Die Nachrüstung eines Baggers mit einer drahtlosen Fernsteuerung umfasst mehr als nur den Einbau eines Handsenders und eines Empfängers. Die vorhandene Maschine muss begutachtet, eine kompatible Steuerschnittstelle ausgewählt, die erforderlichen Hydraulikfunktionen zugeordnet und das sicherheitsrelevante Verhalten des gesamten Systems überprüft werden. Je nach Bagger kann die Nachrüstung an die vorhandenen elektronischen Steuerungen angeschlossen werden oder zusätzliche elektrohydraulische Komponenten und Aktuatoren erfordern.
Für einen Maschinenbesitzer, der eine Umrüstung plant, ist es am sinnvollsten, zunächst zu ermitteln, wie der Bagger derzeit gesteuert wird und was geändert werden muss, um ihn ferngesteuert zu betreiben. Durch eine kompatible Nachrüstung kann eine bestehende Maschine um eine Fernsteuerung erweitert werden; es ist jedoch nicht davon auszugehen, dass ein universeller Bausatz ohne technische Prüfung für jeden Bagger geeignet ist oder alle Funktionen bietet.
1. Welche Art von Fernbedienungsumbau benötigen Sie?
Bevor Sie sich für ein Produkt entscheiden, sollten Sie den Umfang der erforderlichen Fernsteuerung festlegen. Drei Projekte, die in einer Angebotsanfrage ähnlich erscheinen, erfordern möglicherweise ganz unterschiedliche Ausrüstung.
Drahtlose Steuerung einer bestehenden Maschinenschnittstelle
Einige Bagger verfügen bereits über elektronische Steuerungen oder elektrisch betätigte Hydraulikventile. Sofern die Maschine über eine geeignete Schnittstelle verfügt, kann ein Fernsteuerungsempfänger über eine kompatible elektrische oder elektronische Verbindung in das bestehende Steuerungssystem integriert werden.
Dieser Ansatz hängt von den Steuersignalen der Maschine, der Steuerungslogik, den verfügbaren Ein- und Ausgängen sowie den Anforderungen an ihre Sicherheitsfunktionen ab. Die Tatsache, dass ein Bagger über elektrische Anschlüsse verfügt, bedeutet nicht automatisch, dass diese Anschlüsse für Fernsteuerbefehle geeignet sind.
Nachrüstung für mechanisch oder hydraulisch gesteuerte Funktionen
Andere Bagger nutzen hydraulische Vorsteuerungen, mechanische Gestänge oder manuelle Steuerungsmechanismen. Diese Maschinen benötigen unter Umständen zusätzliche Betätigungsvorrichtungen, um drahtlose Befehle in die erforderlichen Steuerbewegungen umzusetzen.
Je nach technischer Auslegung kann bei einer Umrüstung eine geeignete elektrohydraulische Schnittstelle, eine Proportionalventilanordnung oder ein Aktuatorsystem zum Einsatz kommen, das den vorhandenen Steuermechanismus betätigt. Die Wahl hängt von der jeweiligen Maschinenarchitektur ab. Es sollte nicht davon ausgegangen werden, dass ein gewöhnlicher Funkempfänger einen hydraulischen Pilot-Joystick direkt ersetzen kann.
Nomis Bausätze für industrielle ferngesteuerte Bagger als Ausgangspunkt für die Erörterung des Projektumfangs dienen. Die genauen Komponenten und Integrationsanforderungen sollten für den jeweiligen Bagger bestätigt werden.
Kameragestützte Fernsteuerung
Eine Handfernbedienung kann ausreichend sein, wenn der Bediener eine ausreichende direkte Sicht auf den Bagger und dessen Arbeitsbereich aufrechterhalten kann. Muss die Maschine von einem Standort aus bedient werden, an dem die direkte Sicht nicht ausreicht, ist möglicherweise ein umfassenderes Fernsteuerungssystem erforderlich.
Ein solches System kann Kameras, Displays, Rückmeldungen zum Maschinenstatus und zusätzliche Kommunikationsgeräte umfassen. Die Videoverbindung bringt eigene technische Anforderungen mit sich, darunter Bildverzögerung, Erfassungsbereich, Sichtbarkeit bei schlechten Lichtverhältnissen und Zuverlässigkeit der Kommunikation.
Herstellersysteme wie „Caterpillar Command“ zeigen, dass die Fernsteuerung von Baggern Konfigurationen umfassen kann, die über eine einfache drahtlose Handsteuerung hinausgehen.
| Projektanforderung | Möglicher Ansatz | Hauptentscheidung |
|---|---|---|
| Fernbefehle über eine vorhandene elektronische Steuerschnittstelle | Elektrische oder elektronische Integration | Überprüfen Sie die Schnittstelle und die zulässigen Steuersignale |
| Fernsteuerung bestehender hydraulischer oder mechanischer Steuerungen | Spezielles Nachrüst-Antriebssystem | Legen Sie fest, wie die vorhandenen Steuerungen betätigt werden sollen |
| Betrieb ohne ausreichenden direkten Sichtkontakt | Kameragestützte Teleoperation | Videoreichweite, Latenz und Kommunikationsanforderungen definieren |
| Fernsteuerung von Zusatzgeräten | Erweiterte Steuerungskonfiguration | Hilfsstromkreise, Kanäle und Verriegelungen überprüfen |
Der entscheidende Unterschied liegt im Umfang der Umrüstung. Ein Sender-Empfänger-Paket, ein Umrüstsatz für Maschinen und ein Fernsteuerungssystem sollten nicht als gleichwertige Angebote betrachtet werden.
