Lai-Mu ja Technion kehittivät yhteistyössä polttoainetta säästävän monitoimikoneiden sarjan

Oy Lai-Mu Ab

Oy Lai-Mu Ab on raumalainen vakavarainen perheyritys, jonka myynnistä yli puolet menee vientiin, pääasiassa Pohjoismaihin, Eurooppaan ja Venäjälle. Lai-Mun liiketoiminta jakaantuu kolmeen osaan: LM Trac –monitoimikoneet, LM Tools –työlaitteet ja LM Cabins –turvaohjaamot. Kaikki Lai-Mun tuotteet suunnitellaan ja valmistetaan Suomessa, Raumalla.

 

Lai-Mulla ja Technionilla on vankka kokemus liikkuvien työkoneiden toimialalta

Oy Lai-Mu Ab aloitti turvaohjaamojen valmistuksen jo 1960-luvun lopulla ja se muodostaa edelleen merkittävän osan yrityksen toiminnasta. LM Trac -monitoimikoneiden valmistus aloitettiin vuonna 1987 yhdellä mallilla. Nykyään mallistoon kuuluu useita erikokoista monitoimikonetta. Vuonna 2012 Lai-Mu laajensi toimintaansa ja palveluaan työlaitevalmistukseen ja pystyy nyt tarjoamaan monipuolisesti varusteltuja LM Trac –monitoimikoneita.

Technion on kehittänyt ja valmistanut elektronisia ohjausjärjestelmiä erilaisiin työkoneisiin vuodesta 1979. Technion tarjoaa valmiit ratkaisut hakkuupäiden sekä kuormainten sähköiseen ohjaamiseen ja on kokenut kumppani ratkaisemaan asiakkaan yksilölliset ohjausjärjestelmähaasteet kaikissa liikkuvissa työkoneissa.

 

Technionin ja Lai-Mun yhteistyön taustat

Vuonna 2013 Lai-Mulla oli alkamassa malliuudistukset LM-Trac –monitoimikoneisiin ja Technion oli samoihin aikoihin lanseerannut toisen sukupolven TEC-tuoteperheen ohjaimet markkinoille. Oikea-aikainen ajoitus antoi tilaisuuden käynnistää läheisemmät yhteistyöneuvottelut.

Technionin ja Laimun yhteistyön lähtökohtana alusta alkaen oli yhdistää molempien yritysten ydinosaaminen. Technion ohjausjärjestelmien kehittäjänä pystyi ottamaan vastuun elektronisen ohjausjärjestelmän suunnittelusta ja toteutuksesta ja Lai-Mu pystyi keskittymään täysin konealustan jä hydrauliikkajärjestelmän suunnitteluun. Hedelmällisten neuvotteluiden ja yhteisen konseptisuunnittelun jälkeen yhteistyöprojekti käynnistyi vauhdilla vuonna 2014. Technion otti vastuun koko sähköisen ohjausjärjestelmän suunnitelusta.

Kuva 1:  LM-Trac 387 monitoimikone valmiina töihin

 

Skaalautuvuus ja kustannustehokkuus suunnittelun lähtökohtana

LM-Trac monitoimikoneiden tuoteperhe on kattava. Skaala pienimmistä tonnin luokassa olevista  200-sarjan hyötykoneista isoimpiin lähes kuusi tonnia painaviin 600-sarjan koneisiin on valtava. Lisänä vielä moninaiset lisälaitevariaatiot ja vaihtelevat ominaisuudet ohjaamossa tekevät LM-Trac tuoteperheestä todella monipuolisen käyttäjälle, mutta asettaa isot vaatimukset ohjausjärjestelmän ominaisuuksille.  Lähtökohtana sähköisen ohjausjärjestelmän suunnittelulle olikin se, että yhtä ohjausjärjestelmää voidaan hyödyntää läpi koko LM-Trac tuoteperheen ilman isoja konekohtaisia räätälöintejä.

