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DLG-Prüfbericht 6157 F www.DLG-Test.de Testzentrum Technik und Betriebsmittel SAME DEUTZ-FAHR Deutschland GmbH Agrosky Performance Steering Automatische Lenksysteme

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DLG-Prüfbericht 6157 F

www.DLG-Test.deTestzentrum

Technik und Betriebsmittel

SAME DEUTZ-FAHR Deutschland GmbH

Agrosky Performance SteeringAutomatische Lenksysteme

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Der FokusTest ist eine Gebrauchs-wertprüfung der DLG zur Pro-duktdifferenzierung und besonde-ren Herausstellung von Innovatio-nen bei Maschinen und techni-schen Erzeugnissen, die vorwiegend in der Land- und Forstwirtschaft, im Garten-, Obst- und Weinbau sowie in der Landschafts- und Kom-munalpflege eingesetzt werden.

Der Fokus wird in diesem Test auf die Prüfung qualitativer Einzel-kriterien eines Produktes, wie z. B. Dauer festigkeit, Leistung oder Ar-beitsqualität gerichtet. Der Test-

Das getestete Lenksystem von Same Deutz-Fahr bietet in Verbin-dung mit einer lokalen RTK-Station eine Systemgenauigkeit im Bereich von 3-7 cm. Dabei ist die Lang-zeitgenauigkeit des Systems bei Einsatz einer stationären RTK- Station sehr gut.

Das große 12"-Terminal bietet, nicht zuletzt auch durch das inte-grierte Hilfe- und Assistenzsystem einen hohen Bedienkomfort. Die umfangreichen Möglichkeiten der Display-Anpassungen erfordern jedoch eine längere Einarbeitung.

umfang kann Kriterien aus dem Prüfrahmen eines SignumTests, der umfassenden Gebrauchswert-prüfung der DLG für technische Produkte, enthalten und schließt mit der Veröffentlichung eines Prüf-berichtes und der Vergabe des Prüfzeichens ab.

Der DLG-FokusTest „Automatische Lenksysteme“ um- fasst die Prüfung

der Genauigkeit und der Hand-habung von automatischen Lenksys-temen in landwirtschaftlichen Fahr-

zeugen. Neben der Messung der Lenkgenauigkeit unter verschiede-nen Betriebsbedingungen werden das Verhalten bei GNSS-Signal-abschattung, der Ausfall des Kor-rektursignals, die Handhabung, An-zeige- und Bedienelemente des Systems, die Bedienungsanleitung und Hilfefunktionen sowie die Sicher heitseinrichtungen unter-sucht.

Andere Kriterien wurden nicht überprüft.

Überblick

Beurteilung – kurz gefasst

Tabelle 1: Ergebnisse im Überblick

* Definition: 95 % aller Abweichungen von der Soll-Linie sind <= der angegebenen Fehlerklasse

Bewertungsbereich: ++ / + / / – / – – ( = Standard, k.B. = keine Bewertung)

Lenkgenauigkeit 95 %-Klasse *

Ebene 8 km/h 3 cm

Ebene 15 km/h 5 cm

Balkenstrecke 5 km/h 7 cm

Kontur 5 km/h 4 cm

Ebene 8 km/h Langzeittest 4 cm

Signalverhalten Bewertung

Verhalten bei Teilabschattung [o]

Verhalten bei Korrektursignalausfall [o]

Handhabung/Ergonomie Bewertung

Bedienungsanleitung / Hilfesystem [+]

Bedienung [+]

Terminal und Bedienelemente [+]

Sicherheit Bewertung

Sicherheitseinrichtungen nach ISO 10975 [+]

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Das Produkt

Technische Daten des Lenksystems

Lenksystem-Typ Agrosky Performance Steering

GNSS Empfänger (inkl. Antenne) SCR-40

GNSS-Satelliten-Empfang GPS, GLONASS (kostenfrei)

Korrektursignal-System lokale RTK-Station

Korrektursignal-Übertragungsweg Funk (RTK Lokal)