2. Prüfen Sie den Bagger, bevor Sie Ausrüstung bestellen
Eine Nachrüstung sollte mit einer Maschinenbewertung beginnen und nicht mit einem Produktkatalog.
Zwei Bagger desselben Herstellers können unterschiedliche Hydrauliksysteme, elektronische Steuerungen, Ventilblöcke und Bedienerschnittstellen aufweisen. Die Modellidentifizierung ist daher unerlässlich, liefert jedoch für sich genommen möglicherweise nicht genügend Informationen.
Notieren Sie die Identifikationsdaten der Maschine
Bitte halten Sie folgende Informationen bereit:
- Hersteller, Modell, Baujahr und Seriennummer des Baggers.
- Konfiguration von Motor und Hydrauliksystem, soweit bekannt.
- Bestehende Bedienungsanordnung.
- Verfügbare Stromversorgung und entsprechende Dokumentation zur Maschinenschnittstelle.
- Installierte Anbaugeräte und Zusatzhydraulikfunktionen.
- Frühere Änderungen an der Steuerung oder nachträglich eingebaute Ausrüstung.
- Vorgesehene Fernbedienungsreichweite und Betriebsumgebung.
Fotos des Typenschilds, der Bedienelemente, der relevanten elektrischen Anschlüsse und des Bereichs der Hydraulikventile können einem Integrationsingenieur helfen, die bestehende Anordnung zu verstehen.
Fotos sind jedoch kein Ersatz für Schaltpläne, Hydraulikdiagramme oder maschinenspezifische Unterlagen, wenn diese Unterlagen zur Überprüfung der Kompatibilität benötigt werden.
Die bestehende Steuerungsarchitektur ermitteln
Als Nächstes gilt es zu ermitteln, wie die Befehle derzeit an das Hydrauliksystem des Baggers weitergeleitet werden.
| Bestehende Regelung | Zu ermittelnde Informationen | Auswirkungen auf die Nachrüstung |
|---|---|---|
| Mechanische Steuerungen | Anschlussanordnung, verfügbarer Einbauraum und vorhandene Funktionen | Prüfen, ob eine geeignete, auf Aktuatoren basierende Schnittstelle installiert werden kann |
| Hydraulische Vorsteuerventile | Pilotsteuerungsanordnung, erforderliches Steuerungsverhalten und verfügbare Schnittstellenoptionen | Prüfen Sie, mit welchen Mitteln die erforderlichen Steuerbefehle erzeugt werden können. |
| Elektrohydraulische Steuerungen | Ventiltyp, elektrische Steuersignale und Reglerarchitektur | Stellen Sie sicher, dass der Empfänger und die Maschinenschnittstelle einwandfrei miteinander kommunizieren können. |
| Elektronisches Maschinensteuerungssystem | Verfügbare zugelassene Schnittstellen, Steuerungslogik und Sicherheitsabhängigkeiten | Klären Sie die Integrationsanforderungen mit dem Systemlieferanten und gegebenenfalls mit dem Originalhersteller ab. |
Anhand dieser Bewertung lässt sich feststellen, welche Umrüstungsarchitektur praktikabel ist. Sie kann zudem Aufschluss darüber geben, ob die Installation zusätzliche technische Arbeiten erfordert oder ob der vorgeschlagene Ansatz verworfen werden sollte.
So ist beispielsweise ein Empfänger mit der richtigen Versorgungsspannung nicht unbedingt mit einer Maschine kompatibel, deren Steuereingänge einen anderen Signaltyp erfordern. Elektrische Kompatibilität und funktionale Kompatibilität sind zwei verschiedene Dinge.
Prüfen Sie, ob die ursprünglichen Kabinensteuerungen weiterhin verfügbar bleiben
Bei einigen Nachrüstkonzepten bleiben die ursprünglichen Bedienelemente in der Kabine erhalten, während andere eine umfassendere Änderung der Bedienungsanordnung der Maschine erfordern.
Gehen Sie nicht davon aus, dass Fernbedienung und manuelle Bedienung gleichzeitig genutzt werden können oder dass der Wechsel zwischen beiden automatisch sicher ist.
In der Projektspezifikation sollte festgelegt werden, ob der Kabinenbetrieb weiterhin verfügbar sein muss, wie der aktive Betriebsmodus ausgewählt wird und wie widersprüchliche Befehle verhindert werden. Die Lösung muss die Sicherheit der gesamten Maschine gewährleisten, einschließlich des Übergangs zwischen den Betriebsmodi.
3. Definieren Sie alle Funktionen, die das Remote-System ausführen muss
Nachdem die vorhandene Maschine begutachtet wurde, erstellen Sie eine Funktionsliste. Diese sollte beschreiben, welche Aufgaben der Bediener ausführen muss, und nicht nur, wie viele Joysticks oder Tasten an einem Sender vorhanden sind.
Ein ferngesteuertes System kann zwar über ausreichende physikalische Steuerungselemente verfügen, dennoch ungeeignet sein, wenn seine Empfängerausgänge, Signaltypen, Steuerlogik oder maschinenseitigen Schnittstellen die erforderlichen Bewegungen nicht unterstützen.
