EP3263511B1 - Verfahren zur steuerung eines flurförderzeugs - Google Patents

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EP3263511B1
EP3263511B1 EP17174238.0A EP17174238A EP3263511B1 EP 3263511 B1 EP3263511 B1 EP 3263511B1 EP 17174238 A EP17174238 A EP 17174238A EP 3263511 B1 EP3263511 B1 EP 3263511B1
Authority
EP
European Patent Office
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work
industrial truck
lifting
data recording
indication value
Prior art date
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Active
Application number
EP17174238.0A
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English (en)
French (fr)
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EP3263511A1 (de
Inventor
Matthias Haunold
Dr. Stefan Habenicht
Frank Lidle
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Linde Material Handling GmbH
Original Assignee
Linde Material Handling GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Linde Material Handling GmbH filed Critical Linde Material Handling GmbH
Publication of EP3263511A1 publication Critical patent/EP3263511A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3263511B1 publication Critical patent/EP3263511B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F9/00—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes
    • B66F9/06—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks
    • B66F9/075—Constructional features or details
    • B66F9/20—Means for actuating or controlling masts, platforms, or forks
    • B66F9/24—Electrical devices or systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F9/00—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes
    • B66F9/06—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks
    • B66F9/075—Constructional features or details
    • B66F9/0755—Position control; Position detectors

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling an industrial truck.
  • the invention relates to a method for determining an indication value for the efficiency of an industrial truck, the industrial truck having detection means for determining a lifting height of a lifting device, detection means for determining a load weight and detection means for determining the acceleration and / or speed and / or distance covered by the industrial truck , and the indication value is determined by an acquisition computer.
  • an indication value enables the performance of different industrial trucks to be assessed more objectively in comparison. This can be one parameter among others for the selection of the industrial truck that is best suited for a purpose. Such an indication value can also be used to determine whether an even further optimized use of the industrial truck is possible, for example with regard to the area of use within a company site and / or operating times.
  • a clock determines the time in which, for example, a main switch of the industrial truck is activated or an internal combustion engine is in operation.
  • a method for recording usage data in an industrial truck in which usage and / or wear-relevant measured variables are recorded by recording means and transmitted by a data transmission device to a computing unit.
  • Possible measured variables are vehicle speeds, directions of travel, distances traveled forwards or backwards, accelerations, load weights, lifting heights or even rotational speeds and electrical currents of the drive motors.
  • the publication does not disclose any indication value for the efficiency of the industrial truck.
  • finding a cost factor is known as a sum of weighted activities, each activity representing a period of time during which the corresponding activity is performed.
  • the present invention is based on the object of providing a method for determining an indication value for the efficiency of an industrial truck which avoids the aforementioned disadvantages and with which the efficiency of deployment and use of the industrial truck can be better determined and evaluated.
  • the Industrial truck has detection means for determining a lifting height of a lifting device, detection means for determining a load weight and detection means for determining the acceleration and / or speed and / or distance covered by the industrial truck, and the indication value is determined by a detection computer, the detection computer determines the indication value from the sum a lifting work and a transport work determined over a measurement period, the lifting work corresponding to the product of the load weight and the raised lifting height and the transport work corresponding to the energy required to move the load weight.
  • the actual loads on the industrial truck are taken into account in an automated manner and, on a statistical average, realistic and easily comparable values for the work performance of the industrial truck result over a large number of measurement periods or a long measurement period.
  • the load weight alone is taken into account in the sense of the weight of a picked-up load, since the work done by moving the load alone is a useful output that directly influences the handling capacity of the industrial truck.
  • the energy that is transferred to the load weight in order to move it is thus taken into account as relevant.
  • time intervals for example, such as a work shift, a day, a month or other cycles. It is also possible to provide an option by means of which an operator, for example a driver, can reset the time interval. For example, it can be provided that the beginning and the end of a time interval are determined by an operator. This enables a specific desired working cycle to be selected and recorded for the indication value.
  • a factor for an acceleration resistance can be taken into account for the lifting work.
  • the lifting work essentially consists of the energy required to increase the potential energy of a load, thus lifting it, for example according to the formula m ⁇ g ⁇ h with the load weight m, the acceleration due to gravity g and the sum of all positive lifting movements h. Regeneration or recovery of energy when releasing a load can be taken into account, but the essential work performed is the lifting work.
