Off-Highway: Herausforderungen neben der Straße meistern

Ob Systeme für Baumaschinen, Landmaschinen, Forst- oder Kommunalfahrzeuge, Material Handling-Anwendungen oder Off-Road-Fahrzeuge - holen Sie typische Arbeitsszenarien in die Simulation und testen Sie, ob Ihre Entwicklungen den realen Anforderungen entsprechen. Der virtuelle Fahrversuch liefert Ihnen reproduzierbare und belastbare Ergebnisse. Somit können Sie Ihre Projekte frühzeitig in die richtige Richtung lenken und sich den technischen Vorsprung im Wettbewerb um die besten Off-Highway-Innovationen sichern.

Als ein verlässlicher Partner im Bereich Off-Highway kennen wir die besonderen Herausforderungen Ihrer Branche: Um Produktivität, Präzision und Sicherheit mobiler Arbeitsmaschinen zu steigern, werden zunehmend intelligente mechatronische Systeme in die Fahrzeuge integriert. Parallel dreht sich alles um die möglichst effiziente Verwendung von Kraftstoffen bei immer strenger werdenden Gesetzen zum Schadstoffausstoß. 

Hinzu kommt die hohe Anzahl von Varianten bei relativ geringen Stückzahlen. Dies spricht alles für den durchgängigen Einsatz der Simulation im Entwicklungsprozess. Wir unterstützen Sie, Ihre Entwicklungsumgebung auf Ihre Ansprüche abgestimmt zu erweitern.

Energieeffizienz & Umweltverträglichkeit

Effizient und umweltbewusst – die Anforderungen an die Antriebe von morgen

Die gesetzlichen Regelungen für den zulässigen Schadstoffausstoß werden immer strenger. Gleichzeitig zählt für Kunden und Hersteller vor allem eines: die Wirtschaftlichkeit der Maschinen. Moderne Motor- und Getriebesteuerungen können einen wesentlichen Beitrag leisten, den Kraftstoffverbrauch und den Emissionsausstoß zu senken. Die Elektrifizierung des Dieselmotors und alternative Kraftstoffe sind weitere Schlüsseltechnologien, um die hochgesteckten Ziele zu erreichen. Doch welche Ansätze versprechen für die konkrete Anwendung den größten Erfolg? Durch den virtuellen Fahrversuch erkennen Sie in allen Phasen der Entwicklung emissions- und verbrauchskritische Betriebsphasen, verstehen die entsprechenden Wirkzusammenhänge und können somit darauf frühzeitig reagieren.

Bestimmen Sie die Gesamteffizienz in realitätsnahen Arbeitsszenarien

  • Bauen Sie schnell und unkompliziert einen virtuellen Prototyp mit allen Teilsystemen aus Modellen auf. Als Basis dienen die bewährten Modelle der CarMaker- oder TruckMaker-Bibliothek. Integrieren Sie über die verschiedenen Schnittstellen Modelle von Komponenten oder Systemen aus anderen Modellierungsumgebungen z. B. Simulink, Dymola, GT, AVL CRUISE oder C-Code.
  • Definieren Sie Einsatzszenarien, die der IPGDriver exakt abarbeitet - von leichten Nutzfahrzeugen bis hin zu schweren Nutz- und Sonderfahrzeugen. Wie ein menschlicher Testfahrer gibt er Gas, bremst, lenkt und bedient die Arbeitsgeräte. 
  • Testen und optimieren Sie Ihre Entwicklungen in ein und derselben Entwicklungsumgebung. 
  • Vergleichen Sie mit Hilfe des virtuellen Benchmarks Driveability, Verbrauch und Schadstoffausstoß Ihres Antriebs in verschiedenen Fahrzeugen und unterschiedlichen Betriebsstrategien.
  • An unseren Testsystemen verschmelzen Hardware (Steuergeräte/Komponenten) und Simulation zu einem Gesamtsystem. Integrieren Sie z. B. den real laufenden Motor am Prüfstand in das in Echtzeit simulierte Fahrzeug und messen Sie die realen Verbräuche und Emissionen in realistischen, reproduzierbaren Arbeitsszenarien. 
  • Praktisch für die Entwicklung von Hybridantriebskonzepten: Elektrifizieren Sie den Motor virtuell im Gesamtfahrzeug und analysieren Sie Emissionen und Verbrauch am Motorprüfstand. So können aufwendige und teure Fahrzeugprototypen reduziert werden.
Sicherheit & Komfort

