Exakte Nutzlast-Erfassung
Langes Rangieren, unerwartete Verzögerungen durch Ausfälle von Baggern und Radladern, unpräzises Arbeiten – all das kostet Zeit und damit Geld. Die mangelnde informationstechnische Vernetzung von Baumaschinen, Baustellenumgebung und Baustellenleitsystemen ist häufig eine wesentliche Ursache für Verzögerungen auf Baustellen.
Denn nur mit Hilfe des Fahrers können Erdbaumaschinen kaum höchste Anforderungen hinsichtlich Arbeitsgeschwindigkeit und Genauigkeit erfüllen. Vielmehr stellt sich die Frage: Wie lassen sich brachliegende Potentiale auf Baustellen freisetzen? Wie lassen sich Ausfall- und Stillstandzeiten vermeiden?
Einbindung in Bauabläufe
Um diesen Produktivitätsverlusten entgegenzuwirken, werden Baumaschinen heutzutage immer öfter in die digitalisierten Produktionsabläufe auf den Baustellen einbezogen, greifen immer häufiger ab Werk integrierte Assistenzsysteme helfend ein:
• Baumaschinen melden permanent relevante Motor- und Arbeitsdaten, um Service- und Wartungsabläufe zu optimieren und Ausfällen vorzubeugen.
• Die digitale Erfassung und Auswertung von Einsatz- und Verbrauchsdaten ermöglicht Vergleichswerte zu anderen Maschinen und gibt so Hinweise auf mögliche Einsparpotentiale.
• 3D-Steuerungen ermöglichen Baumaschinen, sich präzise auf der Baustelle zu bewegen und ihre Arbeit akkurat zu erledigen; die anfälligen, zeit- und personalintensiven manuellen Vermessungssysteme sind dadurch überflüssig.
• Durch moderne Vermessungstechnik lassen sich Fehler in der Planung entdecken und beseitigen, bevor sie zu einem Problem werden.
• Eine Anzeige von Quer- und Längsneigung in Echtzeit hilft Dozer-Piloten, ihre Maschine auf der gewünschten Neigung zu platzieren und das Planum über mehrere Durchgänge konstant zu halten.
• Die Überwachung der Schildposition und automatische Korrektur unerwünschter Schildbewegungen bei Kettenraupen und Gradern sorgen für ein exakteres Planum.
• Rechner helfen, die eingestellte Schildposition ohne aufwändige Fahreraktivitäten beizubehalten.
• Integrierte Waagesysteme optimieren Ladespiele bei Baggern und Radladern; überflüssige Fahrten und die für LKW und Dumper so abnutzungsintensive Überladung entfallen.
• Nicht zuletzt ermöglicht die Digitaltechnik eine genaue Dokumentation der geleisteten Arbeiten – hilfreiche Grundlage für Rechnungserstellung oder Nachweis für den Anspruch auf Nachträge.
Niedrigere Gesamtbetriebskosten
Und obwohl die neuen Assistenzsysteme nicht umsonst zu haben sind, lohnt sich in der Regel die Anschaffung. Denn der höhere Kaufpreis schlägt sich aufgrund der besseren Ausstattung in einem deutlich höheren Wiederverkaufswert nieder. Und dank digitaler Technik und einfacher Bedienbarkeit können Erdbaumaschinen höchste Anforderungen hinsichtlich Arbeitsgeschwindigkeit und Genauigkeit erfüllen: Gute Piloten können dank Digitaltechnik deutlich schneller arbeiten, weniger erfahrene Maschinenführer bewältigen mit ihrer Hilfe auch komplexe Arbeiten, die sie vorher in dieser Qualität nicht hätten leisten können. Kann etwa ein erfahrener Dozer-Pilot pro Tag etwa 3.000 bis 4.000 m² am Tag planieren, steigt seine Produktivität durch 3D-Steuerung und Assistenzsysteme unter ansonsten gleichen Bedingungen auf bis zu 10000 m² an. Früher war eine verbrauchsgünstigere Baumaschine die einzige Lösung aller Effizienzprobleme. Jetzt ist sie zwar immer noch ein wichtiger Teil der Lösung. Doch die größeren Effizienzsprünge lassen sich durch den Einsatz moderner Informationstechnologien erzielen, die Baumaschinen und Baustellensteuerung sinnvoll ergänzen, erweitern und vernetzen.