Toinen suunnittelun tärkeä lähtökohta oli tuoteperheen kustannustehokkuus loppukäyttäjän näkökulmasta. Käytännössä tämä asetti vaatimukset hydrostaattisen ajovoimansiirron optimaaliselle ohjaukselle siten, että polttoaineenkulutus minimoidaan sekä siirtoajossa että työkäytössä, mutta joka tilanteessa diesel-moottori tuottaa riittävän määrän voimaa täyden suorituskyvyn takaamiseksi. Tämän toteuttaminen vaatii ohjausjärjestelmältä jatkuvaa hydrostaattisen ajovoimansiirron reaaliaikaista monitorointia ja  ohjausta, joka edellyttää elektroniselta ohjausyksiköltä (ECU) suurta laskentatehoa sekä kyvykkyyttä ohjata dieselmoottoria.

Kuva 2:  LM-Trac 687 monitoimikone on sarjansa isoimpia

 

Järjestelmän toteutus

Ohjausyksiköksi koko LM-Trac tuoteperheen ohjaukseen valittiin Technionin TEC152 ohjain. Siinä oli soveltuvassa määrin lähtöjä ja tuloja suorittamaan ohjaustoiminnot sarjan pienimpiin koneisiin. Isomman kokoluokan LM-Trac koneissa TEC152 ohjainten määrä pystyttiin tuplaamaan jolloin yksi ohjain sijoitettiin ohjaamaan etunostolaitetta ja toinen ohjain huolehti puolestaan takanostolaitteen ja hydrostaattisen ajovoimansiirron ohjauksesta. TEC152 ohjaimessa oli riittävästi CAN-väyläliityntöjä jolloin pystyttiin muodostamaan omat väyläratkaisut moottorin ohjaukseen ja työhydrauliikan ohjaukseen. Laskentateholtaan TEC152 tarjoaa riittävästi suorituskykyä monimutkaisten algoritmien laskemiseen.

Kuva 3: TEC152 ohjain sisältää 72 erilaista lähtöä ja tuloa ja siinä on korkea laskentateho

 

Yksi tärkeimmistä valintaperusteista TEC152 ohjaimen käyttöön olivat valmiit Technionin kehittämät kirjastot ja algoritmit hydrostaattisen ajovoimansiirron ohjaukseen, jotka tarjosivat lentävän lähdön elektonisen ohjausjärjestelmän toteutukseen. Valmiiden kirjastoratkaisujen ansiosta TEC152 on helppo liittää dieselmoottorin ohjausväylään ja siihen voi liittää erilaisia HMI yksikköjä kuten graafisia näyttöjä ja joystickeja ilman mittavia kehityspanoksia.

 

Kehitetyn järjestelmän rakenne

Alla olevassa järjestelmäkaaviossa (Kuva 4.) on kuvattu toteutunut LM-Trac 687 koneen ohjausjärjestelmän arkkitehtuuri. Hyödyntämällä kahta ohjausyksikköä ja kahta ohjausväylää saadaan optimoitua ohjausyksiköiden sijainti lähelle etunostolaitteen ja takanostolaitteen hydrauliikkalohkoja. Hytin komponentit on kätevästi liitetty ohjausjärjestelmään CAN väylän välityksellä.

Kuva 4: Järjestelmäkuva LM-Trac 687

 

Onnistuneen arkkitehtuurisuunnittelun lisäksi tarvitaan luotettavasti toimiva sovellusohjelmisto, joka tarjoaa turvallisen työskentely-ympäristön, hyvän ajotuntuman ja käyttökokemuksen lisäksi taloudellisen käytön. Technion vastasi koko sovellusohjelmiston suunnitelusta ja tiiviillä yhteistyöllä suoritetun kehitysprojektin ansiosta uudet LM-Trac koneet ovat valmiina markkinoille!
Lisätietoja Technionin ohjausjärjestelmistä ja Laimun LM-Trac monitomikoneista:

Viimeisimmät artikkelit

Yhteistyökumppanimme Les Équipements Marquis inc. Kanadasta on tehnyt oheisen esittelyvideon Technionin xCrane ohjausjärjestelmästä. Jos olet harkitsemassa ajoneuvosi ohjausjärjestelmän päivitystä, ka… Lue lisää
Juha Korhonen on aloittanut uutena työntekijänä  metsäjärjestelmiemme teknisessä tuotetuessa.  Juhalla on laaja-alaista kokemusta metsäkoneista ja on toiminut aiemmin mm. Ponssella ja Pentin pajalla. Lue lisää