Hightech in der Landwirtschaft Elektronik bei CLAAS Zwickau, den 30. März 2012 Kontakt: Dipl.-Ing. (FH) Udo Beschorn [email protected]

Tel: +49 – (0)5247-12 1259 www.claas.com

Agenda

• Vorstellung der Firma Claas • Bereich Entwicklung Elektronik • Übersicht elektronischer Funktionen

• Hardware – Konzepte • Software – Entwicklung • Diagnose • Praktikum

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30.03.2012

Udo Beschorn - F&E ES

Agenda

• Vorstellung der Firma Claas • Bereich Entwicklung Elektronik • Übersicht elektronischer Funktionen

• Hardware – Konzepte • Software – Entwicklung • Diagnose • Praktikum

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Udo Beschorn - F&E ES

CLAAS im Überblick Historie • 1913 – Gründung durch August Claas • 1919 – Kauf des Werkgeländes in Harsewinkel • 1921 – Erstes Patent „Claas Knoter“

• 1936 – Vorstellung des ersten für Europa konstruierten CLAAS Mähdreschers • 1953 – Erster selbstfahrender Mähdrescher • 1969 – Beginn der Futterernteproduktion in Bad Saulgau • 1970 – Einführung der Mähdrescher Generation DOMINATOR • 1973 – Erster selbstfahrender Feldhäcksler • 1995 – Vorstellung des Hochleistungsmähdreschers Lexion • 2003 – Erweiterung der Produktpalette um Traktoren

• 2010 – Eröffnung Claas Technologie Centrum (CTC) • 2012 – …

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CLAAS im Überblick Zahlen Daten Fakten

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Gesellschaftsform

KGaA mbH

Aufsichtsrat

Cathrina Claas-Mühlhäuser (Vorsitzende)

Gesellschafterausschuss

Helmut Claas (Vorsitzender)

Umsatz 2011

3,3 Mrd. €

Ergebnis vor Steuern

255 Mio. €

F&E Aufwand

149 Mio. €

Auslandsanteil am Umsatz

73,5 %

Mitarbeiter weltweit

9.060

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CLAAS im Überblick Werk Harsewinkel

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CLAAS im Überblick Standorte Deutschland:

Europa:

Bad Saulgau CLAAS Saulgau GmbH

Le Mans / Frankreich CLAAS Tractor S.A.S.

Beelen CLAAS Fertigungstechnik GmbH

Metz-Woippy / Frankreich Usines CLAAS France S.A.S.

Gütersloh CLAAS Agrosystems GmbH & Co KG

Paris / Frankreich CLAAS France S.A.S. CLAAS Financial Services S.A.S.

Hamm CLAAS Service and Parts GmbH Harsewinkel CLAAS Vertriebsgesellschaft mbH CLAAS Global Sales GmbH CLAAS Service and Parts GmbH CLAAS Selbstfahrende Erntemaschinen GmbH Paderborn CLAAS Industrietechnik GmbH Wiefelstede BRÖTJE-Automation GmbH (BA) Wiefelstede BA Jaderberg GmbH

Saxham / Großbritannien CLAAS U.K. Ltd. Vercelli / Italien CLAAS Italia S.p.A. Buk / Polen CLAAS Polska Sp. z o.o.

Moskau / Russland OOO CLAAS Vostok

Sunchales / Argentinien CLAAS Argentina S.A. Columbus / Indiana / USA CLAAS of America Inc. Omaha / Nebraska / USA CLAAS Omaha Inc. CLAAS of America Inc. BRÖTJE-Automation-USA Inc.

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Basingstoke / Großbritannien CLAAS Financial Services Ltd.

Krasnodar / Russland OOO CLAAS

Amerika:

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Vélizy / Frankreich CLAAS Tractor S.A.S. CLAAS Réseau Agricole S.A.S.

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Madrid / Spanien CLAAS Ibérica S.A. Kiew / Ukraine CLAAS Ukraina DP Törökzentmiklos / Ungarn CLAAS Hungaria Kft.