Korrektursignal-Typ RTK-Station Topcon HiPer AG

Signalgenauigkeit ± 2,0 cm

Technische Daten des Traktors

Hersteller DEUTZ-FAHR

Typ Agrotron 7250 TTV

Leistung (ECE R24) 174 kW MIN / 194 kW MAX

Max. Geschwindigkeit 40 km/h

Leergewicht 8200 kg

Zulässiges Gesamtgewicht 13500 kg

Gemessene Fahrzeug-Geometrie

Achshöhe Hinterrad 91 cm

Abstand Hinterradachse – Dreipunkt-Unterlenker 127 cm

Abstand Dreipunkt-Unterlenker – Messpunkt 25 cm

Höhe des Messpunkts über Grund 100 cm

Bereifung

Vorderachse Hinterachse

Typ Continental SVT Continental SVT

Größe 600/70R30 710/70R38

Luftdruck (Herstellervorgabe) 1,7 bar 1,7 bar

Einstellungen des Lenksystems

Lenk-Aggressivität 85 %

Lenkwinkelsensor nicht anwendbar

P-Faktor p-time=1, p-time aus=1,3

Einlenkverhalten 65 %

Tabelle 2: Technische Daten, Fahrzeuggeometrie, Bereifung und Einstellungsparameter des Lenksystems

Hersteller und Anmelder Beschreibung und Technische Daten

Im Test des Same Deutz-Fahr- Lenk systems Agrosky Performance Steering wurde ein GNSS-Empfän-ger vom Typ SCR-40 eingesetzt. Dieses war auf einem Deutz-Fahr-Traktor Agrotron 7250 TTV mit einer Leistung nach ECE R24 von 174 kW (Minimalleistung) bzw. 194 kW (Maximalleistung) verbaut. Die technischen Daten, gemessene Fahrzeuggeometrie, die verwendete

Bereifung und die verwendeten Einstellungsparameter des Lenk-systems sind in Tabelle 2 zusam-mengefasst. Die Einstellungen des Lenksystems wurden dabei nach Herstellervorgaben vorgenommen.

SAME DEUTZ-FAHR Deutschland GmbH Deutz-Fahr-Straße 1 D-89415 Lauingen www.sdfgroup.de

Produkt: Agrosky Performance Steering

Kontakt: Telefon: +49 9072/997-0 [email protected]

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Die Methode

Die Genauigkeit des automatischen Lenksystems wurde über Messung mit einem optischen Referenzsys-tem bestimmt. Ein Tachymeter folgt dabei automatisch einem am Drei-punkt des Traktors befestigten Pris-ma und zeichnet die Messwerte auf. Der Testaufbau ist in Bild 2 dargestellt.

Die Messungen wurden auf dem Testgelände des DLG-Testzentrums Technik und Betriebsmittel in Groß-Umstadt (vgl. Bild 3) durchgeführt und von einem Mitarbeiter des Her-stellers begleitet.

Alle Einstellungen wurden nach Herstellervorgaben vorgenommen.

Folgende Messungen wurden durchgeführt:

A-B-Fahrt auf ebener Strecke mit 8 km/h beziehungsweise 15 km/h

Bei verschiedenen, praxisrelevanten Geschwindigkeiten wurde die Ge-nauigkeit einer geraden Fahrt von einem Startpunkt A zu einem End-punkt B auf der Ebene bestimmt. Zur Bestimmung des Langzeitver-haltens gegenüber der gespeicher-ten A-B-Referenzlinie wurde der Test mit 8 km/h nach über 24 Stun-den wiederholt. Der Betrag der Ab-weichung bezogen auf den Sollwert der Referenzfahrt wurde aus dem quadratischen Mittelwert von je-

weils drei Messfahrten bestimmt. Die Darstellung erfolgte in Fehler-klassen von jeweils 1 cm und der daraus gebildeten 95 %-Summe der Fehlerklassen, das heißt 95 % aller Messwerte liegen innerhalb dieses Bereiches. Die Fehlerklasse wird in 1 cm-Schritten aufgerundet.

A-B-Fahrt auf einer Balkenstrecke mit 5 km/hDas dynamische Verhalten des Lenksystems auf einer unebenen Strecke wurde auf einer Balkenstre-cke nach 78/764/EWG-Norm zur Messung des Kabinen- und Sitz-komforts reproduzierbar simuliert (siehe Bild 4). Die branchenübliche Montage der GNSS-Antenne auf dem Kabinendach führt hierbei durch die unebene Strecke und die Kabinenfederung zu wechselnden seitlichen Abweichungen, die durch das Lenksystem korrigiert werden müssen.

