Professur Agrarsystemtechnik

Fakultät Maschinenwesen Institut für Verarbeitungsmaschinen und Mobile Arbeitsmaschinen

13. Sächsisches GIS-Forum

GI2013 Dresden, 29./30. April 2013

Prof. Dr.-Ing. habil. Thomas Herlitzius

( Dr.-Ing. Matthias Grimsel )

2 14.05.2009 Professur Agrarsystemtechnik 2(20)

Struktur des IVMA

Professur Agrarsystemtechnik

(Agricultural Systems Technology)

Professur Baumaschinen- und Fördertechnik

(Construction and Conveyor Engineering)

Professur Verarbeitungsmaschinen / Verarbeitungstechnik

(Processing Machines/Processing Technology)

Institut für Verarbeitungsmaschinen und Mobile Arbeitsmaschinen

(Institute for Processing Machines and Mobile Machines)

3 14.05.2009 Professur Agrarsystemtechnik 3(20)

Allgemeiner und konstruktiver Maschinenbau

Mobile Arbeitsmaschinen / Off-road Fahrzeugtechnik

• Landmaschinentechnik

(Aufbau und Funktion der Landmaschinen)

• Be- und Verarbeitung von Naturstoffen

• Prozessautomatisierung

• Experimentelle Analyse (Praktikum)

• Konstruieren mit CAD-Systemen

Vermittlung von Methoden und Werkzeugen zur

konstruktiven Gestaltung mobiler Arbeitsmaschinen

Professur Agrarsystemtechnik

4 14.05.2009 Professur Agrarsystemtechnik 4(20)

Aufgaben in Lehre und Forschung

Vermittlung und Weiterentwicklung von Methoden und Werkzeugen zur konstruktiven Gestaltung mobiler Arbeitsmaschinen

Hauptaufgaben der Professur für Agrarsystemtechnik sind die Anwendung von:

–Virtueller und konstruktiver Produktentwicklung (von der Idee bis zum Produkt)

–Systembetrachtung und Prozessautomatisierung (u.a. Fahrerassistenzsysteme, autonome Maschinen)

–Neuen Antriebskonzepten an mobilen Arbeitsmaschinen durch Verwendung alternativer Energiequellen

–Leichtbaustrukturen, Funktionswerkstoffen, Verbundmaterialien in der Konstruktion

5 14.05.2009 Professur Agrarsystemtechnik 5(20)

0

100

200

300

400

500

600

700

800

1953-1960 1961 -

1968

1969 -

1980

1981 -

1990

1990 -

1994

1995-2007 2007 -

2015

Absolventenzahlen

6 14.05.2009 Professur Agrarsystemtechnik 6(20)

Aktuelle Studentenzahlen

Studentenzahlen im Fachstudium

810

1518

25

30

2000-

2002

2003-

2004

2005 2006 2007 2008

7 14.05.2009 Professur Agrarsystemtechnik 7(20)

Fakultät Maschinenwesen

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

Immatrikulationszahlen Studenten

Anzahl Neuimmatrikulationen

Studenten gesamt

Ausbildung zum Diplomingenieur Maschinenbau

8 14.05.2009 Professur Agrarsystemtechnik 8(20)

Universitäre Agrartechnik-Standorte

in Deutschland

vgl.: www.vdi.de/akfl

Agrartechnik,

maschinenbaulich ausgerichtet

Agrartechnik,

verfahrenstechnisch ausgerichtet

Kiel

Berlin

Halle

Witzenhausen

Göttingen

Bonn

Gießen

Weihenstephan Hohenheim

Karlsruhe

Dresden

Braunschweig

LEHRSTUHL FÜR MOBILE ARBEITSMASCHINENMOBIMA

9 14.05.2009 Professur Agrarsystemtechnik 9(20)