CLAAS im Überblick Produkte

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Mähdrescher

Feldhäcksler

Traktoren

Futtererntemaschinen

Teleskoplader

Pressen

Service & Kundendienst

Software und Systeme

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Agenda

• Vorstellung der Firma Claas • Bereich Entwicklung Elektronik • Übersicht elektronischer Funktionen

• Hardware – Konzepte • Software – Entwicklung • Diagnose • Praktikum

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Bereich Entwicklung Elektronik Historie

1953 Vorstellung des ersten selbstfahrenden CLAAS Mähdreschers.

1995: Vorstellung des Hochleistungsmähdreschers LEXION.

 Einführung von Elektrik

 Einführung von Netzwerken (CAN)

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2010: Vorstellung der dritten LEXION Generation

Bereich Entwicklung Elektronik Aufgabengebiete

Applikation

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Software

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Elektrik

Terminal

Diagnose

Bereich Entwicklung Elektronik

• Insgesamt 8 CAN-Busse und 1 LIN-Bus (max. 5 pro Maschine) • Bis zu 35 Steuergeräte pro Maschine • Über 80 elektrische und elektronische Hauptfunktionen

• Über 1000 Unterfunktionen • Über 3000m elektrische Leitungen • Über 350 Steckverbindungen

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Bereich Entwicklung Elektronik Ziele Innerhalb der Entwicklung • Sicherstellung der exponentiell steigenden E&E Umfänge - Anzahl der Funktionen

- Code-Zeilen - Steuergeräte • Hohe Innovationsrate und Komplexität sicherstellen - Systems Engineering

- Funktionsorientierung - Front Loading - Modellansatz - Product Life Cycle Management

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Bereich Entwicklung Elektronik Ziele Gegenüber dem „Kunden“ • Marktanforderungen erfüllen - Optimierung der Maschinenleistung

- Reduzierung der Betriebskosten - Komfort - Verbesserung • Qualität sicherstellen • Kostenrahmen einhalten

• Komplexitätsreduzierung • Flexibilität gewährleisten • Time to Market verkürzen

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• Vorstellung der Firma Claas • Bereich Entwicklung Elektronik • Übersicht elektronischer Funktionen

• Hardware – Konzepte • Software – Entwicklung • Diagnose • Praktikum

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Übersicht elektronischer Funktionen

GPS-Pilot

Ertragsmessung

LaserPilot

Verlustmessung

Raupensteuerung HaspeldrehzahlAutomatik

CruisePilot

ClaasAutoContour

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RadialverteilerAutomatik

Basisfunktionen: • diverse Drehzahleinstellungen • diverse Positionseinstellungen

Übersicht elektronischer Funktionen Claas Auto Contour • Automatische Schneidwerksführung entlang der gegebenen Bodenkontur

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Übersicht elektronischer Funktionen Haspelkennfeld Aufgabe: • Sicherstellen, dass Haspelzinken den Messerbalken nicht berühren • Ersatz einer teuren, fehleranfälligen Lösung durch „elektronischen Taster“ Umsetzung – Ziel: • Ablegen einer 3D – Kennfeldes im Modul • Erhöhen der Zuverlässigkeit, Wartbarkeit • Kostenreduzierung • Sicherstellen der gesetzlichen Anforderungen

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Agenda

• Vorstellung der Firma Claas • Bereich Entwicklung Elektronik • Übersicht elektronischer Funktionen

• Hardware – Konzepte • Software – Entwicklung • Diagnose • Praktikum

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Hardware – Konzepte Steuergerät UBM

UBM – Universal Bridge Module 2x CAN 16 Bit CPU / 40 Mhz (XC164) U Power

16 + 6 polige Steckverbindung 256kB Flash ROM (intern)

U Electronics

CAN 2.0B

CAN 1

CAN 2.0B

256kB Flash ROM (extern) 6 Leistungsausgänge (4A) 9 Multifunktions-Eingänge

CAN 2

Serial port

RX / TX

Debug port

Inputs

JTAG

Digital IN (max 9x)

XC 164 CS (16 Bit) Digital in CAPCOM

Analog IN (max 9x)

ADC (10Bit)

Diagnostics

PWM out Out (6x) 4A

Current measurement (2x)

Status ADC (10Bit)

Freq IN (max 9x)

Diagnostics

CAPCOM

Current Diagnostics extern. RAM EEPROM

FLASH EEPROM RAM Electric earth

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Hardware – Konzepte Steuergerät UM3

