Die Verwendung von mechatronischen Elementen und das Zusammenspiel aus Mechanik, Software und Elektronik sind wichtige Bestandteile bei mobilen Arbeitsmaschinen. Die vorliegende Arbeit befasste sich mit der Entwicklung eines Steuerungskonzeptes am Anfang der Entwicklungsphase einer mobilen Arbeitsmaschine, besonders im Hinblick auf die spätere Sicherheit der Maschine. Dabei wurde speziell auf die verschiedenen, derzeit gültigen Normen eingegangen und es wurden Methodenaufgezeigt, wie kritische Funktionen an der Maschine erkannt werden können. Mit verschiedenen Schaltungsbeispielen wurde aufgezeigt, wie sicherheitskritische Funktionen umgesetzt werden können. Um die Entwicklung zeitlich einteilen zu können, wurden verschiedenen Phasen beider Entwicklung der mechatronischen Komponenten und der Software definiert. Diese wurden anhand eines V-Modells beschrieben, das speziell für mobile Arbeitsmaschinenerweitert wurde. Für die Strukturierung des Systems und der verschiedenen Funktionen der mobilen Arbeitsmaschine wurde eine Modeliierung erläutert, dies erlaubt, die verschiedenen Komponenten der Mechatronik klar strukturiert darzustellen und die Funktionen hierarchisch zu ordnen. Die theoretischen Überlegungen der vorliegenden Arbeit wurden anschließend anhand eines konkreten Beispieles in der Praxis umgesetzt. Dies geschah in der Firma Albach Maschinenbau GmbH, die eine selbstfahrende mobile Arbeitsmaschine zur Zerkleinerung von Holzgut in Holzhackschnitzel (Holzhacker) entwickelt. Nach dem in einem ersten Schritt der Arbeitsablauf und die grobe Funktionsweise des Holzhackers erklärt wurde, war es möglich, die Modeliierung der mechatronischen Komponenten durchzuführen. Diese begann mit der Definition der verschiedenen Betriebszustände der Steuerung der mobilen Arbeitsmaschine und der Zuordnung der Sollwerte der entsprechenden Sensoren zu den Betriebszuständen. Dabei wurden zwei Funktionsgruppen, die Kranfunktionen sowie die Funktionen des Fahrantriebes, mit Hilfe eines Funktionsmodellierungsdiagramms beschrieben. Für jede Funktionsgruppe wurde dann die Systemstruktur modelliert und ausgiebig erläutert. Die wichtigsten Funktionen wurden anschließend mit einer Risikoanalyse auf sicherheitskritische Merkmale untersucht und Maßnahmen zur Gewährleistung der Sicherheit wurden beschrieben. Das Ergebnis der vorliegenden Arbeit ist eine systematische Übersicht über die wichtigsten Funktionen und Strukturen einer mobilen Arbeitsmaschine, die als Grundlage für die Entwicklung dieser Maschine dient. Aufgrund der stetigen Entwicklung, besonders in dieser frühen Phase, ändern sich Funktionen, Strukturen und Vorgaben sehr häufig. Dies erfordert ein ständiges Anpassen des Konzeptes, was mit der angewendeten Methodik sehr zeitintensiv ist. Eine softwareunterstützte Modeliierung des angewendeten Konzeptes wäre dabei sehr hilfreich und dürfte daher künftig besonders ins Auge gefasst werden.      «

Die Verwendung von mechatronischen Elementen und das Zusammenspiel aus Mechanik, Software und Elektronik sind wichtige Bestandteile bei mobilen Arbeitsmaschinen. Die vorliegende Arbeit befasste sich mit der Entwicklung eines Steuerungskonzeptes am Anfang der Entwicklungsphase einer mobilen Arbeitsmaschine, besonders im Hinblick auf die spätere Sicherheit der Maschine. Dabei wurde speziell auf die verschiedenen, derzeit gültigen Normen eingegangen und es wurden Methodenaufgezeigt, wie kritische F...     »