  • the accuracy of the detection of the lifting work can be further increased if the acceleration resistance is taken into account and thus the different energy to be expended if a fast or slow acceleration occurs at the start of the lifting movement. A consideration of the different resistances take place with fast lifting movements or slow lifting movements.
  • the transport work advantageously includes the sum of the kinetic energy gained in the measurement period.
  • the transport work thus contains the sum of all positively gained kinetic energies over time, for example if the vehicle accelerates twice to a speed V1 and V2 from standstill and brakes in between to standstill with the kinetic energy corresponding to these speeds that has to be applied for the load weight corresponding to m * v 2/2.
  • the transport work can include the acceleration work performed in the measurement period.
  • the transport work comprises the work required to overcome a rolling resistance related to the load weight.
  • the air resistance which has a quadratic effect, is negligible in the case of industrial trucks in their speed ranges.
  • the essential driving resistance is therefore the rolling resistance, which can be related to the payload or the load weight and which can be determined primarily independently of the speed according to the formula m ⁇ g ⁇ cr, with the load weight m, the acceleration due to gravity g and the Rolling resistance coefficient cr.
  • the detection computer can divide the indication value by the energy consumption of the industrial truck.
  • a useful work (kilojoules) based on the kilograms of gas used (kJ / kg), cubic meters of gas (kJ / m 3 ) or liters of fuel (kJ / l) are specified and a corresponding classification is made.
  • the indication value can be normalized by the acquisition computer to a measurement period of one operating hour.
  • the lifting work is multiplied by a lifting correction factor and / or the transport work is multiplied by a transport correction factor by the acquisition computer.
  • the acquisition computer can be a control computer of the industrial truck.
  • the corresponding sensors are already in place to measure the required values such as accelerations and speeds of the travel drive or a lifting height of a lifting device, which in particular is Can be the mast of a forklift, or to record a load weight.
  • the method according to the invention can then advantageously be implemented purely by software.
  • the indication value can be displayed for an operator via a display device, for example a display, or can be provided for querying via a data connection.
  • a data transmission link for example a wireless radio link in a data network
  • a recording computer for example in a server in a network as part of fleet management software
  • the load weight it can be, for example, pressure sensors of the hydraulic system of the lifting device, but also direct load measuring sensors such as strain gauges. Any other type of detection is also conceivable, such as a calculation of the load weight or one of the parameters mentioned by a control device based on other secondary parameters or a calculation model, for example at speeds of the travel drive from a converter control.
  • Examples of the detection of a lift height are direct lift height sensors that determine the height of a load handling device in relation to the ground or the calculation of the lift height from the signals of an operating element, such as a joystick.
  • Accelerations and travel speeds of the industrial truck can be recorded in addition to the already described determination via values from a control of a converter by wheel speed sensors, but also by a satellite-based navigation system (GPS sensor).
  • GPS sensor satellite-based navigation system
  • Options for recording the energy consumption of the industrial truck include querying the battery voltage and the current from the vehicle control system for battery-electric industrial trucks.
  • an injection quantity can often be taken from an engine control unit.
  • Tank level sensors are also conceivable.
  • the method according to the invention makes it possible to implement a usage-oriented service / payment model via the indication value.
  • the wear intensity can be taken into account, which can be determined much more precisely by the indication value and better advance planning of maintenance work becomes possible.
  • the indication value is formed as an efficiency
  • the test conditions, optimized driving routes, reduced steering movement etc. have less influence in the method according to the invention than when determining a consumption value, for example after a standardized work cycle.
  • the forklift efficiency in the form of this indication value therefore depends more on the industrial truck than on the test conditions, and there is greater realism and comparability.
  • the four values of the work performed on the load weight in a time interval, the efficiency with regard to the energy consumption of the industrial truck, the lifting work and the transport work are determined. From these four values, direct statements can be made about the quality of the use of an industrial truck, since empty trips, idle times and long distances have an effect on these four parameters.
  • the Fig. 1 shows schematically the method according to the invention.
  • the consumption 3 of the industrial truck driven by an internal combustion engine in the present example is entered into a vehicle control 1, which serves as a detection computer 2.
  • a pressure value 4 of a lifting device for determining a load weight on it, a lifting height 5 and a speed value 6 of a drive wheel are sent to the vehicle control 1. From these values, the vehicle control 1 determines the work done on the load weight, and from this an indication value.
  • the Fig. 2 shows in a diagram various parameter values of the method according to the invention over time in seconds as a legal value.
