Claas macht Mähdrescher fit für Refurbishing

Im It's OWL Projekt GoProZero arbeitet Claas daran, seine Mähdrescher fit für das Refurbishment zu machen.
Im It’s OWL Projekt GoProZero arbeitet Claas daran, seine Mähdrescher fit für das Refurbishment zu machen. – Bild: Claas

Der Landmaschinenhersteller Claas arbeitet im Rahmen des Projekts mit der Universität Bielefeld, dem Fraunhofer IOSB-INA und der Technischen Hochschule OWL zusammen. Das Team untersucht, wie sich Erntemaschinen elektronisch so vorbereiten lassen, dass Refurbishing – also die Wiederaufbereitung und funktionale Aufwertung von Bestandsmaschinen – technisch erleichtert werden kann. Die dabei gewonnenen Erkenntnisse können später auch anderen Unternehmen aus dem Netzwerk als Orientierung dienen. Denn viele Maschinen- und Anlagenbauer kennen ähnliche Fragen: Die Grundmaschine ist auf eine lange Nutzung ausgelegt, elektronische Komponenten und digitale Funktionen müssen aber regelmäßig erneuert oder erweitert werden. Das Projekt geht am Beispiel Mähdrescher der Frage nach, wie sich Elektronik über mehrere Maschinengenerationen hinweg mitdenken lässt.

Wie arbeitet ein Mähdrescher?

Um den Ansatz von Claas im Projekt GoProZero einzuordnen, hilft ein Blick auf den Ernteprozess. Die Aufgabe eines Mähdreschers besteht darin, Getreide von Halmen und Pflanzenresten zu trennen und das Korn sauber zu gewinnen. Zunächst schneidet das Schneidwerk die Pflanzen ab und fördert sie in das Innere der Maschine. Im Dreschaggregat (1) werden die Körner zunächst ausgedroschen und im Abscheideaggregat (2) und in der Reinigung (3) mithilfe von Sieben und Luftströmungen von den restlichen Pflanzenbestandteilen wie etwa unterschiedlichen langen Strohresten und Spelzen entmischt. Das gereinigte – also von allen Pflanzenbestandteilen befreite – Korn wird im Korntank (4) gespeichert. Die restlichen kleinen Pflanzenbestandteile wie Spelzen werden auf das Feld zurückgegeben (5). Die langen Strohreste werden mit einem am Heck des Mähdreschers integrierten Strohhäcksler (6) zerkleinert und anschließend auf dem Feld verteilt (7).

Zwischen kleinster und größter Baureihe des Landmaschinenherstellers liegen große Unterschiede in Größe und Leistung. Die grundlegenden Prozessschritte ähneln sich jedoch in allen Baureihen. Diese Gemeinsamkeit möchte Claas nutzen: Wenn die Prozesse vergleichbar sind, stellt sich die Frage, ob sich elektronische Lösungen, Sensorkonzepte und Datenmodelle über verschiedene Baureihen und Generationen hinweg nutzen lassen.

Schematische Darstellung der wichtigsten Baugruppen eines Mähdreschers ohne Antriebssysteme. Gezeigt werden hier Dreschaggregat (1), Abscheideaggregat (2), Reinigung (3), Korntank (4), Spreuverteiler (5), Strohhäcksler (6) und Radialverteiler (7).
Schematische Darstellung der wichtigsten Baugruppen eines Mähdreschers ohne Antriebssysteme. Gezeigt werden hier Dreschaggregat (1), Abscheideaggregat (2), Reinigung (3), Korntank (4), Spreuverteiler (5), Strohhäcksler (6) und Radialverteiler (7). – Bild: IClaas

Elektronik über den Lebenszyklus mitdenken

Alle Baugruppen werden laufend weiterentwickelt. Das betrifft mechanische Komponenten ebenso wie Sensortechnik und Assistenzsysteme zur Prozessüberwachung und Optimierung. Neue Funktionen müssen sich im weltweiten Einsatz bewähren, bevor sie in die Serie einfließen. „Wir möchten besser verstehen, unter welchen Voraussetzungen sich Elektronik über viele Jahre erweitern oder ersetzen lässt, ohne bei jeder Maschine bei null anzufangen. Das Projekt soll uns dafür wichtige Daten und Denkanstöße liefern“, sagt Marvin Barther, Advanced Development Process Automation bei Claas.