Schneller und sicherer auf der Straße und im Gelände: Fahrdynamische Assistenzsysteme

Der Traktor ist der Allrounder unter den mobilen Arbeitsmaschinen. Er dient zum Zug und Antrieb von Arbeitsgeräten auf dem Feld und wird auch außerhalb der Landwirtschaft für die Arbeit in der Forstwirtschaft, bei Kommunalanwendungen oder auf Baustellen genutzt. Da sich die Höchstgeschwindigkeit von Traktoren in den letzten Jahren kontinuierlich erhöht hat, werden sie vermehrt auch für Transportarbeiten auf der Straße eingesetzt. Dies stellt erweiterte Anforderungen an die Fahrdynamik von Traktoren; zunehmend werden fahrdynamische Assistenzsysteme in die Fahrzeuge integriert, die für mehr Sicherheit und Komfort sorgen.

Hier einige Beispiele:

  • Antiblockiersystem 
  • Reifendruckregelung
  • Niveaugeregelte Vorderachse
  • Geschwindigkeitsabhängige Wankstabilisierung
  • Überlagerungslenkung
  • Steer-by-wire-Lenkung mit dynamischer Lenkwinkelregelung
  • Automatische Lenkassistenten

Funktionen frühzeitig erproben – reproduzierbar, sicher und ressourcenschonend

Untersuchen Sie die Systeme durchgängig im virtuellen Fahrversuch. Basierend auf CarMaker oder TruckMaker bauen Sie einen virtuellen Prototyp anhand der Fahrzeugdaten auf. Entdecken Sie dabei die vielfältigen Möglichkeiten, um auch spezielle Off-Road-Strecken und -Reifen zu modellieren und zu simulieren. Automatisieren Sie Ihre Versuche mit dem Test Manager. Er führt über Nacht alle relevanten Manöver aus, analysiert die Ergebnisse und liefert Ihnen am nächsten Morgen die fertigen Berichte. So führen Sie im Handumdrehen Sensitivitätsstudien durch, bei denen Sie alle Parameter variieren können, die für Ihre Fragestellung relevant sind.

Hier einige Beispiele:

  • Wechselnde Untergründe
  • Bodenunebenheiten (z. B. durch Integration von OpenCRG-Daten)
  • Quer- und Längsneigung der Strecke
  • Verschiedene Off-Road-Bereifungen
  • Anbaugeräte wie Pflug, Egge, Grubber, Mähwerke, Frontlader, Schaufel etc.
  • Ballastierungen
  • Anhänger mit unterschiedlichen Beladungsarten
Vernetzung & Automatisierung

Zusammenarbeit leicht gemacht – kollaborierende und autonome Fahrzeuge

Der Trend zu mehr Vernetzung und Automatisierung in der Agrartechnik ist ungebrochen. Hierdurch steigt auch der Entwicklungsaufwand, dem sich mit fortschrittlichen Simulations- und Testlösungen begegnen lässt. Zwei aktuelle Entwicklungen demonstrieren diesen Trend: Die „elektronische Deichsel“ ermöglicht es dem Fahrer, mehrere Maschinen gleichzeitig zu führen. Über Funk und Satellitennavigation werden die Landmaschinen zu einer Einheit verbunden. Das fahrerlose Fahrzeug erledigt auf diese Weise die gleichen Arbeitsprozesse wie das Fahrzeug mit Fahrer. Ein Beispiel für Automatisierung ist der autonome Traktor, der selbstständig einen Überladewagen für Getreide zwischen dem Mähdrescher im Feld und einem Lkw am Feldrand bewegt.

