Engineering an erster Stelle

Nov 30, 2023

Von Mike Santora | 22. Februar 2022

Der auf der CES 2022 in Las Vegas ausgestellte Doosan Bobcat T7X verfügt über Moog-Elektrozylinder und den Moog-Fahrmotor, die sich am obersten Punkt unter dem Dreieck befinden, das die Ketten des Fahrzeugs bildet.

Doosan Bobcat hatte die Vision, eine vollelektrische Maschine zu entwerfen und zu bauen. Das Team war auf der Suche nach einem vollelektrischen Antrieb für seine Kompakt-Raupenlader. Die Suche führte sie zu Moog, das bereits in der Vergangenheit hydraulische Systeme auf elektrische Systeme umgestellt hat. Das Ergebnis war der preisgekrönte Bobcat T7X, der weder Hydraulikteile noch Öl verwendet. Die T7X ist eine emissionsfreie und vollelektrische Maschine mit der Kraft und Leistung einer dieselhydraulischen Maschine, jedoch ohne Lärm, Emissionen und Hydrauliklecks. So haben sie es gemacht.

Das intelligente Maschinenelektrifizierungssystem besteht aus einem integrierten Software-Framework, einer hochentwickelten elektrischen Maschinensteuerung, elektrischen Hub- und Kippzylindern, elektrischen Fahrmotoren und Leistungselektronik. Mit Hilfe dieses neuen Systems stellt der T7X einen großen Fortschritt für die Produktivität, Sicherheit und Nachhaltigkeit von Baumaschinen dar.

„Bobcat hatte eine Vision für eine vollelektrische Maschine“, sagte Joe Baldi, Direktor für Strategie und Partnerschaften bei Moog. „Unser Gespräch begann mit den vollelektrischen Aktuatoren von Moog, aber letztendlich führten unsere Gespräche zum intelligenten Maschinenelektrifizierungssystem. In Zusammenarbeit mit Bobcat konnten wir diese vollelektrische Vision innerhalb von sechs Monaten zum Leben erwecken.“

Das neue intelligente Maschinenelektrifizierungssystem half dem T7X dabei, die Bewegung der Schienen sowie die Hebe- und Neigefunktionen effizient zu steuern und ermöglichte so eine leistungsstarke, emissionsfreie Maschine mit längerer Laufzeit und reduzierten Wartungskosten.

„Um unseren Beitrag zum T7X in anatomischen Begriffen zu beschreiben“, fügte Baldi hinzu, „haben wir den Frontallappen des Gehirns (den Teil, der die Bewegung steuert) bereitgestellt; das Nervensystem hilft dabei, Aktionen, Kraft und Sensorinformationen von und zu verschiedenen Teilen intelligent zu koordinieren.“ der Maschine; und die Muskeln, die die vollelektrischen Aktuatoren und Motoren sind.“

Am 4. Januar 2022 gab Doosan Bobcat auf der CES 2022 in Las Vegas bekannt, dass Sunbelt Rentals in eine Flotte vollelektrischer T7X-Kompaktraupenlader investieren wird. Die vollelektrischen Maschinen werden von Bobcat und Sunbelt gemeinsam gebrandet und noch in diesem Jahr erhältlich sein.

Was macht Moogs Lösung also zu einem „automatisierungsbereiten integrierten System“ im Vergleich zu einer Reihe von Komponenten für Bewegungssteuerung und Energiemanagement? Das digitale Software-Framework macht diese Lösung automatisierungsfähig und ermöglicht es Bobcat, digitale und softwarekonfigurierbare Maschinen für Benutzer zu bauen. Jede Achse der Maschine kann unabhängig und präzise gesteuert werden, sie sind jedoch mit anderen Subsystemen verbunden, was es Bobcat erleichtert, wertvolle Funktionen für seine Kunden zu entwickeln. Denken Sie daran, wie Tesla und Apple durch Software-Updates neue Funktionen einführen; Moog ermöglicht dies mit seinem System.

Im Bild (von links nach rechts): Matt Sagaser, Innovationsdirektor bei Doosan Bobcat; Joe Alfieri; Nicole Wodka-Cook, Geschäftsführerin von Moog Construction; Joel Honeyman, Vizepräsident für Innovation bei Doosan Bobcat; und Dave Grabau, Business Development Manager für Moog Construction.

