Robotergestützte Analyse eines ANC-Systems
Projektziele & Projektergebnis
Erstellung projekt in den Bereichen „Prozesse“ mit dem Ziel der Erhöhung/Steigerung/ Optimierung der Produkt- / Servicequalität, des Informationsflusses (Qualität, Verfügbarkeit, Transparenz), des Innovationsgrades und von Prozessen.
Auf dieser Basis konnten gezielte Optimierungspotenziale identifiziert und die Weiterentwicklung der ANC-Technologie unterstützt werden. Zudem bietet der Messaufbau Potenzial zur Analyse weiterer Schallschutzmaßnahmen in anderen Anwendungsfeldern.
Gesamtprojekt
Top Erkenntnisse aus dem Projekt
Ausgangslage
Zentrale Fragestellungen im Projekt
- Wie kann das akustische Wirkfeld eines ANC-Systems automatisiert und reproduzierbar vermessen werden?
- Wie lassen sich mehrere tausend Messpunkte effizient erfassen und auswerten?
- Welche Optimierungspotenziale lassen sich aus der räumlichen Analyse des ANC-Feldes ableiten?
Projektdetails
Das Unternehmen
Die recalm GmbH aus Hamburg entwickelt Active-Noise-Cancelling (ANC)-Systeme für Fahrzeuge und Fahrerkabinen. Diese sind in die Kopfstützen der Sitze integriert und erzeugen über seitliche Lautsprecher einen gezielten Gegenschall zu den störenden Geräuschen im Hörfeld des Fahrers, um diese zu reduzieren. Die Technologie bietet nicht nur einen massiven Mehrwert für den Arbeitsschutz, sie ermöglicht auch neue Wege für Kommunikation, Sprachsteuerung und Entertainment in lärmintensiven Arbeitsumgebungen.
Die Herausforderung
Arbeitsplätze mit hoher Lärmbelastung finden sich etwa in Land- und Baumaschinen. Gedämmte Fahrerkabinen schützen zwar vor Geräuschen, bringen jedoch Nachteile mit sich: Im Sommer heizen sie sich stark auf, und geöffnete Fenster lassen den Lärm ungehindert eindringen. Zudem wird die Kommunikation zwischen den Arbeitskräften erschwert. ANC-Technologie schafft hier bereits deutliche Verbesserungen. Für ihre Weiterentwicklung und die Integration von Kommunikationsfunktionen musste das Hörfeld jedoch detailliert analysiert werden.
Die Lösung
Gemeinsam mit den DITF, Partner des Mittelstand-Digital Zentrums Smarte Kreisläufe, wurde ein automatisiertes Messsystem konzipiert. Die gewonnenen Daten konnten so als Heatmaps für verschiedene Frequenzbereiche visualisiert werden, um die Wirkung des ANC-Systems räumlich detailliert darzustellen und zu analysieren.
Die Umsetzung
In einem speziell ausgestatteten Schallmessraum wurde ein Versuchsaufbau mit Demo-Sitz und Roboterarm realisiert. Dieser positionierte ein Mikrofon automatisiert im Raum und erfasste mehrere tausend Messpunkte deutlich schneller und präziser als eine manuelle Messung. Zunächst erfolgten die Messungen in reflexionsarmer Umgebung – jeweils mit aktiviertem und deaktiviertem ANC-System. Anschließend wurde der Einfluss der Umgebung durch Stellwände simuliert und die Messreihe in einer nachgebildeten Fahrzeugkabine wiederholt. Die gewonnenen Daten wurden durch recalm aufbereitet und visualisiert, sodass Ausdehnung und Intensität der erzeugten Ruhezone sichtbar wurden. Aus den gewonnenen Erkenntnissen konnten gezielte Optimierungspotenziale abgeleitet werden. Damit können die Effektivität des ANC-Systems weiter gesteigert und zusätzliche Kommunikations- und Steuerungsfunktionen integriert werden. Die automatisierte Messtechnologie bietet darüber hinaus Potenzial, Schallschutzmaßnahmen auch in anderen Arbeitsumgebungen zu analysieren.