Erstellen Sie eine Funktions- und Steuerungsmatrix
Verwenden Sie eine Tabelle wie die untenstehende, um das Projekt zu definieren, bevor Sie ein endgültiges Angebot anfordern.
| Funktion | Erforderlicher Fernsteuerungsbefehl | Zentrale technische Frage |
|---|---|---|
| Boom | Heben und Senken | Ist eine proportionale Bewegung erforderlich, und welche Schnittstelle unterstützt diese? |
| Arm oder Stock | Nach innen und nach außen bewegen | Sind beide Richtungen mit einem geeigneten Steuerungsverhalten verfügbar? |
| Eimer | Curl und Dump | Kann das Steuerungssystem die erforderlichen Bewegungen und Reaktionen gewährleisten? |
| Swing | Drehen Sie den Aufbau in beide Richtungen. | Wie werden Gefahren im Zusammenhang mit Bewegungen und im Arbeitsbereich gehandhabt? |
| Reisen | Steuern Sie die linke und rechte Spur nach Bedarf | Werden unabhängige Bewegungsbefehle und die Zuordnung zur beabsichtigten Richtung unterstützt? |
| Motordrehzahl | Die Motordrehzahl erhöhen oder verringern | Unterstützt die vorhandene Motorsteuerung Fernsteuerungsbefehle? |
| Hilfshydraulik | Einen Abbruchhammer, einen Greifer oder ein anderes Anbaugerät bedienen | Welche Anforderungen gelten hinsichtlich Ventil, Durchfluss und Schnittstelle? |
| Zusätzliche Funktionen | Andere zugelassene Maschinenfunktionen bedienen | Sind dedizierte Ausgänge, Verriegelungen oder Rückmeldungen erforderlich? |
Diese Matrix sollte vom Maschinenintegrator und vom Fernsteuerungsanbieter geprüft werden, bevor die Komponenten ausgewählt werden.
Entscheiden Sie, welche Befehle eine proportionale Steuerung erfordern
Die proportionale Steuerung ermöglicht es dem Bediener, einen Befehl zu variieren, anstatt eine Funktion lediglich ein- oder auszuschalten. Dies kann bei Ausleger-, Arm-, Schaufel-, Schwenk- und anderen Bewegungen nützlich sein, die eine kontrollierte Positionierung erfordern.
Einige Zusatzfunktionen erfordern möglicherweise nur diskrete Befehle. Ein Projekt kann daher proportionale Joystick-Achsen mit Tasten oder Schaltern kombinieren.
Die Wahl muss der auszuführenden Aufgabe und den Funktionen entsprechen, die von der maschinenseitigen Schnittstelle unterstützt werden.
Ein proportionaler Joystick allein macht noch nicht das gesamte Hydrauliksystem proportional. Der Empfänger, die Ausgangsstufe, das Ventil oder der Stellantrieb sowie die Steuerlogik müssen den erforderlichen Betrieb unterstützen. Das tatsächliche Ansprechverhalten der Maschine kann zudem je nach hydraulischer Belastung, Ventilcharakteristik und Kalibrierung variieren.
Nomis Joystick-Fernbedienungen für den industriellen Einsatz sind bei der Festlegung der Bedienerschnittstelle von Bedeutung, doch müssen das ausgewählte Modell und dessen Ausgabedaten auf die erforderlichen Baggerfunktionen abgestimmt sein.
Anhänge in die ursprüngliche Spezifikation aufnehmen
Ein Bagger, der mit einem Hydraulikhammer eingesetzt wird, benötigt möglicherweise eine andere Zusatzsteuerung als ein Bagger, der mit einem Greifer oder einem drehbaren Anbaugerät ausgestattet ist.
Überprüfen Sie vor der Montage die Steuerungsanforderungen des Anbaugeräts, dessen Anbindung an den bestehenden Hydraulikkreislauf sowie alle erforderlichen Verriegelungen. Eine Kupplung oder eine Funktion des Anbaugeräts, die ein eigenständiges Sicherheitsrisiko darstellt, muss im Rahmen der umfassenden Risikobewertung der Maschine berücksichtigt werden.
Das Hinzufügen einer Funktion nach der Erstinstallation kann Änderungen am Aufbau des Senders, an den Empfängerausgängen, an der Verkabelung, an der Steuerungssoftware und am Validierungsprozess erfordern. In der Regel ist es effizienter, die vollständige Funktionsliste im Voraus zu ermitteln.
Weiterlesen: Drahtlose Fernsteuerung für Bagger: Hydrauliksteuerung, Funktionen und Anwendungsbereiche.
4. Wählen Sie die drahtlosen und geräteseitigen Komponenten aus
Nachdem die Maschinenkonfiguration und die erforderlichen Funktionen festgelegt wurden, kann der Lieferant die für das Projekt benötigten Komponenten definieren.
Eine typische Umrüstungsarchitektur kann einen Sender, einen Empfänger, eine maschinenseitige Schnittstelle, Steuerelektronik, Verkabelung und Steckverbinder, Befestigungsmaterial sowie gegebenenfalls zusätzliche Betätigungsvorrichtungen umfassen. Bei einigen Installationen sind zudem Rückmeldungen zum Maschinenstatus, Kameras, Anzeigen oder separate sicherheitsrelevante Geräte erforderlich.
