{"id":8720,"date":"2024-11-12T07:39:00","date_gmt":"2024-11-12T06:39:00","guid":{"rendered":"https:\/\/zm7h237e.web141.alfahosting-server.de\/news-de\/robustes-konnektivitaetswunder\/"},"modified":"2025-06-27T07:47:56","modified_gmt":"2025-06-27T07:47:56","slug":"robustes-konnektivitaetswunder","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/microsys.de\/de\/news-de\/robustes-konnektivitaetswunder\/","title":{"rendered":"Robustes Konnektivit\u00e4tswunder"},"content":{"rendered":"

Liebherr Mining, f\u00fchrender Hersteller von Muldenkippern und Hydraulikbaggern f\u00fcr den Tagebau, holt seine Fahrzeuge ins Internet of Things, um deren Betrieb und Instandhaltung noch wirtschaftlicher zu gestalten. Dazu nutzt das traditionsreiche Familienunternehmen ein miriac\u00ae System-on-Module <\/a>samt kundenspezifischer Rundum-sorglos-Systeml\u00f6sung von MicroSys. <\/em><\/p>\n

Der Mensch ist in vielen Bereichen des Lebens und der Wirtschaft auf mineralische Rohstoffe angewiesen, die im Bergbau aus der Erdkruste gewonnen werden. Da diese nicht erneuerbar sind, verringert sich bei konstantem Verbrauch ihre Verf\u00fcgbarkeit. Deshalb ist es wichtig, bereits bei ihrer Gewinnung auf eine hohe Effizienz zu achten. <\/p>\n

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Rockstars f\u00fcr die Bergbauindustrie<\/h2>\n

Der deutsche Baumaschinenhersteller Liebherr kennt die extremen Herausforderungen in der Bergbauindustrie. Das Produktsegment Liebherr Mining erzeugt im els\u00e4ssischen Colmar (F) und in Newport News, Virginia (USA) Bagger und Muldenkipper f\u00fcr die Rohstoffgewinnung im Tagebau mit Einsatzgewichten bis 800 Tonnen und mit Grabgef\u00e4\u00dfen bis zu 47,5m3<\/sup> Inhalt. Diese sind an die spezifischen Anforderungen des Bergbauumfeldes angepasst und werden durch Diesel- oder Elektromotoren angetrieben. <\/p>\n

Das Unternehmen sch\u00f6pft aus \u00fcber 50 Jahren Erfahrung und stellt durch Qualit\u00e4t, Zuverl\u00e4ssigkeit und innovative Technologien zeit- und kosteneffiziente Bergbauprojekte unter den h\u00e4rtesten Einsatzbedingungen sicher. Um die Wertigkeit der Produkte sicherzustellen, erfolgt die Produktion der Miningbagger mit hoher Fertigungstiefe. So optimieren etwa von Liebherr selbst entwickelte und produzierte Qualit\u00e4tskomponenten wie z. B. die Elektronik und Steuerungstechnik oder Dreh- und Fahrantriebe die Verl\u00e4sslichkeit und Leistungsf\u00e4higkeit der Maschinen, die auf der ganzen Welt gefragt sind und auf allen Kontinenten im Einsatz stehen. <\/p>\n

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Hydraulikbagger von Liebherr kommen bei der Gewinnung von Gold, Diamanten, Platin, Kohle, Eisenerz oder Kupfer zum Einsatz.<\/figcaption><\/figure>\n

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Datenerfassung und -kommunikation<\/h2>\n

Ein Ziel der modernen Montantechnik ist, bei m\u00f6glichst geringem Eingriff in die Natur die Ausbeute zu optimieren und die Materialbewegungen rasch und l\u00fcckenlos zu dokumentieren. Ein anderes ist, durch vorausschauende Wartung der hochwertigen Bergbaumaschinen deren Verf\u00fcgbarkeit sicherzustellen. <\/p>\n