  • the high value relates to various parameters.
  • the course of the lifting height 7 and the load weight 8 on it are entered over a period of 270 seconds.
  • the travel speed 9 is shown in its course t, which can also assume negative values for reverse travel, and an energy consumption 10 of the industrial truck, which is shown here only moved to a value of a maximum of approx. 20 on the scale shown.
  • the increasing total transport work 11 and the total resulting lifting work 12 are plotted.
  • the useful work on the load weight is related to the energy consumed, for example fuel consumption, an indication value can be determined as an efficiency of 1632 kJ / liter or, taking into account the energy content of the fuel as a percentage, a value of 12% . In the present example, 44% of the useful work is done by lifting work and 56% by transport work.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Flurförderzeugs. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Bestimmung eines Indikationswertes für die Effizienz eines Flurförderzeugs, wobei das Flurförderzeug Erfassungsmittel zur Bestimmung einer Hubhöhe einer Hubvorrichtung, Erfassungsmittel zur Bestimmung eines Lastgewichtes und Erfassungsmittel zur Bestimmung der Beschleunigung und/oder Geschwindigkeit und/oder zurückgelegten Fahrstrecke des Flurförderzeugs aufweist, und durch einen Erfassungsrechner der Indikationswert bestimmt wird.
  • Bei Flurförderzeugen, zu denen beispielsweise Gegengewichtsgabelstapler Schubmaststapler und Lagertechnikgeräte gehören, besteht oft das Bedürfnis, die Effizienz des Einsatzes und der Verwendung des Flurförderzeugs festzustellen.
  • Durch einen Anzeige- oder Indikationswert für die Effizienz kann der Einsatz optimiert werden. Beispielsweise ermöglicht ein Indikationswert es, die Leistungsfähigkeit verschiedener Flurförderzeuge objektiver im Vergleich zu beurteilen. Dies kann ein Parameter unter weiteren sein für die Auswahl des am besten für einen Einsatzzweck geeigneten Flurförderzeugs. Auch kann anhand eines solchen Indikationswertes bestimmt werden, ob ein noch weiter optimierter Einsatz des Flurförderzeugs möglich ist, beispielsweise im Hinblick auf den Einsatzbereich innerhalb eines Betriebsgeländes und/oder Einsatzzeiten.
  • Ebenso wird es etwa auch möglich, bei batterieelektrisch betriebenen Flurförderzeugen die Anzahl der Nachladevorgänge bzw. die Anordnung von Ladestation wie auch die Größe der Traktionsbatterie zu optimieren. Bei verbrennungsmotorisch angetriebenen Flurförderzeugen, etwa durch einen Verbrennungsmotor angetriebenen Gegengewichtsgabelstaplern, kann die Anzahl der Tankvorgänge optimiert werden oder des Wechsels einer Gasflasche.
  • Auch können durch eine solche Feststellung der Effizienz der Nutzung des Flurförderzeugs die Wartung sowie der Austausch von Verschleißteilen besser geplant und optimiert werden.
  • Es ist seit langem bekannt, bei Arbeitsmaschinen und insbesondere bei Flurförderzeugen die Betriebsstunden zu zählen. Dabei wird durch eine Uhr die Zeitdauer bestimmt, in der beispielsweise ein Hauptschalter des Flurförderzeugs aktiviert oder etwa ein Verbrennungsmotor in Betrieb ist.
  • Nachteilig an diesem Stand der Technik ist, dass jedoch keinerlei Unterscheidung erfolgt, wie stark das Flurförderzeug belastet ist und auf welche Art und Weise. Auch bei einem Betrieb im Leerlauf bzw. wenn ein batterieelektrisch betriebener Stapler mit aktiviertem Hauptschalter steht, läuft eine solche Zeitmessung der Betriebsstunden weiter und ergibt denselben Belastungswert, als wenn mit maximaler Geschwindigkeit gefahren und/oder die Leistungsfähigkeit einer Hubvorrichtung maximal ausgenutzt würde.