Gehen Sie auf Nummer sicher – simulieren Sie alle erdenklichen Szenarien

Kollaborierende Landmaschinen und autonome Fahrzeuge erfordern hohe Sicherheitsstandards. Je eigenständiger das System, desto umfassender muss das Umfeld durch Sensoren und Kameras überwacht werden. Dementsprechend wichtig ist es, alle erdenklichen Szenarien in der Simulation zu testen: Funktioniert das Sicherheitskonzept? Was passiert, wenn ein Sensor ausfällt? Wie geht das System mit sensortypischen Störgrößen um? Welchen Einfluss hat das Wetter?

  • Erstellen Sie in CarMaker oder TruckMaker virtuelle Prototypen Ihrer Maschinen inklusive der Anbaugeräte. 
  • Integrieren Sie Modelle der eingesetzten Sensortechnologien über verschiedene Schnittstellen. Nutzen Sie die Radar-, Lidar- und Ultraschall-Modelle. Ebenfalls verfügbar sind die anspruchsvollen Physical Sensor Models, die orts- und zeitsynchron zur Simulation Videodaten liefern.
  • Ihr System nutzt die Fusion von GPS-Signalen und Fahrdynamikdaten zur Positionsbestimmung? Mit dem Space-Segment-Modell können Sie ein GPS-Satellitensystem simulieren. Dieses bildet sogar reale Fehler und Störgrößen des GPS-Signals ab.
  • Untersuchen Sie die Systeme durchgängig in MIL-, SIL- und HIL-Tests. Unsere Video Interface Box unterstützt den Test von kamerabasierten Systemen am Hardware-in-the-Loop-Prüfstand. 
  • Testen Sie mit der Vehicle-in-the-Loop-Simulation Ihre reale Landmaschine auf freiem Gelände in einer vollkommen virtualisierten Umgebung.

Das ist der virtuelle Fahrversuch

Szenarien simulieren, Tests automatisieren, Ergebnisse bewerten und die richtigen Entscheidungen treffen

Radlader sind anspruchsvolle Arbeitsmaschinen. Sie müssen schnell und wendig sein und an der Schaufel enorme Kräfte aufbringen. Auch anspruchsvolle und aufwendige Szenarien können mit dem virtuellen Fahrversuch in einer frühen Entwicklungsphase getestet werden.

Bewegliche Ladungen verursachen ein anderes Fahrverhalten als starre Ladungen. Untersuchen Sie mit einem virtuellen Prototyp das Fahrzeugverhalten in Kurven, bei plötzlichen Lenkbewegungen oder beim Bremsen.

Stapler können tonnenschwere Lasten in schwindelerregende Höhen transportieren. Assistenzsysteme leisten Unterstützung – mit unseren Lösungen testen Sie effizient alle Varianten.

Spezielle Aufbauten bei Sonderfahrzeugen sind meist Unikate, sodass Prototypen nicht verfügbar sind. Durch den virtuellen Fahrversuch wird es Ihnen ermöglicht, die Kundenspezifikationen vor der Auslieferung systematisch zu validieren.

Hier finden Sie weitere Informationen zum Thema.

Effizienzsteigerung bei Traktoren: TruckMaker bei John Deere (Apply & Innovate 2016)
2.53 MB / PDF / 2016 / John Deere GmbH & Co. KG, Waldemar Stark / Englisch
Testmanagement: CarMaker bei Linde (Apply & Innovate 2016)
2.09 MB / PDF / 2016 / Linde Material Handling GmbH, Thorsten Pendzialek, Mario Kuhn / Englisch
Modellbasiertes Testen des Linde Safety Pilot für Gabelstapler (Apply & Innovate 2014)
2.26 MB / PDF / 2014 / Linde Material Handling, Thorsten Pendzialek / Englisch
ATZ 12/2013: Simulation der Fahrdynamik eines Quads mit aktivem Fahrer
2.28 MB / PDF / 2013 / (c) ATZ / Deutsch

Besuchen Sie auch unsere 
Mediensammlung.