Nicht jede Konfiguration erfordert alle Komponenten.
Sender und Empfänger
Der Sender sollte über eine benutzerfreundliche Anordnung der Bedienelemente für die definierten Funktionen verfügen. Neben der Anzahl der Steuerachsen sollten auch der Joystick-Verfahrweg, die Anordnung der Schalter, die Betriebsanzeigen und die Ergonomie berücksichtigt werden.
Der Empfänger muss über kompatible Ausgänge für die vorgesehene Schnittstelle verfügen. Überprüfen Sie die Anforderungen an die Stromversorgung, die Art der Ausgänge, die verfügbaren Kanäle, die Anordnung der Anschlüsse sowie das erwartete Verhalten, wenn der Empfänger die gültige Kommunikation verliert.
Vergewissern Sie sich, dass Sender und Empfänger eine zugelassene, aufeinander abgestimmte Kombination für die geplante Konfiguration sind. Verlassen Sie sich nicht allein auf eine Ähnlichkeit der Modellbezeichnung oder der Funkfrequenz.
Stellantriebe, Ventile und Schnittstellen zu Steuerungen
Falls der Bagger zusätzliche Antriebskomponenten benötigt, muss der Lieferant festlegen, wie Befehle in Maschinenbewegungen umgesetzt werden.
Je nach Maschine kann das Projekt elektrohydraulische Komponenten, proportionale Ausgänge, kompatible Ventilantriebe, mechanische Betätigung oder die Integration elektronischer Steuerungen umfassen.
Der Anbieter sollte angeben, welche Komponenten im vorgeschlagenen Paket enthalten sind und welche separat bereitgestellt oder installiert werden müssen. Diese Unterscheidung ist wichtig, da ein Angebot für eine Handsteuerung möglicherweise nicht alles enthält, was erforderlich ist, um einen vorhandenen Bagger fernsteuerbar zu machen.
Nomi bietet zudem umfassendere Optionen für hydraulische Fernsteuerungssysteme. Die passende Konfiguration muss für den Bagger bestätigt werden und darf nicht aus der allgemeinen Produktkategorie abgeleitet werden.
Funkkommunikation und Betriebsumgebung
Das Kommunikationssystem sollte entsprechend der vorgesehenen Reichweite und den Einsatzbedingungen ausgewählt werden.
Gebäude, Gelände, Metallkonstruktionen, die Anordnung von Antennen, Funkstörungen sowie das Vorhandensein anderer Funkgeräte können die tatsächliche Kommunikationsleistung beeinflussen. Eine Angabe der Nennreichweite sollte daher nicht als Garantie für eine zuverlässige Steuerung an jedem Standort angesehen werden.
Zudem sollten die im Zielland geltenden Anforderungen hinsichtlich Funkfrequenzen und Ausrüstung überprüft werden.
Sind Kameras oder Fernanzeigen enthalten, muss deren Datenverbindung separat geprüft werden. Eine zuverlässige Befehlsverbindung garantiert nicht automatisch eine brauchbare Videorückmeldung.
Auch die vorgesehene Einsatzumgebung sollte dokumentiert werden. Staub, Feuchtigkeit, Vibrationen, Stoßbelastung, Temperatur und die Bedingungen bei der Handhabung durch das Bedienpersonal können sich alle auf die Eignung der ausgewählten Geräte auswirken.
5. Erstellen Sie vor der Installation den Sicherheitsentwurf
Die drahtlose Fernsteuerung verändert die Art und Weise, wie der Bediener den Bagger steuert. Sie kann zudem neue Fehlerquellen im Zusammenhang mit der Kommunikation, der Auswahl des Betriebsmodus, den Steuerausgängen, der Stromversorgung und der Sichtbarkeit aus der Ferne mit sich bringen.
Diese Aspekte sollten bereits bei der Systemplanung berücksichtigt werden und nicht erst, nachdem die Komponenten installiert wurden.
Verhalten bei einem Not-Aus definieren
Geben Sie an, welche Reaktion der Not-Aus-Befehl unter den vorgesehenen Betriebsbedingungen bei der Maschine auslösen muss.
Dies erfordert eine Bewertung auf Maschinenebene. Das Unterbrechen eines drahtlosen Befehls bedeutet nicht zwangsläufig, dass jede gefährliche Bewegung gestoppt wird, und das Unterbrechen eines hydraulischen Befehls allein reicht nicht aus, um sicherzustellen, dass die gesamte gespeicherte Energie oder alle Gefahren der Maschine unter Kontrolle sind.
In der Konstruktion sollte außerdem festgelegt werden, wie ein Not-Aus-Schalter zurückgesetzt wird und welche Bedingungen erfüllt sein müssen, bevor der Betrieb wieder aufgenommen werden kann.
Legen Sie fest, was geschieht, wenn die Kommunikation unterbrochen wird
Bitten Sie den Lieferanten um eine schriftliche Beschreibung des erwarteten Verhaltens des Systems, wenn die ordnungsgemäße Kommunikation unterbrochen wird, der Sender sich ausschaltet, der Empfänger keinen Strom mehr erhält oder ein anderer relevanter Fehler auftritt.
