Doosan Bobcat zich dat Moog niet alleen een technologieleverancier was, maar ook een systeemintegrator die de reis naar de visie van Doosan Bobcat kon versnellen, net zoals Moog dat deed bij het ombouwen van hydraulische full flight simulators naar volledig elektrische versies.

P&M: Vertel eens over de engineering die komt kijken bij de overgang van een traditioneel hydraulisch systeem naar een elektrisch systeem. Wat zijn enkele van de technische uitdagingen waarmee je team tijdens het proces werd geconfronteerd?

Alfieri: Bij de overgang van hydraulisch naar elektrisch gaat het om het begrijpen van een volledig systeem, niet alleen om het leveren van componenten, vooral wanneer een OEM alle prestaties wil bereiken die nodig zijn voor een vergelijkbare of zelfs betere machine. Het is geen één-op-één (of pin-op-pin) vervanging omdat er veel moet worden aangepast. We hebben het systeem in zijn geheel bekeken, waardoor we een puur elektrische oplossing konden ontwikkelen, inclusief accu, met de juiste afmetingen om de juiste looptijd te krijgen voor vier uur zwaar werk en acht uur normaal werk.

Om het gewenste vermogen te bereiken en ons voor te bereiden op de weg naar autonome functies van de volgende generatie, ontwierpen we een elektrisch systeem van meer dan 400 V. Maar dat hoge voltage vereist veiligheid met betrekking tot het elektrische systeem (bijv. schokrisico's verwijderen) en de functie van de machine om ervoor te zorgen dat het voertuig geen onbedoelde bewegingen maakt. Eén manier waarop we dat hebben bereikt is met een veilige koppeluitschakelfunctie.

P&M: De overstap naar elektrificatie van bouw- en off-highway machines gaat steeds sneller. Is dit uitsluitend een milieukwestie of zijn er praktische voordelen aan het overstappen op een volledig elektrische vloot?

Alfieri: Enkele praktische voordelen zijn het feit dat volledig elektrische machines zoals de T7X bijna geen onderhoud nodig hebben. Wanneer we het hydraulische systeem vervangen door een elektrisch systeem, verwijderen we ook pompen, slangen, tanks en kleppen die kapot kunnen gaan of onderhoud nodig hebben. De Bobcat T7X heeft bijvoorbeeld elektrische actuators en motoren, dus hij verbruikt slechts een kwart milieuvriendelijke koelvloeistof in vergelijking met 57 liter vloeistof in het diesel/hydraulische equivalent.

Een ander voordeel van elektrische systemen is dat ze veel beter controleerbaar zijn, en naarmate dingen verder geautomatiseerd worden, heeft de eigenaar of bestuurder van het voertuig meer precieze controle. Wat gegevens betreft, stellen elektrische systemen machine-eigenaren in staat gegevens te verzamelen om slimmere beslissingen te nemen op machineniveau en op de bouwplaats.

Een volledig elektrische machine is softwarematig net als een smartphone; de eigenaar van het voertuig kan snellere, nauwkeurigere updates en functies krijgen. En vanuit milieuoogpunt is er minder lawaai en zijn er minder trillingen, waardoor machinisten langer kunnen doorwerken en er minder geluidsoverlast is in buurten en gemeenschappen in de buurt van bouwwerkzaamheden.

P&M: Gezien dit alles, waar blijven hydraulische systemen waardevol? Wat zijn de voordelen van hydraulica in de off-highway omgeving?

Alfieri: Hydraulische systemen blijven geschikt voor grote machines, zoals zware graafmachines. Dat gezegd hebbende, er zijn ook hybride oplossingen, zodat een voertuigfabrikant niet hoeft te kiezen voor een volledig hydraulisch of volledig elektrisch systeem. Moog heeft technologie voor hydraulisch, elektrisch en elektrohydraulisch; wij zijn technologisch neutraal. Deze krachtige machines voor continu gebruik kunnen ook worden ontworpen voor emissievrije toepassingen.

Nog niet zo lang geleden werkte Moog samen met CASE aan de ontwikkeling van een emissievrije, elektrisch gestuurde hydraulische graaflaadmachine die meer dan 15.800 lb woog. Er zullen altijd nichetoepassingen voor hydraulische systemen zijn en het is belangrijk om oplossingen te hebben om die te ondersteunen.

De bouwsector zal steeds meer geëlektrificeerde oplossingen voor meerassige machines zien, maar om redenen van verpakking en vermogensdichtheid zullen hydraulische oplossingen nog steeds waardevol zijn. De vliegtuigindustrie is bijvoorbeeld overgestapt op elektrische oplossingen, maar de afmetingen van de binnenruimte van de vleugels van straalvliegtuigen vereisen nog steeds hydraulische transmissie om de vereiste vermogensdichtheid te bereiken om de vleugelkleppen, spoilers en lamellen te bewegen.

P&M: Hoe gaat Moog de lessen van het Bobcat-project toepassen op andere aspecten van uw bedrijf? Welke andere toepassingen zullen we in de toekomst zien?

Alfieri: We hebben een grote stap gezet met Doosan Bobcat en er zullen er nog veel volgen, waaronder het omzetten van verschillende producttypes van hydraulisch naar elektrisch en producten van verschillende afmetingen van hydraulisch naar elektrisch. Dit kan gaan van schrankladers, graaflaadcombinaties, wielladers, minigraafmachines tot buiten de bouwsector, zoals apparatuur voor de verwerking van luchthavens en zelfs vuilniswagens. Dit werk opent mogelijkheden voor meer elektrische systemen, die beter controleerbaar zijn en extra productiviteitsoplossingen bieden door connectiviteit en automatisering in toekomstige machines.

P&M: Wat moet de industrie doen om zich voor te bereiden op een hybride benadering van off-highway machines? Zijn er veranderingen nodig op het gebied van onderhoud, levering en techniek voor bestaande machineparken?

Alfieri: Iedereen in de industrie moet zichzelf en zijn zakenpartners en leveranciers gaan afvragen hoe ze zich voorbereiden op een toekomst die steeds meer geëlektrificeerd wordt, zodat ze een koers voorwaarts kunnen uitzetten. De vaardigheden die onderhoudsteams in de toekomst zullen hebben, zullen meer te maken hebben met elektrificatie en software dan met mechanische hydraulica. Naarmate machines steeds meer volledig elektrisch worden, zal het onderhoud voorspellender worden omdat een voertuigeigenaar gegevens van de machine kan streamen en analyses kan toepassen om een vloot slimmer te onderhouden en onderhoud in te plannen.

Probleemoplossing en diagnose zullen mogelijk zijn via het web en onderhoudsmedewerkers kunnen mogelijk begrijpen wat er gerepareerd moet worden voordat ze hun kantoor verlaten. Het is zelfs mogelijk dat voor reparaties geen technicus nodig is en als dat wel het geval is, kunnen technici vertellen welke onderdelen ze nodig hebben voordat ze hun kantoor verlaten. Het is een kans voor onderhoudsmedewerkers en anderen om nieuwe vaardigheden te ontwikkelen voor verschillende soorten werk.

Andere veranderingen zijn de bouw van nieuwe elektrische oplaadstations. En er zullen onvermijdelijk nieuwe leveranciers en spelers opduiken.