Um die Produktionsziele zu erfüllen, sind effiziente Prozesse, kurze Ladetaktzeiten und präzise Lasten erforderlich. Über- und Unterladen, erneutes Wiegen und Wartezeiten wirken sich direkt auf die Produktion und Gewinne der Betriebe aus. Denn jedes Kilo zu viel geht ins Geld. Das bekommen Betriebe schmerzhaft zu spüren, wenn Bußgelder fällig werden, weil LKW überladen und gesetzliche Auflagen nicht eingehalten wurden. Die Fahrzeuge müssen das „Zuviel“ an Ballast in Form von Sand, Kies oder Schotter abladen, bevor ihre Räder auf öffentlichen Straßen rollen – ungeplante zeitraubende und kostenintensive Störungen im Betriebsablauf.
Auch bei Fahrzeugen, die nicht auf öffentlichen Straßen unterwegs sind, kann die Überladung teuer werden; etwa dann, wenn aufgrund der regelmäßigen Überlastung der Verschleiß deutlich stärker und die Service-Kosten deutlich höher ausfallen als geplant.
Umgekehrt gilt: Jedes Kilo zu wenig geht genauso ins Geld. Haben Unternehmen die maximal möglichen Ladekapazitäten der Kipper nicht ausgeschöpft, sind sie entsprechend weniger produktiv – ein zu 90 Prozent beladener Lkw verschenkt unnötig Transportvolumen.
Inzwischen helfen Technologien, wie das von Cat entwickelte System zur Nutzlasterfassung Cat Production Measurement (CPM), die exakt benötige Ladung zu erreichen. Verschiedene Funktionen ermöglichen es dem Fahrer, die Last vor dem
Beladen noch einmal nachzujustieren und damit eine hohe Präzision in den Ladevorgang zu bringen. Bereits letztes Jahr wurde das Wägesystem für Cat-Radlader der Baureihe M eingeführt, nun folgen Kettenbagger. Ab Werk verfügbar ist die Wägeeinrichtung beispielsweise für die Cat-Modelle 336F XE oder 352F XE.
Wesentlicher Bestandteil des Systems sind verschiedene Sensoren, wie etwa Drucksensoren im Auslegerzylinder. Deren Druck steigt mit der Löffellast. Für die Ermittlung des genauen Lastmoments wird die gesamte Auslegerposition mit Winkelsensoren berücksichtigt. Erst dann kann die Masse des Materials ermittelt und im Display für den Fahrer ausgegeben werden.
So wird ständig der Ladezustand des Löffels überwacht und im Display in der Fahrerkabine angezeigt, natürlich während der Ausleger in Bewegung ist, sodass der Fahrer den Arbeitsvorgang nicht unterbrechen muss. Der Fahrer kann die Produktivität der Maschine nachverfolgen, wobei er schnellen Zugang zu Informationen wie Lkw-Soll-Lasten, Anzahl von Ladungen und Ladetakten, Materialbewegung und tägliche Gesamtzahlen hat. Der Fahrer kann Nutzlasten in Echtzeit auf dem Monitor in der Fahrerkabine sehen und weiß stets, wie viel Material sich im Löffel und auf dem Lkw befindet. So kann der Fahrer nachjustieren, indem er überschüssiges Material abkippt oder nachlädt, um das Zielgewicht im Lkw zu erreichen. Falls der Fahrer mit dem abschließenden Löffel die zulässige Fahrzeugnutzlast überschreitet, wird er über den Bildschirm in der Kabine darüber informiert.