Die erforderlichen Maßnahmen hängen vom jeweiligen Bagger und dessen Risikobewertung ab. Dazu können das Deaktivieren von Steuerausgängen, das Verhindern eines unbeabsichtigten Neustarts, das Kontrollieren gefährlicher Bewegungen sowie die Festlegung eines klaren Wiederherstellungsverfahrens gehören.
Die Konstruktion darf nicht zulassen, dass der Bagger bei Wiederherstellung der Kommunikation unerwartet die Bewegung wieder aufnimmt. Das Verhalten beim Neustart muss definiert und überprüft werden.
Vermeiden Sie widersprüchliche Steuerbefehle
Wenn sowohl die Bedienung über die Kabine als auch die Fernbedienung unterstützt werden, muss die Steuerungsarchitektur festlegen, welcher Betriebsmodus aktiv ist und wie unbeabsichtigte gleichzeitige Befehle verhindert werden.
Weitere Aspekte sind die Aktivierung von Steuerungen, die Betriebsartanzeige, die Maschinenrückmeldung, die Verriegelungen von Anbaugeräten sowie der Umgang mit Störungen im Steuerungssystem.
Welche Maßnahmen konkret erforderlich sind, hängt von der Maschine, den zu steuernden Funktionen und der vorgesehenen Einsatzumgebung ab.
Beachten Sie die geltenden Normen zur Maschinensicherheit
Drei nützliche Quellen für ein Nachrüstungsprojekt sind:
- ISO 15817:2012, Erdbaumaschinen: Sicherheitsanforderungen an Fernsteuerungssysteme. Diese Norm befasst sich speziell mit Fernsteuerungssystemen für Erdbaumaschinen. In ihrem veröffentlichten Geltungsbereich wird zudem zwischen bedienergeführten Systemen und autonomen Systemen unterschieden.
- ISO 13849-1:2023, Sicherheit von Maschinen: Sicherheitsrelevante Teile von Steuerungssystemen. Dies bietet eine Methodik für die Auslegung und Integration sicherheitsrelevanter Teile von Steuerungssystemen. Die erforderliche Leistungsfähigkeit muss für die jeweilige Anwendung festgelegt werden und darf nicht allein aus dem Titel der Norm abgeleitet werden.
- IEC 60204-1:2016+A1:2021, Sicherheit von Maschinen: Elektrische Ausrüstung von Maschinen. Diese Norm gilt für elektrische, elektronische und programmierbare elektronische Ausrüstungen für Maschinen, einschließlich der entsprechenden Bestimmungen zu Not-Aus-Einrichtungen und Steuerkreisen.
Die geltenden Normen und gesetzlichen Anforderungen hängen von der Maschine, ihrer Umrüstung und dem Land ab, in dem sie eingesetzt wird. Ein Verweis auf eine Norm ist kein Nachweis dafür, dass ein ferngesteuertes Produkt oder eine fertige Baggerumrüstung zertifiziert wurde.
Ein qualifizierter Integrator sollte die entsprechende Risikobewertung, die Konstruktionsentscheidungen und die Überprüfungsmaßnahmen dokumentieren, bevor die modifizierte Maschine für den Betrieb freigegeben wird.
6. Installieren Sie das System mithilfe eines kontrollierten technischen Prozesses
Der Einbau muss gemäß den spezifischen Anweisungen des Maschinenherstellers und der genehmigten Nachrüstungsplanung erfolgen. Er sollte von qualifiziertem Personal durchgeführt werden, das mit den entsprechenden hydraulischen, elektrischen, mechanischen und sicherheitstechnischen Systemen vertraut ist.
Ein allgemeines Online-Tutorial kann die Verkabelung, die Stellungspositionen der Antriebe, die Ventileinstellungen oder Änderungen an der Steuerung nicht für jeden Bagger zuverlässig festlegen.
Planen Sie die Installation und schalten Sie die Maschine ab
Bevor mit den Arbeiten begonnen wird, sollten Sie die genehmigten Installationsunterlagen durchsehen und alle erforderlichen Komponenten, Montageorte, Schnittstellen und Prüfpunkte ermitteln.
Die Maschine muss in einen geeigneten, sicheren Zustand versetzt werden, wobei die entsprechenden Energiequellen abgeschaltet und gespeicherte Energie gemäß den Verfahren des Originalherstellers und den Sicherheitsanforderungen des Standorts gehandhabt werden müssen.
Im Arbeitsplan sollte festgelegt werden, wer für die mechanische Installation, die Elektroarbeiten, die hydraulische Integration, die Software- oder Steuerungskonfiguration sowie die abschließende Validierung verantwortlich ist.
Sollte die vorhandene Maschine undokumentierte Umbauten, beschädigte Verkabelung, undichte Hydraulikleitungen oder andere noch nicht behobene Mängel aufweisen, sollten diese Mängel vor der Fortsetzung der Arbeiten begutachtet werden.
Installieren Sie die zugelassene Hardware und die Anschlüsse
Das Installationsteam montiert anschließend die spezifizierten senderseitigen Geräte, den Empfänger, die Schnittstellen, die Stellantriebe, die Verkabelung und weitere erforderliche Komponenten.
Die genauen Arbeiten variieren je nach Architektur. Eine nachträgliche Installation einer elektronischen Schnittstelle unterscheidet sich von einer Lösung, bei der ein bestehender Steuermechanismus betätigt werden muss.
