Mehr Komfort mit KI in Forwardern

Künstliche Intelligenz (KI) gilt als Schlüssel für ein optimales Zusammenspiel von Mensch und Maschine. Komatsu nutzt sie beispielsweise bei den neuesten Forwardern, um durch ein besseres Arbeitsumfeld für die Fahrer eine gleichbleibend hohe Rückeleistung zu ermöglichen. Hier einige Erfahrungen mit den Tools aus der Praxis.

Mit gut 16 Festmeter Holz zwischen den Rungen bewegt sich der Komatsu 855 durch ein Waldstück bei Gelenau im sächsischen Erzgebirge. Die Rückegassen sind nach den tagelangen Regenfällen äußerst schwierig zu befahren. Dank seines 230 PS starken Motors und dem Grip der 710er Reifen hat der Forwarder kein Problem damit. Unebenheiten drücken die acht Räder jedoch immer wieder seitwärts und bringen den ganzen Rückezug, auf dessen Ladefläche sich 18 auf 5 Meter abgelängte Fichtenstämme stapeln, ins Wanken.

Fahrerkabine passt sich an

Fahrer Peter Vegner vom örtlichen Forstunternehmen Hofmann wirkt dennoch recht entspannt und steuert das Fahrzeug routiniert Richtung Polterplatz. Der Grund dafür liegt in einem besonderen Ausstattungsmerkmal, der intelligenten Kabinenfederung Comfort Ride. Sie absorbiert nicht nur Erschütterungen und Stöße, sondern passt das gesamte Verhalten der Kabine an die aktuelle Situation an.

Intelligente Kransteuerung

Auf die Verbesserung des Arbeitsumfeldes als Voraussetzung für eine gleichbleibend hohe Produktivität beim Rücken zielt ebenso die Kransteuerung Smart Crane. Der Forstdienstleister testete als einer der ersten in Deutschland einen Komatsu, der mit der neuesten Variante von Comfort Ride als auch mit Smart Crane ausgestattet ist. Beide Optionen basieren auf der Verknüpfung einer Vielzahl von Sensordaten. Für die daraus abgeleitete Steuerung nutzt die Software des Bordrechners Algorithmen aus dem Bereich der künstlichen Intelligenz.

Federung automatisch anpassen

Erreicht werde dies durch Hydraulikzylinder mit integrierter Stickstoffblase an allen vier Ecken der Kabine. Ein Leistungsmerkmal sei dabei der große Hubweg von jeweils 10 Zentimetern nach oben und unten. Durch ihre spezielle Aufhängung dämpfe die Konstruktion Kabinenerschütterungen in alle Richtungen.

Die neueste Variante von Comfort Ride gehe nun dank elektronischer Steuerung noch einen Schritt weiter. „Jetzt ist es möglich, die Federungsintensität während der Fahrt zu verändern oder diese automatisch an die Geschwindigkeit des Rückezuges anzupassen“, erläutert Manuel Schreck vom Komatsu-Vertriebsteam. So könne man für das Arbeiten im Bestand einen längeren Federweg vorwählen, um Erschütterungen durch starke Unebenheiten zu absorbieren, und für Fahrten auf Waldwegen dagegen eine härtere Einstellung hinterlegen.

Testfahrt mit dem Comfort Ride

Dass das funktioniert, zeigt eine Probefahrt auf dem Waldweg. Bei 2 km/h federt die Kabine deutlich intensiver als nach einer Erhöhung der Geschwindigkeit auf 4 und 6 km/h. Und noch etwas macht sich bei der Testfahrt auf der einseitig stärker ausgefahrenen Schneise angenehm bemerkbar: die selbständige Nivellierung der Kabine bis zu einem seitlichen Gefälle des Untergrundes von 6 Prozent.

„Eine leichte Schräglage des Forwarders nach rechts oder links ist in der Praxis nicht gerade selten. Durch die automatische Nivellierung muss der Fahrer in diesen Situationen nicht ständig mit dem Körper gegenhalten, was anstrengend ist oder sogar zu schmerzhaften Verspannungen führen kann“, betont Manuel Schreck.

Kabine auf Knopfdruck heben

Am Polterplatz demonstriert er eine weitere neue Funktion: Per Knopfdruck hebt sich die Kabine unter Ausnutzung des gesamten, 20 Zentimeter langen Hubwegs der vier Hydraulikzylinder am Kabinenrahmen. Dadurch erhält der Fahrer bei Arbeiten mit dem Kran einen besseren Überblick. Im Gegensatz zur Vorgängerversion von Comfort Ride kann die Forstmaschine diesen sogenannten Ablademodus bei langsamer Fahrt entlang des Polters beibehalten. Erst bei Erhöhung der Geschwindigkeit senkt sich die Kabine und das System schaltet auf das vorgegebene Dämpfungsverhalten der Kabinenfederung.