Um diese Ziele besser als bisher zu erreichen, entschloss sich Liebherr, die MicroSys Electronics GmbH mit der Entwicklung und Produktion einer Connectivity Box f\u00fcr die Verwendung in den schweren Bergbaumaschinen zu beauftragen. Das Unternehmen mit Sitz in Sauerlach bei M\u00fcnchen (D) entwickelt und produziert als NXP\u00ae Gold-Partner mit seinen miriac\u00ae System-on-Modules (SoM) <\/a>applikationsfertige Embedded-L\u00f6sungen auf Basis von Arm\u00ae Cortex\u00ae- Prozessorplattformen. Unter Verwendung dieser SOMs entwickelt MicroSys bei Bedarf auch ma\u00dfgeschneiderte Systeml\u00f6sungen. Diese reichen von Embedded-Computing-Plattformen bis hin zu Echtzeit-Steuerungen f\u00fcr mobile Fahrzeuge und station\u00e4re Maschinen oder bandbreitenstarken Netzwerk- und Edge-Computing-Anwendungen. Dabei kann MicroSys auch die Entwicklung einer Pr\u00e4zisionsmechanik oder die Zertifizierung nach internationalen Normen wie der IEC61508 \u00fcbernehmen. <\/p>\n

Die Connectivity Box sollte ein Prozessormodul aufnehmen und ein ganzes B\u00fcndel an Schnittstellen bereitstellen, um verschiedene im Fahrzeug erhobene Daten zu konzentrieren, vorzuverarbeiten und \u00fcber ein vorhandenes WLAN- oder Mobilfunknetz in die Cloud weiterzureichen. <\/p>\n

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Embedded Computing aus M\u00fcnchen<\/h2>\n

\u201cAccording to the original specification, the connectivity box should be the size of a packet of cigarettes\u201d, J\u00f6rg Stollfu\u00df, Field Application Engineer at MicroSys Electronics, recalls. \u201cWe actually achieved 260 x 140 x 70 millimeters.\u201d In view of the fact that the central vehicle network SoM miriac\u00ae MPX-S32G274A<\/a> alone has a size of 82 x 50 mm and the box has about 100 external contacts in several connectors, this is a respectable achievement. Even more so, if the impermeability and shock resistance requirements are taken into account as well. <\/p>\n

Das mit dem Prozessor S32G2 von NXP\u00ae ausgestattete SoM miriac\u00ae MPX-S32G274A <\/a>enth\u00e4lt vier Arm\u00ae Cortex\u00ae-A53 Prozessorkerne und drei Arm\u00ae Cortex\u00ae-M7 Kerne mit Lockstep-Support. F\u00fcr die Kommunikation nach au\u00dfen verf\u00fcgt es \u00fcber 18 CAN FD Schnittstellen und einen dedizierten Protokollgenerator sowie zahlreiche weitere Schnittstellen wie FlexRay, Lin, SPI, Ethernet mit TSN, PCI Express\u00ae, USB und I\u00b2C. Hinzu kommt eine Hardware Security Engine f\u00fcr sicheres Booten und schnelle Security Services. <\/p>\n

\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\"With
Mit dem Vehicle Network System-on-Module (SoM) miriac\u00ae MPX-S32G274A auf Basis des Prozessors S32G2 von NXP\u00ae schuf MicroSys Electronics eine kundenspezifische L\u00f6sung f\u00fcr die Einbindung des Mining-Equipment von Liebherr in das Internet of Things.<\/figcaption><\/figure>\n

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Robuste Fahrzeugdatenerfassung<\/h2>\n

Zur Kl\u00e4rung der Anforderungen erstellte MicroSys eine Konzeptstudie, bei der Systemarchitektur, Mechanik und die ungef\u00e4hre Bauteileplatzierung festgelegt wurden. Auf dieser Grundlage erfolgte die voll kundenspezifische Entwicklung von Elektronik und Geh\u00e4use der Conbox (Connectivity Box) und der Prototypenbau. <\/p>\n

