Mobile Arbeitsroboter
Mobile ArbeitsroboterProjekt
Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZMApplikationszentrum 'Smart System Integration‚
Leibniz-Institut für Agrartechnik Potsdam-Bornim e.V.
Technische Universität BerlinFG Konstruktion von Maschinensystemen
Sommersemester 2009
Mobile Arbeitsroboter
Jahr Gesamtzahl der Betriebe in tsd.
Davon Nebenerwerbsbetriebe [%]
Gesamtfläche in Mill. ha
1949 1794 13,3
1960 1502 13
1970 1147 35,3 12,7
1980 837 39,3 12,2
1990 667 42,3 11,8
1993 567 43,6 11,7
Systemumfel
Mobile Arbeitsroboter
Deutschland West Deutschland Ost
Schleswig-Holstein 43,5 Mecklenburg-Vorpommern 274,9
Niedersachsen 34,3 Sachsen-Anhalt 243,9
Saarland 29,9 Brandenburg 214,8
Nordrhein-Westfalen 24,1 Thüringen 170,7
Hessen 20,9 Sachsen 125,4
Bayern 19,3
Rheinland-Pfalz 17,1
Baden-Würtenberg 16,6
Durchschnittsgröße je landw. Betrieb
Mobile Arbeitsroboter
0
10
20
30
40
50
60
1970 1975 1980 1985 1990 1995
Jahr
Verk
aufs
erlö
se in
Mrd
. DM
Milch
Rinder, Kälber, Schweine
Sonderkulturen
GetreideHackfrüchte
sonst. Tierprodukt.
pflanzl.Erzeugung
36,9%
tierischeErzeugung
63,1%
Verkaufserlöse der Landwirtschaft in den alten Bundesländern seit 1970
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Landwirtschaft als Kunde: 54 Mrd. DM
0 2 4 6 8 10 12
Sonstiges
Wirtschaftsbauten
Saatgut
Dünge-Pflanzenschutzmittel
Futtermittel
Treib-, Brennstoffe,Strom
Reparaturen,Instandhaltung
Traktoren,Landmaschinen
Ausgaben in Mrd. DM
Produktionsbedingte Ausgaben der Land- und Forstwirtschaft sowie der Fischerei 1996
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Gesamtumsatz in Mio EURO in Mio EURO Veränderung
Landmaschinen 1.876,0 1.911,1 -1,8%
Traktoren 1.714,7 1.592,9 +7,6%
Gesamt 3.590,7 3.504,0 +2,5%
Inland in Mio EURO in Mio EURO Veränderung
Landmaschinen 677,9 781,9 -13,3%
Traktoren 517,6 510,4 +1,4%
Gesamt 1.195,5 1.292,3 -7,5%
Ausland in Mio EURO in Mio EURO Veränderung
Landmaschinen 1.198,1 1.129,2 +6,1%
Traktoren 1.197,1 1.082,5 +10,6%
Gesamt 2.395,2 2.211,7 +8,3%
Umsatz der Landmaschinen und Traktorenindustrie 2001
Mobile Arbeitsroboter
0,00 Mrd €
1,00 Mrd €
2,00 Mrd €
3,00 Mrd €
4,00 Mrd €
5,00 Mrd €
1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004
Jahr
Mrd
. €
Inland Ausland
Umsatz aus deutscher ProduktionQuelle: VDMA Geschäftsbericht 2001 - 2004
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Landtechnik-Produktion
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Traktoren50%
Sonstige11%
Fütterungs-/ Melktechnik
2%
Erntetechnik16%
Mähdrescher13%
Pflanzenschutz/ Düngung
3%
Sätechnik2%
Bodenbearbeitung3%
ProduktionsstrukturQuelle: VDMA Geschäftsbericht 2001 - 2004
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0,000 Mrd € 1,000 Mrd € 2,000 Mrd € 3,000 Mrd € 4,000 Mrd €
Frankreich
Deutschland
Italien
Großbritannien
Österreich
Spanien
Belgien
Dänemark
Finnland
Schweiz
MarktvolumenQuelle: VDMA Geschäftsbericht 2001 - 2004
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Richtung der Exporte
Frankreich 19%
Niederlande6%
Großbritannien 4%
Italien5%
Spanien5%
Übrige EU14%
Sonstiges West-Europa
5%
Osteuropa 18%
USA 11%
Sonstige13%
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Traktoren-Produktion in Europa
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Auftragseingang
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Umsatzentwicklung Landtechnik 2009
Mobile Arbeitsroboter
Landmaschinen
Mobile Arbeitsroboter
Ziele der Mechanisierung der Landwirtschaft
• Produktionsverbesserung– Steigerung der Erträge der pflanzlichen und tierischen Produktion– Reduzierung der Verluste– Sicherstellung der Produktqualität
• Verbesserung der Arbeitsproduktivität– Reduzierung der Arbeitszeit– Rationalisierung der Arbeitsverfahren
• Verbesserung der Arbeitsbedingungen für Menschen
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Öklogische Ziele der Mechanisierung
• Verbesserung der Ökologie
