PumpeMotorIntegration – Kompakte Antriebslösungen für die Automatisierung hydraulischer Systeme

Herausforderung

Leistungsstarke mobile Arbeitsmaschinen benötigen kompakte, effiziente und zuverlässige Antriebssysteme. Gleichzeitig steigen die Anforderungen an Energieeffizienz, Zustandsüberwachung und Nachhaltigkeit. Die bisher getrennte Betrachtung von Pumpe und Antrieb bietet dabei nur begrenzte Möglichkeiten, das Gesamtsystem hinsichtlich Bauraum, Effizienz und Überwachbarkeit zu optimieren.

Projektziel

Ziel des Projekts PumpeMotorIntegration ist die Entwicklung einer kompakten Integration einer Hochleistungs-Innenzahnradpumpe mit einem selbstüberwachenden Elektroantrieb und einer intelligenten Steuerung für die Automatisierung hydraulischer Systeme.

Hierfür soll eine Innenzahnradpumpe (IZ-Pumpe) direkt in den Elektromotor integriert werden, um ein leistungsfähiges und effizientes Pumpe-Motor-Aggregat für zukünftige mobile Arbeitsmaschinen zu schaffen.

Technischer Ansatz

Durch verschiedene Innovationen wird eine kompakte und effiziente Pumpe-Motor-Integration entwickelt. Im Mittelpunkt stehen dabei ein optimal abgestimmter thermischer Haushalt sowie die Nutzung der Sensoren des Elektromotors zur Lebensdauer- und Zustandsüberwachung der Pumpe.

Die ganzheitliche und aufeinander abgestimmte Entwicklung ermöglicht es, die Vorteile beider Komponenten zu vereinen und modulare Pumpe-Motor-Aggregate zu realisieren. Dadurch entsteht eine intelligente Systemlösung, die Antrieb, Hydraulik und Überwachung in einem kompakten Gesamtsystem zusammenführt.

Nutzen und Mehrwert

✅ Kompakte Integration von Pumpe und Elektromotor

✅ Verbesserte Energieeffizienz durch optimierte Systemauslegung

✅ Lebensdauer- und Zustandsüberwachung der Pumpe durch vorhandene Sensorsysteme

✅ Modulare Pumpe-Motor-Aggregate für unterschiedliche Anwendungen

✅ Zuverlässige und kostengünstige Automatisierung mobiler Arbeitsmaschinen

✅ Beitrag zur Reduktion von CO₂-Emissionen

Projektpartner

• Eckerle Technologies GmbH
• IBL HYDRONIC GmbH & Co. KG
• Technische Universität Dresden – Professur für Elektrische Maschinen und Antriebe (TUD EMA)
• Technische Universität Dresden – Professur für Fluid-Mechatronische Systemtechnik (TUD FMS)

Mit PumpeMotorIntegration leisten die Projektpartner einen wichtigen Beitrag zur Entwicklung kompakter, effizienter und intelligenter Antriebssysteme für die hydraulische Automatisierung mobiler Arbeitsmaschinen.

WorkSpaceXL – Modulare Arbeitsraumüberwachung für Großraummanipulatoren

Herausforderung

Großraummanipulatoren wie Bagger, Krane oder Betonpumpen bewegen sich in komplexen Arbeitsumgebungen. Für eine sichere Automatisierung ist eine zuverlässige und vollständige Erfassung des Arbeitsraums erforderlich. Herkömmliche Sensorsysteme stoßen hierbei aufgrund von Verschattungen und eingeschränkten Sichtfeldern an ihre Grenzen.

Projektziel

Ziel des Projekts WorkSpaceXL ist die Entwicklung eines modularen Sensorsystems zur vollständigen, verschattungsfreien, echtzeitfähigen und funktional sicheren Arbeitsraumüberwachung von Großraummanipulatoren. Das System soll flexibel auf unterschiedliche Maschinentypen übertragbar sein und die Grundlage für zukünftige automatisierte Arbeitsprozesse schaffen.

Technischer Ansatz

Im Projekt wird ein modulares Sensorsystem entwickelt, das eine vollständige und echtzeitfähige Erfassung des Arbeitsraums von Großraummanipulatoren ermöglicht. Hierfür werden mehrere Sensormodule intelligent miteinander vernetzt, sodass eine zuverlässige Arbeitsraumüberwachung und Hinderniserkennung realisiert werden kann. Das System ist flexibel auf unterschiedliche Maschinenkonfigurationen übertragbar und bildet damit die Grundlage für zukünftige automatisierte Anwendungen mobiler Arbeitsmaschinen.

Nutzen und Mehrwert

✅ Vollständige und zuverlässige Arbeitsraumüberwachung

✅ Echtzeitfähige Hinderniserkennung

✅ Modulares und skalierbares Sensorsystem für unterschiedliche Maschinentypen

✅ Erhöhung der funktionalen Sicherheit

✅ Grundlage für zukünftige automatisierte Arbeitsmaschinen

Projektpartner

• MOBA Mobile Automation AG
• Weiss Mobiltechnik GmbH
• Technische Universität Dresden (Professur für Baumaschinen)

Mit WorkSpaceXL leisten die Projektpartner einen wichtigen Beitrag zur Entwicklung intelligenter Sensorsysteme für mobile Arbeitsmaschinen. Das Projekt schafft die Grundlage für eine sichere und zuverlässige Arbeitsraumüberwachung und unterstützt damit die weitere Automatisierung von Bau- und Arbeitsmaschinen.