Bei der kundenspezifischen Entwicklung von Tr\u00e4gerplatine und Geh\u00e4use f\u00fcr diese Connectivity Box musste MicroSys die extremen Umweltbedingungen im harten Bergbaubetrieb ber\u00fccksichtigen. Die Ger\u00e4te werden fest mit dem Fahrzeugchassis verschraubt. Sie m\u00fcssen sich f\u00fcr den Betrieb auf bis auf 5.500 m Seeh\u00f6he eignen, Temperaturen von -40 bis +70 \u00b0C und Vibrationen bis 6G ohne Einschr\u00e4nkungen aushalten und nach IP68 staubdicht und gegen dauerndes Untertauchen gesch\u00fctzt sein. \u201eSolche Vorgaben lassen nur l\u00fcfterlose Ger\u00e4te zu\u201c , erl\u00e4utert J\u00f6rg Stollfu\u00df. \u201eZudem herrschen strenge Anforderungen an die elektromagnetische Vertr\u00e4glichkeit (EMV).\u201c <\/p>\n<\/p>\n

Sichere Datenkonzentration<\/h2>\n

Die Ger\u00e4te bieten 4GB Arbeitsspeicher in Form einer aufgel\u00f6teten eMMC (Embedded Multi Media Card). Dieser Flash-Speicher dient unter anderem als batterieloses Backupmedium. Er gestattet einen Weiterbetrieb bis zu 250 ms zum \u00dcberbr\u00fccken von kurzen Unterbrechungen der Bordstromversorgung und zum geordneten Herunterfahren des Systems bei l\u00e4nger anhaltenden Stromausf\u00e4llen. Dem Erhalt von Einstellungen dienen 512 kB EEPROM. <\/p>\n

Die Connectivity Box fungiert als zentrales Gateway vom Fahrzeugbus (CAN, Ethernet) zu einer separaten Uplink-Box, von der die Daten \u00fcber abgesicherten Link in die Liebherr-Cloud reisen. Das dient der vorausschauenden Wartung, aber auch der \u00dcbertragung der Transportdaten f\u00fcr das Optimieren der Materialbewegung und das Effizienzmonitoring \u00fcber einen abgesicherten Link. <\/p>\n

Dabei wurde die Connectivity Box bewusst so gestaltet, dass sie sich nicht nur f\u00fcr Neufahrzeuge, sondern auch f\u00fcr das Retrofit und das Upgrade von Bestandsger\u00e4ten eignet. Deshalb ist sie f\u00fcr eine Stromversorgung von 19V bis 32V geeignet. Einschlie\u00dflich dem best\u00fcckten Prozessormodul miriac\u00ae MPX-S32G274A<\/a> kommt es mit maximal rund 50W Leistung aus. <\/p>\n

\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\"The
Ausgef\u00fchrt ist die umfangreiche Konnektivit\u00e4t auf der Tr\u00e4gerplatine f\u00fcr das miriac\u00ae MPX-S32G274A \u00fcber einen 47-poligen Rundstecker, acht \u00fcber X-codierte M12 Ethernet-Stecker und einen USB Typ C Steckverbinder.<\/figcaption><\/figure>\n

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Winziger Konnektivit\u00e4tsgigant<\/h2>\n

Die Connectivity Box bietet trotz ihrer extrem kompakten Abmessungen ein breites B\u00fcndel an Konnektivit\u00e4t. Sie verf\u00fcgt fahrzeugseitig \u00fcber acht getrennte CAN-Bus Schnittstellen f\u00fcr die unterschiedlichen Gewerke im Fahrzeug, z. B. Motorsteuerung, Schaufelsteuerung, etc. Deren Daten werden mittels Software des Fahrzeugherstellers \u00fcber bis zu f\u00fcnf Gigabit-Ethernet Schnittstellen konzentriert, zum Gro\u00dfteil kombiniert und vorgefiltert sowie zwischengespeichert, ehe sie \u00fcber ein fahrzeugseitig vorhandenes Modem in die Liebherr-Cloud abgegeben werden. <\/p>\n