Makrotrends

Der zukünftige Bedarf an Nahrungsmitteln und Biomasse erzeugt stark steigende Nachfrage bei begrenzter Verfügbarkeit

landwirtschaftlich nutzbarer Fläche

-> Forderung nach weiterer Produktivitätssteigerung der Maschinensysteme

Landwirtschaftlich nutzbare

Fläche pro Kopf

1,0 Mrd

2,0 Mrd

6,0 Mrd

9,0 Mrd

6,6 Mrd

1800 1900 2000 Heute 2050

Weltbevölkerung

6.500

5.100

2.700

1.800

2.500

1900 1950 2000 Heute 2020

10 14.05.2009 Professur Agrarsystemtechnik 10(20)

Leistungsentwicklung Beispiel Mähdrusch

360kW

500kW

730kW

Entwicklung des Leistungsbedarfes selbstfahrender

Erntemaschinen

y = 11,7x - a

y = 5x - c

y = 8,4x - b

0

100

200

300

400

500

600

700

800

1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020

Jahr

Mo

torl

eis

tun

g [kW

]

Schüttlermähdrescher

Rotormähdrescher

SPFH

1980 … 2008 : 28

Jahre

250kW … 580kW: 330 kW

--------------------------------

11,7kW pro Jahr

11 14.05.2009 Professur Agrarsystemtechnik 11(20)

Moderne Landtechnik

Leistungsfähiger durch

-mehr Intelligenz / Automatisierung

-mehr Wissen / Sensorik

-Optimierung einzelner Prozesse

-Optimierung von Prozessketten

-(mehr Leistung / größere Maschinen)

-alternative (Antriebs-)Konzepte

-höhere Produktivität durch mehr Komfort

12 14.05.2009 Professur Agrarsystemtechnik 12(20)

Weiterentwicklung der Forschung

Produktivität Autonome Systeme

Mobile Arbeitsmaschinen der Zukunft

Zuverlässigkeit von Maschinen, (Selbst-) Diagnosefähigkeit

Servicedienstleistung in der Prozesskette, Verfahrenstechnik und Fleet Management

Alternative (Elektrische) Antriebe

Electronic Build, Digital Mock Up, virtuelle Produktentwicklung

13 14.05.2009 Professur Agrarsystemtechnik 13(20)

Auch Valtra arbeitet offenbar an einer fahrerlosen Variante.

Im Netz kursieren Simulationen von diesem Roboterfahrzeug,

das per PC und GPS zahlreiche Aufgaben eines Schleppers

vollständig alleine übernehmen kann. Bild: www.tuvie.com

Prototypen autonomer Fahrzeuge

John Deere hat einen Prototypen entwickelt, der ohne Fahrer nur per GPS-Karten und jede Menge Computertechnik das Feld bestellen soll. Die Ingenieure des Schlepperbauers sind überzeugt, dass der fahrerlose Schlepper in Zukunft für einige Arbeiten in Frage kommt, wie etwa der Pflanzenschutz in Obstplantagen oder das Pflügen an steilen Hängen. Bild: www.deere.com

14 14.05.2009 Professur Agrarsystemtechnik 14(20)

Fieldrobotevent

Internationaler studentischer Wettbewerb

Niedriges Budget, hohe Kreativität

Autonome Navigation im Maisfeld

Objekterkennung, Unkrautbekämpfung

15 14.05.2009 Professur Agrarsystemtechnik 15(20)

Automatisierung in der Landtechnik

16 14.05.2009 Professur Agrarsystemtechnik 16(20)

Automatische Lenksysteme

17 14.05.2009 Professur Agrarsystemtechnik 17(20)

Automatische Fahrsysteme für Traktoren - GPS gesteuert

Keine Überlappung der Fahrspuren Entlastung des Fahrers Optimales Arbeiten bei schlechter Sicht (Staub, Nacht)

Automatische Lenksysteme

18 14.05.2009 Professur Agrarsystemtechnik 18(20)

Ertragsmessung / Messung von Inhaltsstoffen

19 14.05.2009 Professur Agrarsystemtechnik 19(20)

Eigene Feldversuche

Einrichtung für Feldtests Equipment for field tests

20 14.05.2009 Professur Agrarsystemtechnik 20(20)

Historische Landtechnik