• Reduzierung der Umweltbelastungen
• Schonung der Böden
• Verringerung des Energiebedarfs
• Erschließung und Nutzung alternativer Rohstoffe und Energien
• Wiederverwendung von Roh- und Energiestoffen
• Anwendung tiergerechter Haltungsformen
• Verbesserung der Ergonomie
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Technik
N atü rlicheU m w e lt
Techn ik
Ö konom ie
G ese llscha ft
Produktion
AnwendungÖ
kolo
gie
Wertesystem
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Nutzung
Ernte
N ahr u
ngsm
ittel ve
rarbe
it un g
ÖkologischerProduktlebenszyklus
Steuer- und Regelungsfunktion
LandwirtschaftlicherProduktionsprozeß
RessourcenEnergie
Quelle:Versorgungsfunktion
GüterAbfall
Senke:Trägerfunktion
Produktion
Best e
ll ung
/ Pfl e
ge
Entsorgung
Input
Input
Out put
Output
Maschinenherstellungs- und landwirtschaftlicher Prozess
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Technische Kriterien Ergonomische Kriterien Ökonomische Kriterien Arbeitsgüte Krümelstruktur Düngerverteilung Körnerverluste
Schonung der Gesundheit Geräuschpegel Schwingungsbelastung Schadstoffkonzentration
Anschaffungskosten Investitionsbedarf Finanzierung
Leistungsfähigkeit Flächenleistung Durchsatz Feldwirkungsgrad
Sicherheit Produkthaftung geringe Verletzungsgefahr sinnfällige Bedienung Nichtweiterrollen am Hang stabile Kabine
Betriebskosten Abschreibung Instandhaltung Versicherung Betriebsstoffe
Funktionssicherheit sichere Funktion bei allen Einsatzbedingungen wenige Reparaturen geringe Stillstandszeiten
geringe Beanspruchung günstige Hebelanordnung geringe Betätigungskräfte gute Sicht automatische Steuerung
Nutzungsdauer Verschleiß technische Veralterung
Leistungsbedarf Antriebsleistung Anschlußwert Wirkungsgrad
Komfort Klimaanlage Radio Kabinengestaltung
Verfahrenskosten produktbezogene Kosten flächenbezogene Kosten
Energiebedarf Verbrauch an Kraftstoff, elektrischer Energie, Brennstoff
Arbeitsbedarf Arbeitszeitbedarf Zahl der Arbeitskräfte
Kriterien zur Beurteilung von Maschinensystemen und Arbeitsketten
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Einteilung von Landmaschinen
Landmaschinen - Pflanzenproduktion
Bodenbearbeitung
Bestellung
Pflanzenschutz
Düngung
Halmguternte
Körnerernte
Hackfruchternte
Transport
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Verfahren
Bodenbearbeitung
Pflug
Grubber
Walze/Packer
Hackmaschine
Fräse
Egge
Egge zapfwellangetrieben
Sonst. rotatorische Werkzeuge
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Pflug mit Packer
http://www.kverneland.de/
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Packer - Wirkungsweise
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Grubber
http://www.kverneland.de/
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Kreiselgrubber
http://www.amazone.de/
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Egge
http://www.amazone.de/
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Mechanische Unkrautbekämpfung
http://www.grimme-online.com
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Verfahren
Bestellung
Drillmaschine
Einzelkornsähgerät
Pflanzmaschine
Legemaschine
Kombinationsmaschine
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Drillmaschine
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Mobile Arbeitsroboter
Saatzuteilung bei mechanischen Drillmaschinen
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Einzelkornsähmaschine
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Einzelkornsähmaschine
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Mobile Arbeitsroboter
Einzelkornsähmaschine für Zuckerrüben
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Pflanzmaschine
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Spargelpflanzmaschine
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Legemaschine
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Kombinationsmaschine
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