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.



  • Maschinenbau will trotz Corona weiter ausbilden

    Maschinenbau will trotz Corona weiter ausbilden

    Laut einer aktuellen Umfrage des VDMA unter 600 Mitgliedsfirmen gehen 68 Prozent davon aus, dass sie künftig genauso viele gewerblich-technische Ausbildungsplätze anbieten können, wie vor der Corona-Pandemie.

    mehr lesen: Maschinenbau will trotz Corona weiter ausbilden

  • Industrie 4.0 im Maschinenbau im Trend

    Industrie 4.0 im Maschinenbau im Trend

    Im Rahmen der Marktstudie ‚Industrielle Kommunikation/Industrie 4.0 2020‘ gaben im Januar/Februar 2020 mehr als 300 Maschinenbauunternehmen Auskunft über das Einsatzverhalten und über zukünftige Entwicklungen in den Bereichen Kommunikationstechnologien und Industrie…

    mehr lesen: Industrie 4.0 im Maschinenbau im Trend

  • Cyberattacken oft zu spät entdeckt

    Cyberattacken oft zu spät entdeckt

    Mangelnde Reaktionsgeschwindigkeit ist für den Mittelstand die größte Herausforderung bei Cyberangriffen. Dabei stehen laut einer Studie von Deloitte Mitarbeiter bei der Abwehr von Risiken im Brennpunkt. Phishing-Mails, Betrugs-Websites und Erpressungssoftware…

    mehr lesen: Cyberattacken oft zu spät entdeckt

  • Hilpert vertreibt Critical Manufacturing-MES in der Schweiz

    Hilpert vertreibt Critical Manufacturing-MES in der Schweiz

    Das MES von Critical Manufacturing können Schweizer Unternehmen künftig auch von Hilpert Electronic beziehen. Der Spezialist für Applikationen rund um die Mikroelektronikfertigung ist neuer Vertriebspartner des weltweit agierenden MES-Herstellers mit…

    mehr lesen: Hilpert vertreibt Critical Manufacturing-MES in der Schweiz

  • KI ist wichtig, die Umsetzung läuft noch schleppend

    KI ist wichtig, die Umsetzung läuft noch schleppend

    Die Unternehmen sprechen der künstlichen Intelligenz eine herausragende Bedeutung zu, tun sich aber schwer damit, die Technologie praktisch einzusetzen. Dies geht aus einer branchenübergreifenden Umfrage des Digitalverbands Bitkom unter 603…

    mehr lesen: KI ist wichtig, die Umsetzung läuft noch schleppend

  • Algorithmen automatisiert trainieren

    Algorithmen automatisiert trainieren

    Durch künstliche Intelligenz (KI) können Maschinen Objekte erkennen. Dafür werden Algorithmen mit Bilddaten manuell trainiert. Das am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entstandene Start-up Kimoknow hat eine Technologie entwickelt, um…

    mehr lesen: Algorithmen automatisiert trainieren

  • Übungen als Schutz vor Cyberrisiken?

    Übungen als Schutz vor Cyberrisiken?

    Immer mehr IT-Abteilungen vertrauen auf Penetrationstests oder Bug-Bounty-Programme und simulieren Cyberattacken, um ihre Mitarbeiter zu sensibilisieren. Grund dafür ist der explosionsartige Anstieg von Cyberbedrohungen. 

    mehr lesen: Übungen als Schutz vor Cyberrisiken?

  • Stephan Klokow in Vorstand des Cluster IT Mitteldeutschland gewählt

    Stephan Klokow in Vorstand des Cluster IT Mitteldeutschland gewählt

    Stephan Klokow, Direktor DPI (Deep Packet Inspection) beim Rohde & Schwarz Tochterunternehmen Ipoque, wurde während der Mitgliederversammlung am 18. Mai 2020 in den Vorstand des Branchennetzwerks Cluster IT Mitteldeutschland e.V.…

    mehr lesen: Stephan Klokow in Vorstand des Cluster IT Mitteldeutschland gewählt

  • Netzwerk-Firewall für interne Segmentierung

    Netzwerk-Firewall für interne Segmentierung

    Fortinet stellt mit der FortiGate 4200F eine leistungsstarke Netzwerk-Firewall vor. Diese basiert auf dem NP7, dem von Fortinet entwickelten Netzwerkprozessor der siebten Generation. Indem sie Networking mit Security verbindet, ermöglicht…

    mehr lesen: Netzwerk-Firewall für interne Segmentierung

  • Industrie rechnet weiter mit Rückgang der Produktion

    Industrie rechnet weiter mit Rückgang der Produktion

    Trotz eines Anstiegs im Vergleich zum Vormonat bleiben die Ifo-Produktionserwartungen im negativen Bereich. Die deutsche Industrieunternehmen erwarten somit einen weiteren Rückgang der Produktion.

    mehr lesen: Industrie rechnet weiter mit Rückgang der Produktion

  • Harald Rackel wird COO bei SSI Schäfer

    Harald Rackel wird COO bei SSI Schäfer

    Zum 1. Oktober hat die SSI Schäfer Gruppe die Position des Chief Operating Officer besetzt. Der Beirat der Unternehmensgruppe hat Harald Rackel in das Amt berufen.

    mehr lesen: Harald Rackel wird COO bei SSI Schäfer

  • Fusionen und Übernahmen 2019 stabil auf niedrigem Niveau

    Fusionen und Übernahmen 2019 stabil auf niedrigem Niveau

    Deutsche Unternehmen waren im Jahr 2019 an weniger Fusionen und Übernahmen beteiligt als im Vorjahr. Für die zweite Jahreshälfte ermittelte der ZEW-Zephyr M&A-Index sogar den tiefsten Stand seit Beginn der…

    mehr lesen: Fusionen und Übernahmen 2019 stabil auf niedrigem Niveau