Application of Statistical Methods for the Derivation of Usage Profiles of Mobile Excavators

Abstract

Forderungen nach kürzeren Entwicklungszyklen bei gleichzeitig höherer Produktqualität führen in allen Bereichen der Nutzfahrzeugtechnik und insbesondere auch bei Baumaschinen zum verstärkten Einsatz von Simulationssoftware. Um in diesem Sinne Lebensdauerberechnungen durchführen zu können, sind jedoch genaue Kenntnisse über die im Kundeneinsatz auftretenden Betriebslasten und Beanspruchungen erforderlich. Für deren Ermittlung hat der Baumaschinenhersteller VOLVO Construction Equipment einen Mobilbagger umfassend mit Messtechnik ausgestattet, die neben den mechanischen Belastungen an der Arbeitsausrüstung auch wesentliche Kenndaten des Hydrauliksystems und des Fahrantriebs erfasst. Dieser Messbagger wurde bereits bei unterschiedlichen Kunden in Europa eingesetzt. Der Artikel beschreibt die methodische Vorgehensweise zur Verarbeitung der erfassten Daten und zur Generierung von repräsentativen Nutzungsprofilen am Beispiel der mechanischen Belastungen an der Arbeitseinrichtung, die im Wesentlichen vom Fraunhofer Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik (ITWM) erarbeitet wurde.The need for shorter development periods and yet improved product quality leads to an increasing use of numerical simulations in today’s commercial vehicle industry, in particular also in the construction machinery industry. For computer-based durability calculations, detailed knowledge regarding the service loads in customer usage is necessary as input data. To evaluate these loads, VOLVO Construction Equipment has extensively equipped a hydraulic mobile excavator with measurement devices. These measure the loads in the boom and arm and capture characteristic values of the hydraulic system and power train. This excavator has been used by various customers all over Europe. This article describes the systematic approach for the processing of the measured data and the generation of representative customer usage profiles, worked out mainly by Fraunhofer Institute for Industrial Mathematics (ITWM)