Refurbishing als Baustein der Kreislaufwirtschaft

Refurbishing spielt im Kontext der Kreislaufwirtschaft eine zentrale Rolle. Statt Maschinen früh auszutauschen, werden sie technisch überarbeitet, mit neuen Komponenten versehen und so für weitere Nutzungsphasen fit gemacht. Dazu gehören Maßnahmen wie die Erneuerung von Verschleißteilen, die Modernisierung der Elektronik oder softwareseitige Funktionsupgrades. Das Konzept der Kreislaufwirtschaft berücksichtigt verschiedene sogenannte R-Strategien. Dazu zählen z.B. Reparatur, Wiederverwendung, Refurbishment, Remanufacturing und Recycling. Alle Ansätze verfolgen das Ziel, Produkte möglichst lange im Einsatz zu halten und Materialkreisläufe zu schließen. GoProZero untersucht, welche Beiträge Elektronik und digitale Funktionen zu dieser Logik leisten können. Wenn Sensorik, Steuerungen und Software modularer aufgebaut sind, lässt sich die Funktionalität bestehender Maschinen grundsätzlich leichter erweitern. Das unterstützt sowohl die Ressourcenschonung als auch wirtschaftliche Aspekte wie Restwerte und Planungssicherheit.

Wie das Team vorgeht

Das Projektteam betrachtet zunächst ausgewählte Prozessaggregate im Mähdrescher. Hierfür sollen mehrere Maschinen mit unterschiedlichen Bautypen eines Aggregats ausgestattet werden. „In realen Ernten werden die Daten unserer elektronischen Systeme, insbesondere der Sensoren zur Prozessüberwachung, aufgezeichnet. In Kooperation mit den Instituten wollen wir dann auf Grundlage verschiedener Methoden die Übertragbarkeit der Bautypen untereinander und anschließend auch aggregatübergreifend untersuchen. In diesem Sommer konnten wir hierfür im Rahmen der Getreideernte erfolgreich die ersten Daten aufzeichnen. Parallel konnten wir die ersten Methoden aufarbeiten, um geeignete Modelle aufzustellen“, sagt Barther.

Auf dieser Datengrundlage untersuchen die Forschungspartner, wie gut sich verschiedene Aggregatvarianten miteinander vergleichen lassen. Im nächsten Schritt geht es darum, Zusammenhänge zwischen unterschiedlichen Baugruppen zu verstehen. Ziel ist es, Muster zu erkennen, etwa welche Sensoren welche Informationen unter welchen Bedingungen liefern und mit welcher Übertragbarkeit auf andere Maschinenvarianten. Die weiteren Arbeiten sind als iterative Schleifen angelegt: Daten analysieren, Modelle anpassen, Ergebnisse mit der Praxis rückkoppeln und daraus die nächsten Entwicklungsschritte ableiten.

Nutzen für andere Unternehmen

Für Claas bietet das Projekt die Chance, Erfahrungen zu sammeln, wie sich Elektronik so gestalten lässt, dass spätere Modernisierungen realistischer werden. Für andere Unternehmen im It’s OWL-Netzwerk kann dabei deutlich werden, welche Prinzipien sich grundsätzlich übertragen lassen – etwa beim Umgang mit Schnittstellen, beim Einsatz von Sensordaten oder bei der Verbindung von Feldversuchen mit digitalen Auswertungen. „Wir erwarten nicht, dass jede Maschine plötzlich komplett umrüstbar wird. Aber wir möchten lernen, wo schon kleine Entscheidungen in der Entwicklung später Spielraum für Modernisierung schaffen. Diese Lernkurve ist für uns mindestens so wichtig wie einzelne technische Ergebnisse“, sagt Barther.



