Hightech in der Landwirtschaft Elektronik bei CLAAS Zwickau, den 30. März 2012 Kontakt: Dipl.-Ing. (FH) Udo Beschorn
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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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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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Agenda
• 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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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
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
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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
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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
33 30.03.2012
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.h .c
Diagnostic
*.hex
USB CAN
Agenda
• Vorstellung der Firma Claas • Bereich Entwicklung Elektronik • Übersicht elektronischer Funktionen
• 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
35 30.03.2012
Udo Beschorn - F&E ES
Vielen Dank für die Aufmerksamkeit.
Fragen ?
37 30.03.2012
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