A-B-Fahrt auf einer Neigungsstrecke mit 5 km/hZur Überprüfung des dynamischen Verhaltens beim Ein- und Ausfahren einer Neigungsstrecke von 25 cm Höhe (Bild 5) zeigt dieser Test auch die Wirksamkeit des integrierten Neigungsausgleichs.

A-B-Fahrt unter GNSS-Teilabschattung (Teil-)Abschattung des GNSS-Sig-nals tritt in der Praxis vor allem durch Bäume oder Gebäude auf. Im Test wird diese Situation durch Ab-deckung des GNSS-Empfängers mit einer zu 50 % mit Kupferfolie abge-schirmten Testhaube simuliert. Dabei wird das Verhalten des Sys-tems, wie eine visuelle und akusti-sche Rückmeldung dokumentiert. Ebenfalls wird vermerkt, falls unter diesen Bedingungen die Aktivierung der automatischen Lenkung und eine Fahrt z. B. unter verringerter Genauigkeit (Fall-Back-Option) möglich waren.

A-B-Fahrt unter Totalausfall des Korrektursignals

Zur Simulation eines Totalausfalls des Korrektursignals wurde die

Bild 2: Messaufbau des optischen Referenzsystems

Bild 3: Mess-Strecken auf dem Testgelände

① = Überprüfung Tachymeter auf Rundlauf

② = Holperstrecke

③ = A-B-Fahrt mit Versatz

④ = A-B-Fahrt

⑤ = Hangneigung

⑥ = Kontur

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Funkantenne der lokal stationierten RTK-Station entfernt, bzw. zur Si-mulation der Signalwiederkehr wie-der angebracht. Die RTK-Station blieb währenddessen eingeschaltet.

Konturfahrt mit 5 km/hBei der Konturfahrt wird (entlang des Halbkreises der Teststrecke) eine Referenzlinie manuell abgefah-ren und vom Lenksystem aufge-zeichnet. Die Abweichung der Fehlerklassen ist auf die Referenz-fahrt bezogen.

Einlenkverhalten zur Spurfindung in eine A-B-SpurMit diesem Test wird, wie im Bild 6 dargestellt, das Einlenkverhalten in eine vorgegebene A-B-Spur aus einem Einfahrwinkel von 30° simu-liert. Darüber hinaus wurde be-stimmt, ab welchem Abstand die Aktivierung der automatischen Lenkung bzw. die Einfahrt in die Referenzspur möglich sind. Dazu wurde auf ein 90°-Lot auf die A-B-Spur bei einer vorgegebenen Ar-beitsbreite von 8 m beziehungs-weise die „Spur-0“ bei automati-schem Anlegen von Parallelspuren zurückgegriffen.

Im Bereich Handhabung und Ergo-nomie wurde zunächst die Bedie-nungsanleitung bzw. das im Termi-nal abrufbare Hilfesystem auf Voll-ständigkeit, Übersichtlichkeit und Verständlichkeit geprüft. Weitere Bedienhilfen wie eine Kurzbedie-nungsanleitung oder eine via Inter-net abrufbare Hilfe gehen ebenfalls in diese Bewertung mit ein. Hinzu kommt die Prüfung der Handha-bung der Hilfemöglichkeiten über

zwei konkrete Fragestellungen. Dies war zum einen die Definition einer A-B-Spur und zum zweiten die an-gebotene Hilfe zur „Fehlersuche bei Signalstörungen“. Die Handhabung des Systems selbst wurde über die Anzahl der Bedienungsschritte für das Einlernen (Teach-In) einer A-B-Strecke und der nachfolgenden Ak-tivierung der automatischen Lenk-funktion abgebildet.

Für die Praxis besonders wichtig sind die Lesbarkeit und Bedienung des Terminals am Tag und in der Nacht. Gerade Sonneneinstrahlung von hinten am Tag stellt den Bedie-ner vor das Problem, die Anzeige

durch Reflexion nicht erkennen und ggf. Elemente auf einem Touch-screen nicht bedienen zu können. Nachts darf das Terminal nicht blenden bzw. den Fahrer ermüden.

