Vor etwa 40 Jahren begann Caterpillar mit der Entwicklung von Autonomielösungen. Diese 40 Jahre waren von wichtigen Ideen geprägt. Es waren Jahrzehnte technischer Weiterentwicklung. Und häufiger Zusammenarbeit mit Kunden und anderen führenden Unternehmen der Autonomie-Branche.
2013 brachten wir unsere erste autonome Transportlösung für den Bergbau auf den Markt – seitdem ging es immer weiter vorwärts. Diese jahrelange Expertise liefert heute Autonomielösungen für zahlreiche Arten von Cat®-Maschinen, die in verschiedenen Branchen und Anwendungen zum Einsatz kommen – und unser Portfolio wächst weiter.
Caterpillars Weg zur Entwicklung der Autonomie begann Mitte der 1980er, als unsere Ingenieure anfingen, mit Global Positioning Systems (GPS) zu arbeiten. Später in den 1980er Jahren begann unsere Zusammenarbeit mit der Carnegie Mellon University (die bei der Entwicklung von Automatisierungstechnik führend ist), und um 1989 testeten wir unsere ersten autonomen Lastwagen auf dem Arizona Proving Ground (APG) in Phoenix. Anfang der 1990er Jahre setzten wir zwei Prototypen autonomer Cat-Lkws in einem Steinbruch in Texas ein. Wir präsentierten sie 1996 – bereits vor knapp 30 Jahren – auf der weltgrößten Bergbauausstellung.
In den späten 1990er und frühen 2000er Jahren liefen bei Caterpillar etwa 40 technische Projekte zur Entwicklung aller Elemente, die zur kommerziellen Einführung autonomer Transportsysteme im Bergbau erforderlich sind. Uns war klar, dass die Zukunft in der Autonomie liegt. Also wollten wir uns so positionieren, dass wir in puncto Innovation richtungsweisend sind. Also investierten wir weiter. Wir entwickelten, verfeinerten und präsentierten die Technologien, die uns dieses Ziel erreichen ließen.
Dank dieses Einsatzes waren wir 2007 dann startklar. In diesem Jahr wirkten diverse wichtige technologische Fortschritte und Branchentrends zusammen und sorgten dafür, dass die Autonomie mehr Aufmerksamkeit erhielt.
2007 statteten wir mit Carnegie Mellon einen Geländewagen vom Typ Chevy Tahoe aus, der schließlich die Defense Advanced Researched Projects Agency (DARPA) Urban Challenge gewann – einen Spezial-Wettbewerb für autonome Fahrzeuge. In simulierten militärischen Versorgungsmissionen müssen die Fahrzeuge Navigationsaufgaben bewältigen und Hindernisse vermeiden.
Um dieselbe Zeit erkannten auch unsere Kunden die Vorteile der Autonomie: Bewältigung von Arbeitsherausforderungen, Verringerung von Sicherheitsrisiken, genaueres, effizienteres Arbeiten sowie Senkung von Betriebskosten.
Anfang 2008 starteten wir ein offizielles Programm und entwickelten unsere Lösung in Zusammenarbeit mit einigen unserer wichtigsten Bergbaukunden. 2011 begannen wir am Standort eines Kunden ein Pilotprojekt zum Einsatz autonomer Lkws. In dieser Zeit investierten wir auch intensiv in Tests und Validierung, um sicherzustellen, dass Technologien und Systeme einsatzbereit sind und zuverlässig arbeiten.
2013 wurden die ersten acht autonomen Cat 793F-Lkw in West-Australien in Betrieb genommen. Mit beeindruckenden Ergebnissen: Mit beeindruckenden Ergebnissen: der Standort meldete schließlich 20 % mehr Produktivität. Noch beeindruckender waren die Sicherheitsergebnisse. Die autonomen Lkws waren rund um die Uhr im Einsatz – ohne einen einzigen Unfall.
Über ein Jahrzehnt später sind heute weltweit mehr als 820 autonome Cat-Lkws im Einsatz. Gemeinsam haben sie über 11 Milliarden Tonnen Material transportiert, ohne dass Verletzungen gemeldet wurden.
Unser autonomes Bergbau-Transportsystem war ein bedeutendes Projekt – und eine große Erfolgsgeschichte für Caterpillar. Doch das war erst der Anfang. Wir haben unsere jahrzehntelange Erfahrung genutzt, um autonome Lösungen für zahlreiche Cat-Maschinen zu entwickeln, die in verschiedensten Anwendungen eingesetzt werden.
Nicht alle Autonomie-Lösungen von Cat sind so umfassend wir unsere vollautonome Transportlösung. Unser Produktangebot reicht von der Onboard-Lösung zur Automatisierung einzelner Aufgaben bis hin zu sicherer Fernsteuerungs-Technologie, bei der Bediener nicht mehr in den Maschinen arbeiten. Außerdem steht Lösungen zur Verfügung, mit denen Bediener mehrere Maschinen gleichzeitig betreiben können.
Operator Assist ist der Einstieg in die Autonomie. Die in der Kabine installierte Technologie unterstützt Bediener beim Bohren, Graben, Laden und Planieren – sicherer, schneller und genauer. Operator-Assist-Lösungen automatisieren einzelne Maschinenfunktionen, z. B. die automatische Einstellung des Schildhubs bei Dozern. Dies verringert die Ermüdung von Fahrern und schafft mehr Kontinuität. Das automatische Anheben und Absenken des Masts bei Drehbohrern erhöht die Effizienz.
Mit vielen unserer Autonomielösungen lassen sich Maschinen fernsteuern. So genannte „Line-of-sight“-Fernbedienungslösungen lassen Benutzer – vor Ort und mit direktem Sichtkontakt – sicher und bequem außerhalb der Maschine arbeiten. Bei Lösungen ohne Sichtverbindung können Bediener aus weiter entfernten Bedienerstationen – in denen Kabine und Bedienelemente exakt nachgebaut sind – einzelne oder mehrere Maschinen fernsteuern. Cat-Konsolen und -Fernstationen sind voll in Elektronik und Hydraulik der jeweiligen Maschinen integriert.
Halbautonome Funktionen automatisieren Maschinenprozesse auf Basis von Eingaben des Fahrers, der entweder in der Kabine oder einer Remote-Bedienstation sitzt. So können z.B. Bediener von Cat-Walzenzügen den ganzen Verdichtungsprozess aus der Kabine automatisieren. Bei halbautonomen Cat-Untertageladern lassen sich Lade- und Kippvorgänge für mehrere Maschinen aus sicherer Entfernung automatisieren. Halbautonomie ist oft der erste Schritt zum vollautonomen Betrieb.
Bei vollautonomen Lösungen sind Tage- und Untertagebau vollständig automatisiert: vollautonome Oberflächenförderung, autonomes Bohren sowie automatisierte Lade, Förder- und Kippvorgänge im Untertagebau.
Die folgenden Maschinen sind unterschiedlich automatisiert: von „Operator Assist“ bis zur vollständigen Autonomie.
Mit unseren Autonomie-Lösungen können Maschinen selbstständig arbeiten oder ferngesteuert werden. Das senkt Risiken für den Menschen, steigert die Effizienz und lässt Kunden produktiver arbeiten.
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