Stellen Sie bei der Installation sicher, dass die Komponenten fest montiert und vor vorhersehbaren Vibrationen, Stößen, Hitze, Feuchtigkeit und mechanischen Einwirkungen geschützt sind. Die Verkabelung und andere Leitungen müssen so verlegt werden, dass sie nicht durch Maschinenbewegungen, Wartungszugänge oder Hydraulikkomponenten beschädigt werden.
Die ursprünglichen Steuerungen und die damit verbundenen Sicherheitsvorkehrungen dürfen nicht über die genehmigte Auslegung hinaus verändert werden. Eine Nachrüstung darf keinesfalls darauf beruhen, dass Schutzeinrichtungen umgangen oder eine vorhandene Sicherheitsverriegelung außer Kraft gesetzt wird, um die erforderliche Bewegung zu erzielen.
Konfigurieren Sie die Bedienelemente und Betriebsarten
Sobald die Hardware installiert ist, muss das System gemäß der genehmigten Funktionsmatrix konfiguriert werden.
Dazu gehören die Überprüfung der Befehlsrichtungen, gegebenenfalls das proportionale Verhalten, die Empfängerausgänge, die Auswahl des Betriebsmodus sowie alle weiteren Maschinenfunktionen, die in den Leistungsumfang fallen.
Die Konfigurationswerte müssen der Gerätedokumentation und der technischen Konstruktion entnommen werden. Sie sollten nicht anhand eines anderen Baggermodells geschätzt oder ohne Überprüfung übernommen werden.
7. Das System in Betrieb nehmen, bevor der Bagger wieder in den Einsatz geht
Die Installation ist noch nicht abgeschlossen, sobald der Sender mit dem Empfänger kommuniziert. Bei der Inbetriebnahme muss sichergestellt werden, dass sich das integrierte System wie vorgesehen verhält, auch im Fehlerfall.
Der Prüfplan sollte auf die jeweilige Maschine, deren Funktionen, die Betriebsumgebung und die Sicherheitsanforderungen zugeschnitten sein. Die Prüfungen sollten von qualifiziertem Personal überwacht werden, wobei geeignete Sicherheitszonen einzurichten sind und Vorsichtsmaßnahmen gegen unerwartete Bewegungen zu treffen sind.
Überprüfen Sie die Installation, bevor Sie die Bewegung aktivieren.
Beginnen Sie mit einer dokumentierten Überprüfung der installierten Komponenten und Anschlüsse. Vergewissern Sie sich, dass die Installation den genehmigten Zeichnungen und der Komponentendokumentation entspricht und dass keine Kabel, Schläuche, Schutzvorrichtungen oder beweglichen Teile beschädigt wurden.
Überprüfen Sie vor der Funktionsprüfung die Stromversorgung, die Anordnung der Anschlüsse, die Befestigung, die Beschriftung der Bedienelemente und sonstige relevante Installationsanforderungen.
Etwaige Unstimmigkeiten sollten geklärt werden, bevor man fortfährt.
Testen Sie jeden Befehl einzeln
Im Inbetriebnahmeplan sollten alle enthaltenen Funktionen, ihre Wirkungsrichtung, ihr Regelverhalten sowie alle entsprechenden Verriegelungen überprüft werden.
| Testelement | Was ist zu überprüfen? |
|---|---|
| Start und Neutralzustand | Das System erreicht seinen vorgesehenen Anfangszustand ohne einen unbeabsichtigten Befehl. |
| Joystick- und Schalterbelegung | Jedes Bedienelement führt die ihm zugewiesene Funktion in die richtige Richtung aus |
| Proportionale Reaktion | Die Leistung und das Ansprechverhalten der Maschine entsprechen den genehmigten Regelungsanforderungen |
| Modusauswahl | Der aktive Betriebsmodus ist eindeutig, und eine widersprüchliche Steuerung wird verhindert |
| Not-Aus | Das definierte Stoppverhalten tritt ein, und der Rücksetzvorgang funktioniert wie vorgesehen. |
| Unterbrechung der Kommunikation | Die konfigurierte Reaktion tritt unter den vorgeschriebenen Testbedingungen auf |
| Wiederherstellung und Neustart | Der Betrieb darf nach einem Stillstand oder einer Störung nicht unerwartet wieder aufgenommen werden |
| Zusatzfunktionen | Befehle zum Anbringen und erforderliche Verriegelungen funktionieren einwandfrei |
| Anzeigen für den Bediener | Die erforderlichen Status- und Fehleranzeigen sind verständlich |
| Dokumentation | Testergebnisse, offene Punkte und Abnahmeentscheidungen werden erfasst |
Für manche Tests sind möglicherweise spezielle Geräte, Software, Diagnosetools oder herstellerspezifische Testverfahren erforderlich. Eine erfolgreiche Funkverbindung allein ist kein Nachweis dafür, dass diese Funktionen validiert wurden.
Übergang von kontrollierten Tests zum repräsentativen Betrieb
Führen Sie nach den ersten Überprüfungen einen Test der integrierten Maschine in einem geeigneten, kontrollierten Bereich durch. Der Vorgang sollte erst fortgesetzt werden, wenn die vorangegangenen Überprüfungen erfolgreich abgeschlossen wurden und die Fortsetzung sicher ist.
Prüfen Sie gegebenenfalls die Reichweite und das Kommunikationsverhalten unter repräsentativen Einsatzbedingungen. Überprüfen Sie die Sichtverhältnisse für den Bediener, die Reaktionszeiten der Steuerung sowie die Verfahren zum Anhalten, zur Wiederherstellung und zum Wechseln der Betriebsmodi.
