Selbstkonfigurierendes Kommunikationssystem zur Überwachung, Optimierung und Dokumentation von Arbeitsprozessen

  • Autor:

    Henning Jürgen Meyer
    Christian Rusch
    Thomas Herlitzius
    Marcus Geimer
    Thomas Engel
    Arne Frenkel
    Arndt Kritzner
    Michael Möller
  • Quelle:

    Tagungsband der Fachtung Baumaschinentechnik 2009
    Technische Universität Dresden
    Institut für Verarbeitungsmaschinen und Mobile Arbeitsmaschinen

  • Aufgrund der wachsenden Rohstoff- und Energiekosten müssen Arbeitsprozesse in der Bauindustrie verbessert und optimiert werden. Dies ist aber erst durch eine lückenlose Überwachung und Dokumentation aller eingebundenen Prozesse möglich.Um eine autonome Datenübertragung zu gewährleisten, wurde an der TU Berlin ein System entwickelt, dass mit dem Funkstandard ZigBee arbeitet. Dieser Funkstandard wurde ursprünglich für die Vernetzung von Sensoren verwendet und steuert die Adressverwaltung und Datenübergabe zwischen den Teilnehmern autonom. Aus diesen Gründen ist die Implementierung der Software und die Hardware sehr kostengünstig. Das vorzustellende Datenübertragungssystem besteht aus Kommunikationsboxen. Diese zeichnen die relevanten Maschinendaten via CAN-Bus-Schnittstelle auf. Weiterhin sind in den Kommunikationsboxen ein GPRS-Modul, ein GPS-Modul, eine SD-Karte und die ZigBee-Funkschnittstelle integriert. Das GPRS-Modul dient als sekundäre Kommunikationsschnittstelle, da die Datenübertragung mit Kosten verbunden ist. Mit dem GPS-Modul wird die aktuelle Position der Maschine ermittelt. Somit können Fahrwege und -zeiten aufgezeichnet werden. Die SD-Karte wird zur Zwischenspeicherung der Daten und zur Identifizierung des Fahrers verwendet. Der gesamte Datenaustausch zwischen den Maschinen und dem zentralen Datenserver erfolgt primär über die ZigBee-Funkschnittstelle oder sekundär über GPRS. Mit einem solchen Netzwerk kann z.B. der Straßenfertigungsprozess dokumentiert und überwacht werden. Anhand der Analyse der gewonnenen Daten ist es möglich, die Transportwege zu optimieren und die vorhandenen Ressourcen besser einzusetzen. Durch die lückenlose Dokumentation können auch die Prozessabläufe im Falle eines Regressanspruchs, nachgewiesen werden. Durch die Optimierung der Arbeitsprozesse, die mit Hilfe eines solchen Systems möglich sind können, Kosten gespart und somit auch eine Verbesserung der Energieeffizienz erreicht werden.