Die Sicherheitseinrichtungen für ein automatisches Lenksystem werden im Wesentlichen in der ISO-Norm 10975 vorgegeben. So muss eine Fahrer-Präsenzprüfung beispielswei-se über einen Sitzkontakt stattfin-den, und die automatische Lenkung muss sich bei manuellem Eingriff oder Signalstörungen selbsttätig de-aktivieren. Der Fahrer sollte über die Deaktivierung optisch oder akustisch informiert werden.

Bild 4: Fahrt auf der Balkenstrecke am DLG-Testzentrum Technik und Betriebsmittel

Bild 6: Einlenkverhalten in eine A-B-Spur

Bild 5: Neigungsstrecke, 25 cm hoch

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Fahrt mit 8 km/h Fahrt mit 15 km/h Fahrt auf Balkenstrecke mit 5 km/h Konturfahrt mit 5 km/h

Genauigkeitsklasse [cm]

95%Konfidenz-intervall

Die Testergebnisse im Detail

Bild 9: Abweichungsraten (A-B-Fahrt auf ebener Strecke mit 8 bzw. 15 km/h, Balkenstrecke und Konturfahrt, jeweils mit 5 km/h)

Tabelle 3: Erreichte Genauigkeitsklassen unter verschiedenen Testbedingungen

Wie das Beispiel der A-B-Fahrten mit 8 bzw. 15 km/h auf ebener Strecke in Bild 9 zeigt, wird die 95 %-Klasse der Abweichungen über die Häufigkeitsverteilung und die Abweichungsklasse bestimmt. Bei 8 km/h Fahrgeschwindigkeit er-reichte das System in 95 % der Fälle eine Genauigkeit in der Klasse 3 cm, gleiches gilt für den Langzeitversuch nach über 24 Stunden. Die weiteren Ergebnisse sind in Tabelle 3 bzw. Bild 9 zusammen-gefasst.Die Darstellung der A-B-Fahrt auf der Neigungsstrecke mit 5 km/h (Bild 10) zeigt eine durchschnitt liche bis gute Reaktion beim Hangaus-gleich. Der Versatz auf dem Plateau der Rampe betrug ca. 8-10 cm. Bei der Einfahrt auf die Rampe kam es zu kurzzeitigem Überschwingen im Bereich von etwa 15 cm, bei der Ausfahrt im Bereich von ca. 9 cm.Zur Bestimmung des Einlenkverhal-ten zur Spurfindung in eine A-B-Spur wurde die Einlenk-Aggressivi- tät des Lenksystems variiert. Die Er-gebnisse sind in Bild 11 dargestellt. So wurde neben der vom Hersteller empfohlenen Standardeinstellung (grün) die minimal mögliche (blau) und maximal mögliche Einlenk- Aggressivität (rot) eingestellt und die Ergebnisse verglichen. Das Fahr-zeug zeigt dabei bei der Standar-deinstellung ein ausgewogenes Ein-lenkverhalten ohne Überschwingen und mit einer schnellen Einfahrt in die Soll-Linie. Die Einstellung der maximalen Einlenk-Aggressivität

führt zu einem deutlich stärkeren Auslenken des Schleppers. Die Abschattungs- und Ausfall-versuche lieferten die in Tabelle 4 dargestellten Ergebnisse.Zur Bewertung der Bedienungsan-leitung und des Hilfesystems wur-den die Lösungsvorschläge zu zwei im Vorfeld festgelegten Problemstel-lungen ermittelt. Zunächst sollte eine A-B-Spur definiert werden. In der Bedienungsanleitung findet sich dazu eine einfache Beschreibung. Als zweites wurden die Hinweise Fehlerbehebung bei auftretenden Signalstörungen des GNSS- oder Korrektursignals bewertet. Dazu enthält die Bedienungsanleitung eine detaillierte Liste mit Fehlerzu-

ständen. Zusätzlich bietet das Deutz-Fahr Agrosky Performance Steering-System ein kontextbezoge-nes Hilfe- und Assistenzsystem. Die Bedienungsanleitung und das Hilfesystem wurden abschließend mit [+] = „Besser als der Standard“ bewertet. Bei der Handhabung des Systems hilft dem Anwender ein einsteiger-freundliches Assistenzsystem. Dabei ist der Zugriff auf Traktor-Betriebs-daten und automatische Lenkfunkti-onen aber nur nach Anlegen eines Auftrags möglich. So konnte eine A-B-Strecke über sechs Bedien-schritte beim Neuanlegen eines Auftrags, bei bereits angelegtem Auftrag über vier Bedienschritte