Jede unerwartete Bewegung, jede Instabilität der Kommunikation, jede fehlerhafte Steuerungszuordnung oder jeder ungeklärte Fehler sollte untersucht werden. Die Maschine darf erst dann wieder in Betrieb genommen werden, wenn die erforderlichen Abnahmekriterien erfüllt sind.
8. Schulung der Bediener und Dokumentation der abgeschlossenen Umstellung
Ein ferngesteuerter Bagger erfordert eine Betriebsanleitung, die auf die neue Steuerungsanordnung abgestimmt ist. Die Bediener müssen möglicherweise in folgenden Bereichen geschult werden: Aufbau des Senders, zulässiger Einsatzbereich, Sichtanforderungen, Kommunikationswarnungen, Not-Aus sowie Bergungsverfahren.
Die Schulung sollte auch behandeln, wie man den aktiven Steuerungsmodus erkennt und was zu tun ist, wenn sich das System anders verhält als in der Dokumentation beschrieben.
Das Übergabepaket sollte die entsprechenden Betriebsanleitungen, die Bestandsunterlagen zur Verkabelung oder zu den Schnittstellen, die Wartungsanforderungen, die Sicherheitsunterlagen, die Inbetriebnahmeprotokolle sowie etwaige Nutzungsbeschränkungen enthalten.
Wenn die Maschine wieder in den Kabinenbetrieb zurückversetzt werden kann, muss in der Dokumentation das genehmigte Umstellungsverfahren erläutert werden. Außerdem sollte darin angegeben werden, welche Teile der ursprünglichen Maschine oder des ursprünglichen Steuerungssystems geändert wurden.
Diese Informationen sind nicht nur bei der Erstinstallation von Bedeutung. Sie helfen dem Wartungspersonal dabei, Störungen zu diagnostizieren, spätere Änderungen zu bewerten und sicherzustellen, dass das System weiterhin gemäß seiner genehmigten Konfiguration funktioniert.
So bewerten Sie die abgeschlossene Nachrüstung
Eine Umrüstung sollte anhand vordefinierter Anforderungen geprüft werden und nicht nur deshalb akzeptiert werden, weil sich die Fernbedienung einschalten lässt und den Bagger bewegt.
Vor der Übergabe sollten der Eigentümer und der zuständige Integrator sich vergewissern, dass die vereinbarten Funktionen verfügbar sind, das sicherheitsrelevante Verhalten getestet wurde, die erforderliche Dokumentation vollständig ist und offene Punkte geklärt oder formell behandelt wurden.
Im Rahmen des Abnahmeprozesses sollte außerdem festgelegt werden, wer für die künftige Wartung, für Software- oder Konfigurationsänderungen sowie für die erneute Validierung nach entsprechenden Reparaturen oder Änderungen verantwortlich ist.
Wenn bei der vorgeschlagenen Installation weder die Kompatibilität noch das erforderliche Sicherheitsverhalten nachgewiesen werden kann, sollte sie nicht allein aufgrund der Tatsache, dass die Hardware installiert wurde, akzeptiert werden.
Was beeinflusst die Kosten und die Dauer der Einrichtung der Fernsteuerung?
Die Kosten und die Dauer einer Nachrüstung hängen vom jeweiligen Projekt ab. Eine einfache Sender-Empfänger-Installation ist nicht direkt mit einer Umrüstung vergleichbar, die maschinenseitige Stellantriebe, eine umfassende Steuerungsintegration, Kameras und einen separaten Bedienplatz erfordert.
Zu den wichtigsten Kosten- und Terminplanungsfaktoren zählen:
- Bestehende Maschinenarchitektur: Eine bereits vorhandene, kompatible Schnittstelle erfordert möglicherweise einen anderen Arbeitsumfang als eine Maschine, für die zusätzliche Steuerungshardware benötigt wird.
- Anzahl und Art der Funktionen: Mehr unabhängige Bewegungen, proportionale Achsen oder Zusatzfunktionen können die Komplexität der Konfiguration und Validierung erhöhen.
- Mechanische und elektrische Integration: Montage, Verkabelung, Schnittstellen, Stellantriebe und Anpassungen können sich auf den technischen und Installationsaufwand auswirken.
- Sicherheitskonzeption und -überprüfung: Erforderliche Schutzfunktionen, dokumentierte Prüfungen und maschinenspezifische Bewertungen sind Teil des Umrüstungsumfangs.
- Kommunikation und visuelles Feedback: Kameras, Displays, Fernstationen und die dazugehörigen Kommunikationssysteme können die Systemanforderungen erheblich verändern.
- Inbetriebnahme und Schulung: Prüfungen, Fehlerüberprüfung, Dokumentation und Bedienerschulung müssen im Zeitplan und im Angebot enthalten sein.
Ohne eine Begutachtung des Baggers und des geplanten Leistungsumfangs ist es nicht möglich, eine verlässliche Angabe zur Installationsdauer oder zum Gesamtpreis des Projekts zu machen.
Prüfen Sie beim Vergleich der Anbieter, ob die einzelnen Angebote dieselben Komponenten, Ingenieurleistungen, Installationsverantwortung, Sicherheitsüberprüfung, Inbetriebnahme, Schulungen und Unterlagen umfassen.