Zus\u00e4tzlich ist die nach ISO13766 EMV-zertifizierte Connectivity Box mit einem Gigabit Ethernet Switch ausgestattet. Zwei der sechs Ports k\u00f6nnen mit 15 W Power over Ethernet ohne getrennte Stromversorgungsleitungen verwendet werden. Hinzu kommen eine PCI Express Schnittstelle und zwei serielle UART-Schnittstellen. Erg\u00e4nzt wird das Konnentivit\u00e4tsportfolio durch ein GPS-Modul zur unabh\u00e4ngigen Positionsbestimmung, eine USB-Schnittstelle f\u00fcr Programmierung oder Updates und ein WLAN-Modul f\u00fcr Wartungseingriffe vor Ort per Tablet. Ausgef\u00fchrt ist diese umfangreiche Konnektivit\u00e4t \u00fcber einen 47-poligen Rundstecker, acht \u00fcber X-codierte M12 Ethernet-Stecker und einen USB Typ C Steckverbinder. <\/p>\n

Die Entwicklung erfolgte nicht zuletzt infolge der COVID-Pandemie in mehreren Iterationen, auch weil nach der Lieferung der Prototypen noch Anforderungen nachgereicht wurden. \u201eBei den seit Ende 2021 im Feld befindlichen Vorserienger\u00e4ten gab es bisher keine Ausf\u00e4lle\u201c, freut sich Fr\u00e9d\u00e9rique Muller, Leitung R&D Electrics, Electronics and Cloud Services bei Liebherr Mining Equipment. \u201eDeren endg\u00fcltige Abnahme erwarten wir f\u00fcr Ende 2024.\u201c Danach ist eine Serie mit j\u00e4hrlich ca. 150 St\u00fcck geplant, dazu kommen Ger\u00e4te f\u00fcr die Nachr\u00fcstung bestehender Maschinen. <\/p>\n

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Die fest mit dem Fahrzeugchassis verschraubte Connectivity Box eignet sich f\u00fcr den Betrieb auf bis auf 5.500 m Seeh\u00f6he bei Temperaturen von -40 bis +70 \u00b0C und Vibrationen bis 6G und ist nach IP68 staubdicht und gegen dauerndes Untertauchen gesch\u00fctzt. <\/figcaption><\/figure>\n<\/p>\n

\u00dcber Liebherr:<\/strong><\/p>\n

Die Firmengruppe Liebherr ist ein familiengef\u00fchrtes Technologieunternehmen mit breit diversifiziertem Produktprogramm. Das Unternehmen z\u00e4hlt zu den gr\u00f6\u00dften Baumaschinenherstellern der Welt. Es bietet aber auch auf vielen anderen Gebieten hochwertige, nutzenorientierte Produkte und Dienstleistungen an. Die Firmengruppe umfasst heute \u00fcber 150 Gesellschaften auf allen Kontinenten. Im Jahr 2023 besch\u00e4ftigte sie mehr als 50.000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter und erwirtschaftete einen konsolidierten Gesamtumsatz von \u00fcber 14 Milliarden Euro. Gegr\u00fcndet wurde Liebherr von Hans Liebherr im Jahr 1949 im s\u00fcddeutschen Kirchdorf an der Iller. Seither verfolgen die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter das Ziel, ihre Kunden mit anspruchsvollen L\u00f6sungen zu \u00fcberzeugen und zum technologischen Fortschritt beizutragen. Unter dem Motto \u201e75 years of moving forward\u201c feiert die Firmengruppe im Jahr 2024 ihr 75-j\u00e4hriges Bestehen. <\/p>\n

Liebherr-Mining Equipment Colmar SAS<\/strong>
49 rue Fr\u00e9d\u00e9ric Hartmann
CS 50038
68025 Colmar Cedex
France
E-Mail: info.lec@liebherr.com
www.liebherr.com<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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