  • Es ist weiterhin bekannt bei Flurförderzeugen mit einem Verbrennungsmotor, insbesondere einem Dieselmotor eine Maßeinheit des Kraftstoffverbrauchs von Liter pro Betriebsstunde (I/Bh) zu verwenden, ebenso bei einem Flurförderzeug mit einem Gasmotor eine solche von Kilogramm pro Stunde (Kg/Bh) bzw. Kubikmeter pro Stunde (m3/Bh) sowie bei Fahrzeugen, die batterieelektrisch angetrieben werden, den Verbrauch an Batteriekapazität pro Betriebsstunde, somit (Kilo-)Wattstunden pro Betriebsstunde (KWh/Bh). Für Vergleichszwecke zwischen verschiedenen Flurförderzeugen, etwa verschiedener Hersteller, werden solche Werte ermittelt, indem ein standardisiertes Arbeitsspiel von dem Flurförderzeug durchgeführt wird, etwa ein durch Normierung festgelegtes, wie etwa in der Norm VDI 2198.
  • Nachteilig an diesem Stand der Technik einer Bewertung anhand des Energiebedarfs pro Betriebsstunde ist, dass diese Maßeinheit nicht die tatsächlich geleistete Arbeit widerspiegelt. Der Energieverbrauch pro Stunde kann sehr günstig ausfallen, wenn das Flurförderzeug eine Betriebsstunde lang im Leerlauf betrieben wird, ohne dass dabei überhaupt effektive Arbeit geleistet wird. Umgekehrt fällt der Wert sehr hoch aus, wenn das Flurförderzeug permanent an seinen Leistungsgrenzen betrieben wird. In der Praxis ergeben sich daher teilweise erhebliche Abweichungen zwischen den durch normierte Arbeitsspiele ermittelten Werten, die in Datenblättern angegeben werden, und den tatsächlich in der Praxis auftretenden Werten.
  • Aus der DE 10 2011 018 803 A1 ist ein Verfahren zur Benutzungsdatenerfassung bei einem Flurförderzeug bekannt, bei dem durch Erfassungsmittel Nutzung- und/oder verschleißrelevante Messgrößen erfasst und von einer Datenübertragungsvorrichtung an eine Recheneinheit übermittelt werden. Mögliche Messgrößen sind dabei Fahrzeuggeschwindigkeiten, Fahrtrichtungen, gefahrene Strecken vorwärts oder rückwärts, Beschleunigungen, Lastgewichte, Hubhöhen oder auch Drehzahlen sowie elektrische Ströme der Antriebsmotoren. Durch die Druckschrift wird kein Indikationswert für die Effizienz des Flurförderzeugs offenbart.
  • Aus ZAJAC, GOLINSKA ET AL: "Model of Forklift Truck Work Efficiency in Logistic Warehouse System", 1. Januar 2014, LOGISTICS OPERATIONS, SUPPLY CHAIN MANAGEMENT AND SUSTAINABILITY, SPRINGER, CH, PAGE(S) 467 - 479 ist eine Modellierung der Arbeitseffizienz von Gabelstaplern in logistischen Lagersystemen bekannt, wobei ein bekanntes Energieeffizienzmodell um die mit dem Heben und Senken einer Einheitslast verbundene potentielle Energie ergänzt wird.
  • Aus der US 2014/278823 A1 ist die Ermittlung eines Kostenfaktors als eine Summe von gewichteten Aktivitäten bekannt, wobei jede Aktivität eine Zeitspanne darstellt, während der die entsprechende Aktivität ausgeführt wird.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Bestimmung eines Indikationswerts für die Effizienz eines Flurförderzeugs zur Verfügung zu stellen, das die zuvor genannten Nachteile vermeidet und mit dem die Effizienz des Einsatzes und der Verwendung des Flurförderzeugs besser festgestellt und bewertet werden kann.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Bestimmung eines Indikationswertes für die Effizienz eines Flurförderzeugs mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass bei einem Verfahren zur Bestimmung eines Indikationswertes für die Effizienz eines Flurförderzeugs, wobei das Flurförderzeug Erfassungsmittel zur Bestimmung einer Hubhöhe einer Hubvorrichtung, Erfassungsmittel zur Bestimmung eines Lastgewichtes und Erfassungsmittel zur Bestimmung der Beschleunigung und/oder Geschwindigkeit und/oder zurückgelegten Fahrstrecke des Flurförderzeugs aufweist, und durch einen Erfassungsrechner der Indikationswert bestimmt wird, der Erfassungsrechner den Indikationswert aus der Summe aus einer Hubarbeit und einer Transportarbeit über einen Messzeitraum bestimmt, wobei die Hubarbeit dem Produkt aus Lastgewicht und angehobener Hubhöhe entspricht und die Transportarbeit der für die Bewegung des Lastgewichts erforderlichen Energie entspricht.