Testbedingung 95 %-Klasse

A-B-Fahrt auf ebener Strecke mit 8 km/h 3 cm

Langzeitgenauigkeit: Wiederholung nach >24h 4 cm

A-B-Fahrt auf ebener Strecke mit 15 km/h 5 cm

A-B-Fahrt auf der Balkenstrecke mit 5 km/h 7 cm

Konturfahrt mit 5 km/h 4 cm

Bild 7: Anzeige- und Bedienelemente

Bild 8: Sicherheitsmeldung

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Fazit

Die Prüfkriterien des DLG-Fokus-Tests „Automatische Lenksysteme“ bewerten die prinzipielle Funktion eines Systems sowie die oben

detailliert dargestellten Abweichun-gen von der Ideallinie. Das Deutz-Fahr Agrosky Performance Steering- System ist ein automatisches Lenk-

system absolut auf der Höhe der Zeit und kann für den Einsatz in landwirtschaftlichen Maschinen und Traktoren empfohlen werden.

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4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21Einfahrt

Ausfahrt

Fahrtstrecke [m]

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Ref Messfahrt

eingelernt werden. Die Bewertung des Teach-Ins lautet deshalb [o] = „Standard“. Die nachfolgende, ein-fache Aktivierung der automati-schen Lenkfunktion führte zu einem [+] = „Besser als der Standard“, so dass das Gesamturteil in der Hand-habung ebenfalls [+] = „Besser als der Standard“ lautete.Das 12"-Terminal ist vorbildlich in die Bedieneinheit vor der rechten Armlehne integriert. Systemmeldun-gen werden auch noch auf einem separaten Farbdisplay an A-Holm angezeigt ([++] = „Deutlich besser als der Standard“). Das Display ist

in alle Richtungen verstellbar und die Ablesbarkeit ist am Tag und in der Nacht besser als der Standard [+], was zu einer Gesamtbewertung von Bedienelementen und Terminal aber mit [+] = „Besser als der Stan-dard“ führt.Bezüglich der Sicherheitseinrichtun-gen nach ISO 10975 (Safety requi-rements in tractors and machinery for agriculture – Auto guidance sys-tems for operator controlled tractors and self-propelled machines) konn-te das Deutz-Fahr Agrosky Perfor-mance Steering-System die Gesamt-bewertung [+] = „Besser als der

Standard“ erreichen. Die Anwesen-heit eines Fahrers wird kontinu-ierlich überprüft und das automa-tische Lenksystem deaktiviert sich sofort, wenn der Fahrer manuell in die Lenkung eingreift oder durch Signal störungen im GNSS- oder Korrektursignal eine falsche Rich-tung möglich wäre. Letzteres wird auch noch durch eine zusätzliche Terminal-Meldung ausgegeben, genauso wie das Einschalten oder Aktivieren des automatischen Lenk-systems. Zusätzlich werden alle Störungszustände mit einem Signal-ton ausgegeben.

Bild 10: Vergleich Referenz-/Messfahrt auf der Neigungsstrecke

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RefMinimal

StandardMaximal

Bild 11: Einlenkverhalten bei verschiedenen Einstellungen

GNSS-Teilabschattung Bewertung

Zeit bis Reaktion 6 sec Verhalten bei GNSS-Signal-Abschattung:

[]

Visuelle Rückmeldung Bildschirm-Fehlermeldung

Akustische Rückmeldung Signalton

Verhalten bei Teilabschattung Während der Abschattung war keine längere Aktivierung der Lenkung möglich

Totalausfall des Korrektursignals Bewertung

Zeit bis Reaktion bei Signalausfall 60 sec Korrektursignal-Ausfall:[]Zeit bis Reaktion bei Signalwiederkehr 5 sec

Visuelle Rückmeldung Ausfall: Bildschirm-Fehlermeldung Wiederkehr: Bildschirm-Icon

Akustische Rückmeldung Signalton

Verhalten bei Korrektur-Ausfall (keine weitere)

Tabelle 4: Ergebnisse und Bewertung der Abschattungs- und Ausfallversuche

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DLG-Prüfbericht 6157 F Seite 8 von 8

Download aller DLG-Prüfberichte kostenlos unter: www.dlg-test.de!