UM3 – Universal Module 3 3x CAN 32 Bit CPU (MPC 565)

UM-3

12 V

Clearance Powervoltage

12 V 12 V

(2. Turnoff possibility)

70 + 42 polige Steckverbindung

Clearancelogic Analog IN Diagnose

1MB Flash ROM

External Watchdog

28 Leistungsausgänge 12 V

12 Multifunktions-Eingänge 12 analoge Eingänge 25 digitale Eingänge

PWM outputs 4A

Error FF

PWM Currency

Power-Fail Interrupt

Measurement amplifiier

Analog In Digital In

Powersupply 5 / 3.3 / 2,6 V

Static outputs 4 A Signal geber

digital IN, static

Analog In Digital In

Inputcircuit Microcontroller MPC 565

MUX for analogpegel (Diagnostic)

Signal geber

digital IN, dynamic

Inputcircuit

Signal geber

analog IN

Inputcircuit

Analog IN Diagnose

Analog In Digital In

BDM Debug + serial Interface CAN Interfaces + Transceiver optional LIN

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E-Bus

Hydraulikvalves, not regulatedt

Outputs 7/10 A Halfbrdige, Tristate

RAM external, 2 Mbyte FLASH external 4 MByte

Hydraulic valves

SPI

FRAM external, 32 kByte

DC Motors

Hardware – Konzepte Steuergerät RIO

RIO – Remote Input Output Module 1x CAN 8 Bit CPU 16 + 6 polige Steckverbindung 16kB Flash ROM (intern)

4 Leistungsausgänge 4 Multifunktions-Eingänge 4 Codierungseingänge

... UM3 / UBM

CAN

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RIO 1

RIO 2

Hardware – Konzepte CAN

23 30.03.2012

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• Hardware – Konzepte • Software – Entwicklung • Diagnose • Praktikum

25 30.03.2012

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Software – Entwicklung Strategie • Kapselung von Funktionen / SW-Teilen - Wiederverwendung, Wartung, Test, Portierbarkeit • Verwendung von Standards

- Programmierrichtlinien, „Style Guides“ - Entwicklungsprozess • Abstraktion der Hardware-Ebene - Nutzung einer vorhandenen Basis – SW API

• Verwendung von Modellierungstools - Simulink / TargetLink

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Software – Entwicklung Prozess

27 30.03.2012

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Software – Entwicklung Anforderungensmanagement

• Analyse der Kundenanforderungen • Aufnahme des Ist-Zustandes (wenn möglich) • Konzeptuntersuchungen (techn. Realisierbarkeit, Normen, Richtlinien) • Beschreibung der möglichen Umsetzungen • Freigabe

28 30.03.2012

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Software – Entwicklung Spezifikation

• Grobanforderungen werden in Funktionssicht verteilt und feinspezifiziert

• Betriebszustände • Abläufe • Fehlermeldungen • Fahrzeugdiagnose

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Software – Entwicklung Erstellung

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Software – Entwicklung Testen

• Model-In-The-Loop (MIL) - Hardwareunabhängig • Hardware-In-The-Loop (HIL) - Manuell - Teilautomatisiert - Vollautomatisiert • Feldtest - Erprobung in der Praxis

31 30.03.2012

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Agenda

• Vorstellung der Firma Claas • Bereich Entwicklung Elektronik • Übersicht elektronischer Funktionen

• Hardware – Konzepte • Software – Entwicklung • Diagnose • Praktikum

32 30.03.2012

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Diagnose Strategie On- / Offboard und Remote Diagnose Off-board oder Remote Diagnose

ODX

Specification Internet

On-board Diagnose ECU’s generate Software

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.h .c

Diagnostic

*.hex

USB CAN

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• Hardware – Konzepte • Software – Entwicklung • Diagnose • Praktikum

34 30.03.2012

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Praktikum bei CLAAS

• Einsatz in der technischen Entwicklung • Vielfältige Aufgaben - Programmieraufgaben (Matlab/Simulink, C, Vector-Toolkette) - Unterstützung bei Softwaretests und Abnahmen • Urlaub und Gleitzeit • Unterstützung bei der Wohnungssuche

• mtl. bis zu 750 € Gehalt

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Udo Beschorn - F&E ES

Vielen Dank für die Aufmerksamkeit.

Fragen ?

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