  • Vorteilhaft erfolgt dadurch automatisiert eine Berücksichtigung der tatsächlichen Belastungen des Flurförderzeugs und ergeben sich im statistischen Mittel über eine Vielzahl von Messzeiträumen oder einen langen Messzeitraum realistische und gut vergleichbare Werte für die Arbeitsleistung des Flurförderzeugs. Dabei wird im Regelfall das Lastgewicht im Sinne eines Gewichtes einer aufgenommenen Last allein berücksichtigt, da allein die durch die Bewegung der Last geleistete Arbeit eine Nutzleistung ist, die direkt die Umschlagsleistung des Flurförderzeugs beeinflusst. Es wird somit als relevant die Energie berücksichtigt, die auf das Lastgewicht abgegeben wird, um dieses zu bewegen. Es kann jedoch auch sinnvoll sein, unter Lastgewicht nicht nur die eigentliche Last allein sondern auch bestimmte Teile der Fahrzeugmasse zu berücksichtigen. Dies ist etwa denkbar, wenn bestimmte Anbaugeräte eingesetzt werden, die sozusagen auch einen Teil einer Nutzlast darstellen. Aber auch in anderen Fällen kann eine solche Berücksichtigung von Teilen der Fahrzeugmasse als Teil des Lastgewichts sinnvoll sein. Als Zeitintervalle können beispielsweise verschiedene Werte herangezogen werden, wie etwa eine Arbeitsschicht, ein Tag, einen Monat oder sonstige Zyklen. Es ist auch möglich eine Option vorzusehen, durch die eine Bedienperson, beispielsweise einen Fahrer, das Zeitintervall zurückgesetzt werden kann. So kann beispielsweise vorgesehen werden, dass durch eine Bedienperson der Anfang und das Ende eines Zeitintervalls festgelegt werden. Dies ermöglicht einen bestimmten gewünschten Arbeitszyklus für den Indikationswert auszuwählen und zu erfassen.
  • Bei der Hubarbeit kann ein Faktor für einen Beschleunigungswiderstand berücksichtigt werden.
  • Die Hubarbeit besteht im Wesentlichen aus der aufzuwendende Energie, um eine Last in ihrer potentiellen Energie zu erhöhen, somit anzuheben, etwa nach der Formel m ∗ g ∗ h mit dem Lastgewicht m, der Erdbeschleunigung g und der Summe aller positiven Hubbewegungen h. Es kann zwar eine Regeneration oder Zurückgewinnung von Energie beim Ablassen einer Last berücksichtigt werden, jedoch besteht die wesentliche aufgebrachte Arbeitsleistung in der Hubarbeit. Dabei kann die Genauigkeit der Erfassung der Hubarbeit weiter erhöht werden, wenn der Beschleunigungswiderstand berücksichtigt wird und somit die unterschiedliche aufzuwendende Energie, wenn beim Beginn der Hubbewegung eine schnelle oder langsame Beschleunigung erfolgt. Ebenso kann eine Berücksichtigung der unterschiedlichen Widerstände bei schnellen Hubbewegungen oder langsamen Hubbewegung erfolgen.
  • Vorteilhaft umfasst die Transportarbeit die Summe der in dem Messzeitraum hinzugewonnenen kinetischen Energie.
  • Die Transportarbeit enthält somit über die Zeit die Summe aller positiv hinzugewonnen kinetischen Energien, beispielsweise wenn zweimal auf eine Geschwindigkeit V1 und V2 beschleunigt wird aus dem Stand und dazwischen abgebremst wird bis zum Stand die diesen Geschwindigkeiten entsprechende kinetische Energie, die für das Lastgewicht aufgebracht werden muss, entsprechend m ∗ v2 /2.
  • Die Transportarbeit kann die in dem Messzeitraum geleistete Beschleunigungsarbeit umfassen.
  • Soweit Verluste vernachlässigt werden können, ergibt sich aus der Beschleunigungsarbeit direkt die kinetische Energie.
  • In einer günstigen Ausgestaltung des Verfahrens umfasst die Transportarbeit die zur Überwindung eines auf das Lastgewicht bezogenen Rollwiderstands erforderliche Arbeit.