  • Anstieg der Konjunkturerwartungen im Januar

    Anstieg der Konjunkturerwartungen im Januar

    Im Januar sind die Konjunkturerwartungen im ZEW-Indikator gestiegen. Trotz des Lockdowns haben sich die Aussichten demnach verbessert. Dabei seien vor allem die Exporterwartungen gestiegen, sagt ZEW-Präsident Prof. Achim Wambach, Ph.D.

    mehr lesen: Anstieg der Konjunkturerwartungen im Januar

  • Produktion unter erschwerten Bedingungen

    Produktion unter erschwerten Bedingungen

    Elektronikfertigung während der Pandemie Produktion unter erschwerten Bedingungen Da man in der Produktion nicht so ohne weiteres auf Homeoffice setzen kann, müssen sich Fertiger Konzepte einfallen lassen, wie sie unter…

    mehr lesen: Produktion unter erschwerten Bedingungen

  • Facton wird Teil der FOG

    Facton wird Teil der FOG

    Die FOG Software Group will mit der Übernahme von Facton ihr Portfolio an Softwarelösungen für die intelligente Fertigung ausbauen.

    mehr lesen: Facton wird Teil der FOG

  • Eplan startet Partnernetzwerk

    Eplan startet Partnernetzwerk

    Eplan startet mit der Gründung eines neuen Partnernetzwerks in das neue Jahr. Durch den Austausch der Partner soll unter anderem die Integration unterschiedlicher Systeme vereinfacht werden.

    mehr lesen: Eplan startet Partnernetzwerk

  • Neuer Robotikverband gegründet

    Neuer Robotikverband gegründet

    Um den Robotereinsatz bei kleineren und mittleren Unternehmen zu fördern, wurde Ende des vergangenen Jahres der Deutsche Robotik Verband gegründet.

    mehr lesen: Neuer Robotikverband gegründet

  • Umsatzerwartungen erstmals in der Pandemie positiv

    Umsatzerwartungen erstmals in der Pandemie positiv

    Auf 2021 blicken die Entscheider in der Branche mit einer Mischung aus Zurückhaltung und leichtem Optimismus. Dies geht aus dem aktuellen Maschinenbau-Barometer von PwC hervor.

    mehr lesen: Umsatzerwartungen erstmals in der Pandemie positiv

  • SAS übernimmt Boemska

    SAS übernimmt Boemska

    SAS übernimmt den britischen Low-Code/No-Code-Spezialisten Boemska. Das Unternehmen ist bereits Technologiepartner von SAS.

    mehr lesen: SAS übernimmt Boemska

  • Die Produktion aufteilen

    Die Produktion aufteilen

    Die SmartFaxtory KL arbeitet an der Realisierung an einem Shared Production-Ansatz und bildet so die Grundlage für das europäische Infrastrukturprojekt GAIA-X.

    mehr lesen: Die Produktion aufteilen

  • Sichere SD-WAN-Appliances für OT-Umgebungen

    Sichere SD-WAN-Appliances für OT-Umgebungen

    Fortinet kündigt mit der FortiGate Rugged 60F und der FortiGate Rugged 60F mit integrierter LTE-Next-Generation-Firewall zertifizierte sichere SD-WAN-Appliances für den Einsatz in OT-Umgebungen an.

    mehr lesen: Sichere SD-WAN-Appliances für OT-Umgebungen

  • Inform erweitert Geschäftsführung

    Inform erweitert Geschäftsführung

    Zum Führungsteam beim Softwarehersteller Inform kommen im Januar vier neue Mitglieder hinzu. In diesem Zuge möchte das Unternehmen seinen Fokus auf die Themen Nachhaltigkeit, Innovation und Internationalisierung legen.

    mehr lesen: Inform erweitert Geschäftsführung

  • Branchenverbände hoffen 2021 auf Besserung

    Branchenverbände hoffen 2021 auf Besserung

    Zum Jahreswechsel befragt das Institut der deutschen Wirtschaft (IW) traditionell deutsche Verbände nach ihren wirtschaftlichen Erwartungen für das kommende Jahr. In diesem Jahr berichten darin die meisten Branchen von einschneidenden…

    mehr lesen: Branchenverbände hoffen 2021 auf Besserung

  • Nachhaltigkeit wird zum Trend

    Nachhaltigkeit wird zum Trend

    Nachhaltigkeit und stärkeres Umweltbewusstsein erfahren in der Fertigungsindustrie neue Aufmerksamkeit. Der Übergang von der Linearwirtschaft zu einer Kreislaufwirtschaft spielt dabei eine entscheidende Rolle. Colin Elkins, Vice President Manufacturing bei IFS,…

    mehr lesen: Nachhaltigkeit wird zum Trend