MultiBedienerKran – Intuitive Kranbedienung für den Mehrbedienereinsatz

Herausforderung

Die Bedienung von Anhängerkranen erfordert heute ein hohes Maß an Erfahrung und Konzentration. Gleichzeitig steigen die Anforderungen an Arbeitssicherheit, Effizienz und Benutzerfreundlichkeit. Insbesondere bei komplexen Hebeaufgaben und dem Einsatz mehrerer Bediener besteht Bedarf an intuitiven Bedienkonzepten und intelligenten Assistenzsystemen, die den Bedienprozess unterstützen.

Projektziel

Ziel des Projekts MultiBedienerKran ist die Entwicklung eines neuartigen Bedien- und Assistenzsystems für Anhängerkrane. Dabei sollen sowohl die Automatisierungsfähigkeit des Krans als auch die Interaktion zwischen Mensch und Maschine weiterentwickelt werden, um eine intuitive und teilautomatisierte Kranbedienung im Mehrbedienereinsatz zu ermöglichen.

Technischer Ansatz

Im Projekt werden die Bereiche Sensorik, Software und Vernetzung des Krans gezielt weiterentwickelt. Ergänzend entstehen verschiedene innovative Komponenten für die Bedienung und Automatisierung des Systems.

Hierzu zählen ein Bedienelement zur Vorgabe von Zielpunkten auf Basis der Ultra-Wide-Band-Technologie (UWB), ein Nutzerinterface als App zur Parametrierung und Visualisierung der Kranbedienung sowie ein nutzerorientiertes Bedienkonzept für die intuitive und teilautomatisierte Kransteuerung.

Darüber hinaus wird eine automatisierte Bewegungssteuerung entwickelt, die krangerechte Bewegungsabläufe auf Basis vorgegebener Zielpunkte ermöglicht.

Nutzen und Mehrwert

✅ Intuitive Bedienung von Anhängerkranen

✅ Unterstützung von Mehrbediener-Szenarien

✅ Teilautomatisierte Kransteuerung durch Zielpunktvorgaben

✅ App-basierte Parametrierung und Visualisierung

✅ Berücksichtigung von Arbeitsschutz, Effizienz und User Experience

✅ Weiterentwicklung der Automatisierungsfähigkeit von Kranen

Projektpartner

• Hermann Paus Maschinenfabrik GmbH
• Technische Universität Dresden (Professur für Baumaschinen)

Mit MultiBedienerKran leisten die Projektpartner einen wichtigen Beitrag zur Entwicklung intelligenter Assistenz- und Automatisierungssysteme für mobile Hebe- und Montagetechnik. Durch die Kombination aus intuitiver Bedienung und teilautomatisierter Kransteuerung können Arbeitsprozesse künftig effizienter, sicherer und anwenderfreundlicher gestaltet werden.

Bedienkonzept ToolCenterPoint – Intelligente Positionierung für mobile Arbeitsmaschinen

Herausforderung

Die Automatisierung mobiler Arbeitsmaschinen gewinnt zunehmend an Bedeutung. Gleichzeitig existieren bislang keine modularen Systeme, die sich flexibel für unterschiedliche Arbeitsmaschinen und Anbaugeräte einsetzen lassen. Insbesondere die präzise Positionierung von Werkzeugen sowie die verständliche Darstellung automatisierter Bewegungsabläufe stellen hohe Anforderungen an Technik und Bedienkonzept.

Projektziel

Ziel des Projekts Bedienkonzept ToolCenterPoint ist die Entwicklung eines modularen Automatisierungsbaukastens für mobile Arbeitsmaschinen. Dieser soll sowohl die teilautomatisierte und automatisierte Positionierung des Tool Center Points (TCP) von Anbaugeräten ermöglichen als auch den Maschinenbediener durch ein intuitives Anzeige- und Bedienkonzept unterstützen.

Technischer Ansatz

Im Projekt wird ein flexibel einsetzbarer Automatisierungsbaukasten entwickelt, der für unterschiedliche Positionierungsaufgaben auf verschiedenen mobilen Arbeitsmaschinen und Anbaugeräten genutzt werden kann. Dabei werden Funktionen zur automatisierten TCP-Positionierung mit modernen Visualisierungs- und Bedienkonzepten kombiniert.

Der Maschinenbediener erhält die Möglichkeit, Positionierungsvorgänge in verschiedenen Ablaufalternativen zu überwachen und zu steuern. Dadurch entsteht eine benutzerfreundliche Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine, die den Einsatz automatisierter Funktionen im Baustellenalltag erleichtert.