Was sollten Sie einem Lieferanten zukommen lassen, bevor Sie ein Angebot anfordern?
Eine gut vorbereitete Anfrage hilft dem Lieferanten dabei, noch vor der Preisermittlung für einzelne Komponenten festzustellen, ob die vorgeschlagene Lösung realisierbar ist.
Geben Sie, sofern verfügbar, die folgenden Informationen an:
- Marke, Modell, Baujahr und Seriennummer des Baggers.
- Bestehende hydraulische und elektrische Steuerungsarchitektur.
- Schaltpläne und Hydraulikschemata.
- Fotos der Bedienelemente, der relevanten Schnittstellen und der vorgeschlagenen Aufstellungsorte.
- Eine vollständige Liste der erforderlichen Funktionen und Anhänge.
- Anforderungen an die proportionale Regelung und gewünschte Anordnung der Bedienelemente.
- Erforderlicher Betriebsabstand und ob eine direkte Sichtverbindung besteht.
- Bedingungen am Einsatzort, einschließlich relevanter Aspekte hinsichtlich Staub, Feuchtigkeit, Temperatur und Störfaktoren.
- Vorgeschriebenes Verhalten bei Not-Aus, Betriebsarten und sonstige Sicherheitsanforderungen.
- Bestimmungsland und der vorgesehene Einsatzzweck.
- Erforderlicher Lieferumfang, einschließlich Empfänger und Sender, Stellantriebe, Installation, Inbetriebnahme und Schulung.
Der Lieferant sollte feststellen, welche Details noch nicht bestätigt sind und welche Unterlagen oder Prüfungen erforderlich sind, bevor der Entwurf endgültig fertiggestellt wird.
Um eine projektspezifische Lösung zu besprechen, wenden Sie sich bitte an Das Technik- und Vertriebsteam von Nomi.
Häufig gestellte Fragen
Kann jeder Bagger auf drahtlose Fernsteuerung umgerüstet werden?
Es sollte nicht von einer universellen Kompatibilität ausgegangen werden. Die Eignung hängt von der Steuerungsarchitektur, den erforderlichen Funktionen, dem Zustand der Maschine, den verfügbaren Schnittstellen und den Sicherheitsanforderungen der Umrüstung ab. Eine maschinenspezifische technische Prüfung ist erforderlich.
Kann ein Bagger nach dem Umbau seine ursprünglichen Kabinensteuerungen beibehalten?
Bei einigen Nachrüstkonzepten bleibt die Bedienung aus der Kabine erhalten, dies hängt jedoch von der Architektur und der genehmigten Konstruktion ab. Die Umschaltung zwischen manueller und Fernbedienung muss festgelegt und überprüft werden.
Sind für die Nachrüstung einer Fernsteuerung neue Hydraulikventile erforderlich?
Nicht immer. Manche Systeme können eine bereits vorhandene, kompatible Schnittstelle nutzen, während andere zusätzliche elektrohydraulische Komponenten oder Stellantriebe erfordern. Vor einer Entscheidung muss die vorhandene Ventil- und Steuerungsanordnung geprüft werden.
Wie sollte das System nach der Installation getestet werden?
Verwenden Sie einen dokumentierten Inbetriebnahmeplan, der die Prüfung der Komponenten, die Zuordnung der Steuerungen, das Bewegungsverhalten, die Auswahl der Betriebsarten, den Not-Aus, die Unterbrechung der Kommunikation, das Verhalten beim Neustart sowie alle weiteren erforderlichen Funktionen umfasst. Die Tests müssen gemäß der Systemdokumentation und den entsprechenden Sicherheitsvorschriften durchgeführt werden.
Kann ein drahtloses Fernsteuerungssystem auch außerhalb der direkten Sichtverbindung genutzt werden?
Möglicherweise, aber der Bediener benötigt eine geeignete Möglichkeit, den Bagger und seinen Arbeitsbereich zu beobachten. Je nach Anwendungsfall und der verfügbaren visuellen Rückmeldung kann eine kameragestützte Fernsteuerung erforderlich sein.
Wird ein Bagger durch den Einbau einer Fernbedienung automatisch sicherer?
Nein. Der Fernbetrieb kann zwar die Gefährdung durch bestimmte Risiken verringern, birgt jedoch neue Risiken in Bezug auf Steuerung, Kommunikation und Übersicht. Die gesamte Maschine und ihr Verwendungszweck müssen bewertet werden.
Wovon hängt der Preis für die Nachrüstung eines Baggers mit Fernsteuerung ab?
Die vorhandenen Steuerungen der Maschine, die erforderlichen Funktionen, der Hardware- und Antriebsbedarf, das Kommunikationssystem, die Sicherheitsauslegung, die Installationsarbeiten, die Inbetriebnahme und die Schulungen wirken sich alle auf die Gesamtkosten aus.
Sollte ein Eigentümer das Fernbedienungssystem ohne fachmännische Unterstützung installieren?
Ein Umbau wirkt sich auf die Steuerung von Schwermaschinen aus und sollte von qualifiziertem Personal gemäß einem genehmigten technischen Plan durchgeführt werden. Allgemeine Verkabelungsanweisungen können nicht gewährleisten, dass ein bestimmter Bagger nach dem Umbau sicher funktioniert.