DLG e.V.Testzentrum Technik und BetriebsmittelMax-Eyth-Weg 1, 64283 Groß-UmstadtTelefon +49 69 24788-600, Fax +49 69 [email protected], www.DLG.org

12-00085 © 2013 DLG

Weitere Informationen

Die DLG

Prüfungsdurchführung

DLG e.V., Testzentrum Technik und Betriebsmittel, Max-Eyth-Weg 1, 64823 Groß-Umstadt

DLG-Prüfrahmen

FokusTest „Automatische Lenksysteme“ (Stand 03/2013)

Fachgebiet

Fahrzeugtechnik

Die DLG ist – neben den bekann-ten Prüfungen landwirtschaftlicher Technik, Betriebs- und Lebensmit-teln – ein neutrales, offenes Forum des Wissensaustausches und der Meinungsbildung in der Agrar- und Ernährungsbranche.

Rund 180 hauptamtliche Mitarbei-ter und mehr als 3.000 ehrenamt-liche Experten erarbeiten Lösungen für aktuelle Probleme. Die über 80 Ausschüsse, Arbeitskreise und Kommissionen bilden dabei das Fundament für Sachverstand und Kontinuität in der Facharbeit. In der DLG werden viele Fachinformatio-nen für die Landwirtschaft in Form von Merkblättern und Arbeitsunter-lagen sowie Beiträgen in Fachzeit-schriften und -büchern erarbeitet.

Die DLG organisiert die weltweit führenden Fachausstellungen für die

Projektleiter

Dipl.-Ing. Andreas Ai

Prüfingenieur(e)

Dipl.-Ing. Jürgen Goldmann

Dipl.-Ing. Andreas Horn

Land- und Ernährungswirtschaft. Sie hilft so moderne Produkte, Verfah-ren und Dienstleistungen zu finden und der Öffentlichkeit transparent zu machen.

Das DLG-Testzentrum Technik und Betriebsmittel

Das DLG-Testzentrum Technik und Betriebsmittel Groß-Umstadt ist der Maßstab für geprüfte Agrar-technik und Betriebsmittel und füh-render Prüf- und Zertifizierungs-dienstleister für unabhängige Tech-nik-Tests. Mit modernster Mess-technik und praxisnahen Prüfme-thoden stellen die DLG-Prüfinge-nieure Produktentwicklungen und Innovationen auf den Prüfstand.

Als mehrfach akkreditiertes und EU-notifiziertes Prüflabor bietet das DLG-Testzentrum Technik und

Betriebsmittel Landwirten und Prak-tikern mit den anerkannten Technik-Tests und DLG-Prüfungen wichtige Informationen und Entscheidungs-hilfen bei der Investitionsplanung für Agrartechnik und Betriebsmittel.

ENTAM

European Network for Testing of Agricultural Machines ist der Zusammen schluss der euro päischen Prüfstellen. Ziel von ENTAM ist die europaweite Verbreitung von Prüfergebnissen für Landwirte, Landtechnikhändler und Hersteller. Mehr Informationen zum Netzwerk erhalten Sie unter www.entam.com oder unter der E-Mail-Adresse: [email protected]

Weitere Tests zu automatischen Lenksystemen können unter www.dlg-test.de/lenksysteme heruntergeladen werden. Der DLG-Fachausschuss für Arbeits-wirtschaft und Prozesstechnik hat zum Thema „Auto matische Lenksysteme“ zwei Merkblätter mit dem Titel „GPS in der Land-wirtschaft“ (Merkblatt 316) bzw. „Satellitenortungssys teme“ (Merk-blatt 388) herausgegeben. Diese sind kostenfrei unter www.dlg.org/merkblaetter.html im PDF-Format erhältlich.