  • Der sich quadratisch auswirkende Luftwiderstand ist bei Flurförderzeugen in deren Geschwindigkeitsbereichen vernachlässigbar. Als wesentlicher Fahrwiderstand ergibt sich daher der Rollwiderstand, der auf die Nutzlast bzw. das Lastgewicht bezogen werden kann und in erster Ordnung unabhängig von der Geschwindigkeit bestimmt werden kann nach der Formel m ∗ g ∗ cr, mit dem Lastgewicht m, der Erdbeschleunigung g und dem Rollwiderstandskoeffizienten cr.
  • Der Indikationswert kann von dem Erfassungsrechner durch die Energieaufnahme des Flurförderzeugs dividiert werden.
  • Dadurch ergibt sich der Indikationswert als Wirkungsgrad entsprechend der als Nutzenergie auf das Lastgewicht abgegebene Energie, die dividiert wird durch die von dem Flurförderzeug aufgenommene Energie.
  • Vorteilhaft ist als Energieaufnahme ein Brennstoffverbrauch und/oder ein Stromverbrauch des Flurförderzeugs zu verwenden.
  • Es ist dabei denkbar, einen solchen Indikationswert sowohl als Wirkungsgrad wie auch allgemein als Wert für die geleistete Arbeit des Flurförderzeugs auf ein genormtes Arbeitsspiel zu beziehen, wie es oben beispielsweise als VDI-Arbeitsspiel erwähnt wurde. Dies kann erfolgen, indem ein Prozentwert in Bezug auf das genormte Arbeitsspiel angegeben wird. Wenn ein Referenzwert definiert wird, ist es auch denkbar hier eine Einteilung in Energieeffizienzklassen für Flurförderzeuge entsprechend dem Indikationswert als Wirkungsgrad vorzunehmen. Bei den zuvor beispielhaft geschilderten Möglichkeiten von mit Verbrennungsmotoren und einem Flüssigtreibstoff oder Gas betriebenen Flurförderzeugen, kann dann beispielsweise eine Nutzarbeit (Kilojoule) bezogen auf eingesetzte Kilogramm Gas (kJ/Kg), Kubikmeter Gas (kJ/m3) oder Liter Treibstoff (kJ/l) angegeben werden, und eine entsprechende Klasseneinteilung erfolgen. Gleiches gilt für batterieelektrisch betriebene Flurförderzeuge für die Nutzarbeit pro eingesetzte Amperestunde der Batterieladung (kJ/Ah).
  • Der Indikationswert kann von dem Erfassungsrechner auf einen Messzeitraum von einer Betriebsstunde normiert werden.
  • In einer Weiterbildung des Verfahrens werden die Hubarbeit mit einem Hubkorrekturfaktor und/oder die Transportarbeit mit einem Transportkorrekturfaktor von dem Erfassungsrechner multipliziert.
  • Die Berücksichtigung von beispielsweise empirisch ermittelten Faktoren kann sinnvoll sein, um eine Gewichtung von Hub- zu Transportarbeit zu ermöglichen.
  • Der Erfassungsrechner kann ein Steuerungsrechner des Flurförderzeugs sein.
  • Bei einer Vielzahl von Flurförderzeugen sind die entsprechenden Sensoren bereits vorhanden, um die erforderlichen Werte wie Beschleunigungen und Geschwindigkeiten des Fahrantriebs oder eine Hubhöhe einer Hubvorrichtung, die insbesondere ein Hubmast eines Gabelstaplers sein kann, oder ein Lastgewicht zu erfassen. Vorteilhaft kann das erfindungsgemäße Verfahren dann rein durch Software umgesetzt werden. Dabei kann insbesondere der Indikationswert über eine Anzeigevorrichtung, beispielsweise ein Display, für eine Bedienperson angezeigt werden, oder zur Abfrage über eine Datenverbindung bereitgestellt werden.
  • Alternativ ist eine Übertragung der Daten über eine Datenübertragungsstrecke, beispielsweise eine drahtlose Funkverbindung in ein Datennetz, denkbar und eine Bestimmung des Indikationswert außerhalb des Flurförderzeugs in einem separat zu diesem bestehenden Erfassungsrechner, zum Beispiel in einem Server in einem Netzwerk im Rahmen einer Flottenverwaltungssoftware.
  • Zur Erfassung des Lastgewichts kann es sich beispielsweise um Drucksensoren des Hydrauliksystems der Hubvorrichtung handeln aber auch um direkte Lastmesssensoren, wie Dehnmessstreifen. Auch jede andere Art der Erfassung ist denkbar, so eine Berechnung des Lastgewichts oder eines der genannten Parameter durch eine Steuerungsvorrichtung aufgrund anderer sekundärer Parameter oder eines Berechnungsmodells, beispielsweise bei Drehzahlen des Fahrantriebs aus einer Umrichtersteuerung.