Das Einzigartige (oder Erste seiner Art) am Angebot des Bobcat T7X ist, dass er voll elektrisch ist – keine hydraulischen Teile, kein Öl, weniger Teile als eine dieselelektrische Maschine; Es ist emissionsfrei und leise genug, dass Bautrupps ohne Schreien oder Handzeichen kommunizieren können. Die Energiemanagement-Software sorgt außerdem für eine längere Batterielebensdauer der Maschine, da die Maschine nur dann Energie an die Teile der Maschine liefert, wenn sie benötigt wird und in der richtigen Menge. Dies verlängert die Batterielebensdauer und macht emissionsfreie Baumaschinen möglich, da sie länger arbeiten können, bevor sie aufgeladen werden müssen.

Moog verfügt über Experten für Bewegungssteuerung, Automatisierung, Simulation und Modellierung für ganze Systeme und für alle Märkte von der Luft- und Raumfahrt bis hin zu erneuerbaren Energien. Heutzutage verfügen die meisten zentralisierten Systeme eines Baufahrzeugs über einen Motor und eine Pumpe, die die Hydraulikflüssigkeit verteilen. Die Pumpe läuft immer. Mit einem herkömmlichen Lader würde die Maschine auf jeder Achse Energie zum Heben, Kippen und Bewegen verschwenden – selbst wenn die Maschine stillsteht. Moog hat ein effizienteres System mit verteilter Steuerung entwickelt, um Strom nur dann zu senden, wenn und wo der T7X ihn benötigt, z. B. um Schmutz anzuheben oder sich von einer Seite zur anderen zu bewegen, sodass der T7X wenig bis gar keine Energie verschwendet.

Darüber hinaus verwaltet das Moog-Team effizient die Bewegung und Thermodynamik des T7X-Systems, wodurch jede Komponente im richtigen Temperaturbereich betrieben wird, der Energieverbrauch reduziert und die Laufzeit verlängert wird.

Schließlich optimiert die neue intelligente Software die Bewegung der T7X bei der Ausführung von Aufgaben, indem sie lernt, die Bewegungen und den Betrieb der Maschine zu glätten, was die Laufzeit um mehr als 25 % steigert. Die Maschine erzielt die gleiche Leistung und erledigt die gleiche Arbeit mit weniger Energie, indem die Spitzenzeiten des Energieverbrauchs ausgeglichen werden.

Was ist der „modulare, skalierbare Plattformansatz“? Dies bedeutet, dass Lösungen wie diese, die für die Bobcat-Anwendung verwendet werden, mit wenigen Änderungen auf mehrere Maschinentypen skalierbar sind – Bobcat spart dadurch Zeit und Geld bei der Entwicklung seines nächsten vollelektrischen Produkts. Da die Lösung aus modularen Hardware- und Softwarebausteinen aufgebaut war, arbeiteten die Ingenieure dieses Projekts schnell zusammen, um die Blöcke auf verschiedene Maschinen anzuwenden. Das Ergebnis? Emissionsfreie Maschinen kommen schneller und zu geringeren Kosten auf den Markt.

Wie viel Zeit verging von der ersten Diskussion bis zur Produktion eines funktionierenden, vollelektrischen Laders?Ungefähr sechs Monate.

Wie stellt Moogs Ansatz sicher, dass Elektrofahrzeuge eine vergleichbare Kraft und ein vergleichbares Drehmoment wie hydraulische Systeme haben? Die ursprüngliche, vollelektrische Lösung für den T7X galt im Vergleich zu seinem hydraulischen Vorgänger als zu robust, aber die Intelligenz der Maschinensysteme ermöglichte verschiedene Arbeitsmodi, um die Leistung bei Bedarf zu steuern. In vielen Branchen, nicht nur im Baugewerbe, herrscht die falsche Vorstellung, dass hydraulische Systeme stärker sind als elektrische. Es bedarf der richtigen Erfahrung, um die Vorteile dieser verschiedenen Technologien optimal auf eine Maschine anzuwenden.

Moogwww.moog.com/construction