Kranspitzensteuerung Smart Crane im Test

Das Abladen der Stämme von der Ladefläche bietet zudem die Gelegenheit für einen Test der Kranspitzensteuerung Smart Crane. Der Unterschied zur bisherigen Eurosteuerung wird bei der Bedienung schnell deutlich. Sie erfolgt ausschließlich mit dem Joystick. Die daumengesteuerte Funktion zum Ein- und Ausfahren des Teleskops wird meistens nicht mehr benötigt. Dies regelt nun die intelligente Automatik auf der Grundlage eines kontinuierlichen Stroms von Sensorinformationen zu den exakten Positionen von Schwenkwerk, Hauptarm, Wipparm und Teleskop im Verhältnis zueinander und gegenüber der Kabine.

Bewegt man beispielsweise Haupt- und Wipparm in Richtung des Polters, verbleibt der Greifer auf gleicher Höhe: Das Teleskop gleicht Höhenunterschiede selbständig aus, die sich aus der Veränderung des Winkels der Kranarme ergeben. Auf die gleiche Art verbleibt die Kranspitze beim Heben und Senken in einer senkrechten Linie.

Die Handbewegung des Fahrers, der bei den Hauptarbeiten jetzt nur noch in den beiden Funktionsabfolgen hoch-runter und rein-raus denken muss, wird dadurch direkt in eine Bewegungsrichtung der Kranspitze umgesetzt. Dabei berücksichtigt der „schlaue Kran“ auch die Position des Greifers innerhalb des Kranzyklus und passt sein Steuerverhalten an – je nachdem, ob der Fahrer Holz vom Boden aufnimmt, in den Rungenkorb lädt oder poltert.

Die Auswirkungen auf den Bedienkomfort sind verblüffend. Da weniger Steuerbefehle erforderlich sind, um den Greifer bestmöglich zu positionieren, arbeiten Anfänger mit Hilfe von Smart Crane bereits wie ausgebuffte Profis. Diese nutzen ohnehin verstärkt das Teleskop, weil sich Stämme damit schneller und dieselsparender anheben lassen als mit dem Hauptarm. Auch die intelligente Automatik priorisiert daher bei allen Kranbewegungen das Teleskop.

Verstärkt wird dieser Effekt zudem durch die aktive Krandämpfung. Sie reduziert Schwingungen, die beim Be- und Entladen von schwerem Holz auftreten, und ermöglicht eine feinfühlige, fließende Ansteuerung. „Wenn man weiß, dass Rückezugfahrer 70 Prozent ihrer Arbeitszeit den Kran bedienen, ist mit unserer intelligenten Kransteuerung schon mal viel gewonnen, hinsichtlich eines besseren Arbeitsumfeldes und damit einer gleichmäßig hohen Produktivität über den ganzen Arbeitstag“, argumentiert der Manuel Schreck.

Der Kran als Verlängerung des eigenen Arms

Hinter der intelligenten Kransteuerung stecken der SmartFlow-Steuerblock und die dazugehörige Software. Diese von Komatsu als Alleinstellungsmerkmal deklarierte Technologie sorgt dafür, dass der Kran, unabhängig von der Last, jederzeit mit dem richtigen Druck und der notwendigen Ölmenge versorgt wird.

Im Unterschied zum herkömmlichen analogen Steuerblock, der für jede Bewegung, etwa Heben-Senken, mit einer Sektion und dem dazugehörigen Schieber ausgestattet ist, stellt der digital angesteuerte SmartFlow-Steuerblock jeweils Sektionen mit zwei separat ansteuerbaren Schiebern bereit. Wird beispielsweise der Hauptarm des Kranes nach einer schnellen Hebebewegung gestoppt, wippt er bei aktiviertem Smart Crane mit Krandämpfung nicht nach, sondern sackt nur kurz nach und verharrt dann auf der Position.

Möglich ist dies, weil die beiden zuständigen Schieber im Millisekundenbereich abwechselnd geöffnet und dadurch Druckspitzen ausgeglichen werden. Damit kommt Komatsu dem Ziel, dass sich der Kranarm für den Bediener wie eine Verlängerung seiner eigenen Hand anfühlt, ein gutes Stück näher.

Wie digital seid ihr schon im Wald unterwegs? Was nutzt ihr oder was habt ihr schon ausprobiert und wieder verworfen? Schreibt uns gerne 🙂