  • Beispiele für die Erfassung einer Hubhöhe sind direkte Hubhöhensensoren, die die Höhe einer Lastaufnahmevorrichtung gegenüber dem Untergrund bestimmen oder die Berechnung der Hubhöhe aus den Signalen eines Bedienelements, etwa eines Joysticks.
  • Beschleunigungen und Fahrgeschwindigkeiten des Flurförderzeugs können neben der bereits geschilderten Bestimmung über Werte aus einer Steuerung eines Umrichters durch Raddrehzahlsensoren erfasst werden, aber auch durch ein satellitengestütztes Navigationssystem (GPS Sensor).
  • Möglichkeiten der Erfassung der Energieaufnahme des Flurförderzeugs sind bei batterieelektrischen Flurförderzeugen die Abfrage der Batteriespannung und des Stroms aus der Fahrzeugsteuerung. Bei verbrennungsmotorisch betriebenen Flurförderzeugen kann oftmals eine Einspritzmenge einem Motorsteuergerät entnommen werden. Ebenso sind auch Tankfüllstandsensoren denkbar.
  • Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird es möglich, über den Indikationswert ein nutzungsorientiertes Service- /Bezahlmodell umzusetzen. Für verschiedene Serviceleistungen wie auch für die Anpassung eines Preises bei einer Mietnutzung eines Flurförderzeugs kann die Verschleißintensität berücksichtigt werden, die sich sehr viel genauer durch den Indikationswert bestimmen lässt und es wird eine bessere Vorausplanung von Wartungsarbeiten möglich.
  • Bei der Bestimmung einer Staplereffizienz, insbesondere falls der Indikationswert als Wirkungsgrad gebildet wird, haben bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Testbedingungen, optimierte Fahrstrecken, reduzierte Lenkbewegung etc. weniger Einfluss als bei der Bestimmung eines Verbrauchswertes etwa nach einem normierten Arbeitsspiel. Die Staplereffizienz in Form dieses Indikationswertes hängt demnach mehr vom Flurförderzeug, als von den Testbedingungen ab und es ergibt sich eine größere Realitätsnähe und Vergleichbarkeit.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden grundsätzlich die vier Werte der an dem Lastgewicht geleisteten Arbeit in einem Zeitintervall, des Wirkungsgrades in Bezug auf die Energieaufnahme des Flurförderzeugs, der Hubarbeit und der Transportarbeit bestimmt. Aus diesen vier Werten lassen sich direkte Aussagen über die Qualität des Einsatzes eines Flurförderzeugs treffen, da Leerfahrten, Standzeiten und weite Fahrstrecken sich in diesen vier Parametern auswirken.
  • Es ist denkbar, diese vier Werte als Wissensbasis für ein Expertensystem, beispielsweise eine Fuzzy-Logic, zu nutzen, um Empfehlungen für Fahrer, den Einsatz oder Servicepersonal zu geben. Dabei kann eine Plausibilisierung der Nutzung des Flurförderzeugs erfolgen. Wenn etwa eine Last ohne Transportweg nur gehoben wird, stellt dies keinen sinnvollen Arbeitsablauf dar und kann ausgeblendet werden bei der Bestimmung des Indikationswerts. Darauf aufbauend kann eine Bruttoarbeit mit solchen Vorgängen wie eine Nettoarbeit bestimmt werden mit der sich die Einsatzart und die Bedienung etwa eines Gabelstaplers als Beispiel eines Flurförderzeugs durch einen Fahrer bewerten lassen.
  • Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Hierbei zeigt
    • Fig. 1
    schematisch das erfindungsgemäße Verfahren und
    Fig. 2
    in einem Diagramm verschiedene Parameterwerte des erfindungsgemäßen Verfahrens über der Zeit.
  • Die Fig. 1 zeigt schematisch das erfindungsgemäße Verfahren. In eine Fahrzeugsteuerung 1, die als Erfassungsrechner 2 dient, wird der Verbrauch 3 des im vorliegenden Beispiel verbrennungsmotorisch angetriebenen Flurförderzeugs eingegeben. Als weitere Werte werden ein Druckwert 4 einer Hubvorrichtung zur Bestimmung eines aufliegenden Lastgewichts, eine Hubhöhe 5 und ein Drehzahlwert 6 eines Antriebsrads an die Fahrzeugsteuerung 1 geleitet. Aus diesen Werten wird durch die Fahrzeugsteuerung 1 die Arbeitsleistung an dem Lastgewicht bestimmt und aus dieser ein Indikationswert.