Nutzen und Mehrwert

✅ Teilautomatisierte und automatisierte Positionierung von Anbaugeräten

✅ Flexibler Einsatz auf unterschiedlichen Arbeitsmaschinen und Anbaugeräten

✅ Modulares System für verschiedene Positionierungsaufgaben

✅ Intuitive Visualisierung komplexer Bewegungsabläufe

✅ Verbesserte Unterstützung des Maschinenbedieners

✅ Wichtige Grundlage für die Automatisierung mobiler Arbeitsmaschinen

Projektpartner

• Weiss Mobiltechnik GmbH
• Technische Universität Dresden (Professur für Baumaschinen)

Mit dem Projekt Bedienkonzept ToolCenterPoint leisten die Projektpartner einen wichtigen Beitrag zur Entwicklung modularer Automatisierungslösungen für mobile Arbeitsmaschinen und schaffen die Grundlage für eine intuitive und anwenderfreundliche Interaktion zwischen Mensch und Maschine.

DurchbiegungsMesskette – Präzision als Schlüssel zur Automatisierung mobiler Arbeitsmaschinen

Herausforderung

Bei langen schlanken Auslegerstrukturen von mobilen Arbeitsmaschinen wie Baggern oder Autobetonpumpen führen Prozesslasten und Störgrößen zu Durchbiegungen, der Auslegerstruktur, die eine exakte Positionierung des Tool-Center-Points (TCP) erschweren. Für automatisierte Arbeitsprozesse ist jedoch eine präzise Kenntnis der tatsächlichen Position unverzichtbar.

Projektziel

Ziel des Projekts ist die Entwicklung einer innovativen Durchbiegungsmesskette für komplexe Auslegerstrukturen mobiler Arbeitsmaschinen. Dadurch soll die tatsächliche Position des Tool-Center-Points präzise erfasst und als Grundlage für automatisierte Arbeitsprozesse genutzt werden.

Technischer Ansatz

Die Projektpartner verfolgen dabei einen neuen Ansatz: Die Durchbiegung jedes einzelnen Auslegerglieds soll in Echtzeit gemessen werden. Eine intelligente, Edge-Computing-basierte Sensorkette verarbeitet die Daten direkt vor Ort und berechnet daraus kontinuierlich die exakte TCP-Position.

Nutzen und Mehrwert

✅ Echtzeit-Erfassung von Durchbiegungen und Schwingungen

✅ Präzise Positionierung der Arbeitsausrüstung

✅ Automatische Kompensation von Abweichungen

✅ Wichtige Grundlage für autonome und teilautonome Arbeitsmaschinen

Das Projekt zeigt, wie moderne Sensorik und Edge Computing die nächste Generation intelligenter Baumaschinen und mobiler Arbeitsgeräte ermöglichen können.

Projektpartner

• GEMAC Chemnitz GmbH
• Technische Universität Dresden (Professur für Baumaschinen)

Das Projekt leistet einen wichtigen Beitrag zur Entwicklung intelligenter Hebe- und Montagetechnologien für die Baustelle der Zukunft.

AutoTraVers – Intelligente Krantraversen für die automatisierte Baustelle

Herausforderung

Das sichere Anschlagen, Ausrichten, Positionieren und Lösen schwerer Bauelemente gehört zu den zentralen Aufgaben auf Baustellen. Diese Prozesse erfolgen heute vielfach manuell und erfordern erfahrenes Fachpersonal. Gleichzeitig stellen Schwingungen, ungünstige Lastverteilungen und komplexe Montageabläufe hohe Anforderungen an Sicherheit und Effizienz.

Projektziel

Ziel des Projekts AutoTraVers ist die Entwicklung einer intelligenten Krantraverse, die zukünftige Hebe- und Montageprozesse automatisiert unterstützen kann. Lasten sollen nicht nur sicher aufgenommen, sondern auch automatisch erkannt, ausgerichtet und während des Hebevorgangs aktiv stabilisiert werden, um sie letztendlich sicher zu lösen.

Technischer Ansatz

AutoTraVers kombiniert verschiedene innovative Technologien in einem integrierten Gesamtsystem. Hierzu zählen KI-gestützte Verfahren zur automatischen Erkennung der Last und deren Anschlagpunkte, verfahrbare Hakenaufnahmen mit automatischem Verschlussmechanismus sowie ein Rotations- und Neigungssystem zur Ausrichtung der Last und Lageregelung.

Durch die intelligente Verknüpfung dieser Funktionen entsteht ein neuartiger Ansatz für die autonome Lastaufnahme, Ausrichtung sowie das Lösen schwerer Bauelemente auf Baustellen.

Nutzen und Mehrwert

✅ Automatische Erkennung der Bauelemente und deren Anschlagpunkte

✅ Intelligente Unterstützung bei der Lastaufnahme

✅ Aktive Ausrichtung von Lasten während des Hebevorgangs

✅ Wichtige Grundlage für zukünftige automatisierte Hebe- und Montageprozesse

Projektpartner

• Ludwig System GmbH & Co. KG
• Technische Universität Dresden (Professur für Baumaschinen)

Das Projekt leistet einen wichtigen Beitrag zur Entwicklung intelligenter Hebe- und Montagetechnologien für die Baustelle der Zukunft.