  • Die Fig. 2 zeigt in einem Diagramm verschiedene Parameterwerte des erfindungsgemäßen Verfahrens über der Zeit in Sekunden als Rechtswert. Der Hochwert bezieht sich auf verschiedene Parameter. Über einen Zeitraum von 270 Sekunden ist der Verlauf der Hubhöhe 7 eingetragen sowie das aufliegende Lastgewicht 8. Weiterhin ist auch die Fahrgeschwindigkeit 9 in ihrem Verlauf t, die auch negative Werte annehmen kann für Rückwärtsfahrt, und ein Energieverbrauch 10 des Flurförderzeugs dargestellt, der sich hier nur in einem Wert der dargestellten Skala von maximal ca. 20 bewegt. Schließlich ist die zunehmende gesamte Transportarbeit 11 und die insgesamt sich ergebende Hubarbeit 12 aufgetragen.
  • In dem vorliegenden Beispiel aus einem 800 Stundentest ergeben sich nach 270 Sekunden 960 kJ Hubarbeit und 785 kJ Transportarbeit bei einer Gesamtenergieaufnahme von 22418 kJ durch die Nutzung des Staplers. Wird in dem vorliegenden Beispiel die Nutzarbeit an dem Lastgewicht in Relation zur aufgenommene Energie, beispielsweise einen Kraftstoffverbrauch, gesetzt, so lässt sich ein Indikationswert als Wirkungsgrad zu 1632 kJ/Liter bestimmen bzw. unter Berücksichtigung des Energiegehalts des Kraftstoffs als Prozentangabe eine solche von 12 %. In dem vorliegenden Beispiel entfallen 44 % der Nutzarbeit auf die Hubarbeit und 56 % auf die Transportarbeit.

Claims (10)

  1. Verfahren zur Bestimmung eines Indikationswertes für die Effizienz eines Flurförderzeugs, wobei das Flurförderzeug Erfassungsmittel zur Bestimmung einer Hubhöhe (5) einer Hubvorrichtung, Erfassungsmittel zur Bestimmung eines Lastgewichtes und Erfassungsmittel zur Bestimmung der Beschleunigung und/oder Geschwindigkeit und/oder zurückgelegten Fahrstrecke des Flurförderzeugs aufweist, und durch einen Erfassungsrechner (2) der Indikationswert bestimmt wird,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Erfassungsrechner (2) den Indikationswert aus der Summe aus einer Hubarbeit (12) und einer Transportarbeit (11) über einen Messzeitraum bestimmt, wobei die Hubarbeit (12) dem Produkt aus Lastgewicht und angehobener Hubhöhe (5) entspricht und die Transportarbeit (11) der für die Bewegung des Lastgewichts erforderlichen Energie entspricht.
  2. Verfahren Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass bei der Hubarbeit (12) ein Faktor für einen Beschleunigungswiderstand berücksichtigt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Transportarbeit (11) die Summe der in dem Messzeitraum hinzugewonnenen kinetischen Energie umfasst.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Transportarbeit (11) die in dem Messzeitraum geleistete Beschleunigungsarbeit umfasst.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Transportarbeit (11) die zur Überwindung eines auf das Lastgewicht bezogenen Rollwiderstands erforderliche Arbeit umfasst.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Indikationswert von dem Erfassungsrechner (2) durch die Energieaufnahme des Flurförderzeugs dividiert wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Energieaufnahme ein Brennstoffverbrauch und/oder ein Stromverbrauch des Flurförderzeugs ist.
  8. Verfahren einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Indikationswert von dem Erfassungsrechner (2) auf einen Messzeitraum von einer Betriebsstunde normiert wird.
  9. Verfahren einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Hubarbeit (12) mit einem Hubkorrekturfaktor und/oder die Transportarbeit (11) mit einem Transportkorrekturfaktor von dem Erfassungsrechner (2) multipliziert werden.
  10. Verfahren einem der Ansprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Erfassungsrechner (2) ein Steuerungsrechner (1) des Flurförderzeugs ist.
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