Intelligente Kranautomatisierungsstufen: Der definitive Leitfaden zur sechsstufigen intelligenten Klassifizierung nach GB/T 45163

Da Krane zunehmend automatisiert werden, fehlte der Branche bisher ein einheitliches Rahmenwerk zur Definition und Bewertung des tatsächlichen „intelligenten“ Zustands eines Krans. GB/T 45163.1-2024 – der weltweit erste Standard dieser Art – schließt diese Lücke durch die Etablierung eines formalen, sechsstufigen Klassifizierungssystems für intelligente Krane. Die im Dezember 2024 veröffentlichte und im Juli 2025 in Kraft getretene Norm definiert die Terminologie, die Bewertungskriterien und die technischen Anforderungen für intelligente Kransysteme von Stufe 0 (keine Intelligenz) bis Stufe 5 (vollständige Autonomie). Dieser Leitfaden erläutert die einzelnen Automatisierungsstufen intelligenter Krane, die vier Bewertungsfaktoren und die fünf Dimensionen der Hubbewegung, die der Klassifizierung zugrunde liegen.

1. Geltungsbereich und wichtige Definitionen

Die Norm gilt für die in GB/T 20776-2023 definierten intelligenten Kransysteme. Hebezeuge — Klassifizierung, mit anderen Hebezeugen als Vergleich.

2. Intelligente Kranklassifizierung – Bewertungsprinzipien

Die sechs Automatisierungsstufen intelligenter Krane werden dadurch bestimmt, inwieweit das intelligente System Hebevorgänge ausführen kann. Die Klassifizierung basiert auf zwei Dimensionen:

Dimension 1: Vier Bewertungsfaktoren

• Wahrnehmungsfähigkeit — Kann das System seine Umgebung und seinen Betriebszustand erfassen?
• Entscheidungsfähigkeit — Kann das System bestimmen, welche Maßnahmen zu ergreifen sind?
• Ausführungsfähigkeit Kann das System die festgelegte Aktion physisch ausführen?
• Weitere umfassende Fähigkeiten — alle weiteren intelligenten Funktionen, die über die drei oben genannten hinausgehen.

Dimension 2: Fünf Hebebewegungsbereiche

• Eindimensionales Heben — Bewegung entlang einer einzigen Achse (X, Y, Z oder R)
• Zweidimensionales Heben — koordinierte Bewegung entlang zweier Achsen
• Dreidimensionales Heben — koordinierte Bewegung entlang dreier Achsen
• Heben in allen Dimensionen — volle räumliche Bewegungsfreiheit innerhalb der Auslegungsbetriebsbedingungen
• Heben unter allen Bedingungen und in allen Dimensionen — volle räumliche Bewegungsfreiheit unter allen möglichen Hebebedingungen (offene Umgebung)

Die Bewegungsrichtungen werden in einem dreidimensionalen Koordinatensystem definiert: X (links/rechts), Y (vorwärts/rückwärts), Z (oben/unten). Bei Kranen mit Schwenkmechanismus wird die Schwenkachse mit R (im Uhrzeigersinn/gegen den Uhrzeigersinn) bezeichnet.

3. Das intelligente Klassifizierungssystem mit sechs Ebenen

Stufe 0 – Keine Intelligenz

Das intelligente System verfügt über keine Wahrnehmungs-, Entscheidungs-, Ausführungs- oder sonstige umfassende Fähigkeiten für Hebevorgänge. Es bietet lediglich grundlegende, obligatorische Schutzfunktionen. Der Kranführer hat die volle Kontrolle über alle Kranvorgänge.

Anmerkungen:

1. Ein System der Stufe 0 kann weiterhin Kranbetriebsparameter auslesen, einen grundlegenden Schutz bieten und Warnungen oder kurze Steuerungseingriffe durchführen (z. B. automatische Alarme, automatische Fortschrittskontrolle).
2. Notstopp und automatisches Bremsen sind vom Bewertungsumfang des intelligenten Systems ausgenommen – es handelt sich hierbei um zwingende Sicherheitsvorkehrungen.
3. Die in GB/T 6067.1, GB/T 3811, GB/T 5226.32 und anderen Normen festgelegten Schutzanforderungen bilden die verbindliche Grundlage und sind nicht Teil der Geheimdienstklassifizierung.

Stufe 1 – Unterstützte Intelligenz

Das intelligente System:

• Besitzt keine andere umfassende Fähigkeit
• Besitzt teilweise Wahrnehmungs-, Entscheidungs- und Ausführungsfähigkeiten
• Kann innerhalb seiner Auslegungsbedingungen eindimensionale Hebebewegungsbefehle ausführen.

Der Kranführer führt alle übrigen Bedienungsaufgaben aus und überwacht das intelligente System. Bei Bedarf greift er in die Kransteuerung ein oder deaktiviert das System.

Auslegungsbetriebszustand: die Gesamtheit der während der Auslegung des intelligenten Kransystems festgelegten Bedingungen, die für dessen funktionalen Betrieb gelten – einschließlich des Auslegungsbetriebsbereichs, des Kranzustands, des Fahrers und anderer Voraussetzungen.

Stufe 2 – Teilweise Intelligenz

Das intelligente System:

• Besitzt teilweise Wahrnehmungs-, Entscheidungs-, Ausführungs- und andere umfassende Fähigkeiten.
• Kann innerhalb seiner Auslegungsbedingungen zweidimensionale Hebebewegungsbefehle ausführen.

Der Fahrer übernimmt alle übrigen operativen Aufgaben und überwacht das intelligente System, wobei er bei Bedarf eingreift.

Stufe 3 – Bedingte Intelligenz

Das intelligente System:

• Besitzt teilweise Wahrnehmungs-, Entscheidungs-, Ausführungs- und andere umfassende Fähigkeiten.
• Kann innerhalb seiner Auslegungsbedingungen dreidimensionale Hebebewegungsbefehle ausführen.

Der Fahrer übernimmt alle übrigen operativen Aufgaben und überwacht das intelligente System, wobei er bei Bedarf eingreift.

Stufe 4 – Hohe Intelligenz

Das intelligente System:

• Verfügt über umfassende Wahrnehmungs-, Entscheidungs-, Ausführungs- und andere umfassende Fähigkeiten.
• Kann innerhalb seiner Auslegungsbedingungen Hebevorgänge in allen Dimensionen ausführen.
• Ist in der Lage, automatisch eine Strategie mit minimalem Risiko auszuführen.

Der diensthabende Kranführer beteiligt sich nicht an der Ausführung von Hebevorgängen – er überwacht lediglich das intelligente System und greift bei Bedarf in die Kransteuerung ein oder deaktiviert das System.

Stufe 5 – Volle Intelligenz

Das intelligente System:

• Verfügt über umfassende Wahrnehmungs-, Entscheidungs-, Ausführungs- und andere umfassende Fähigkeiten.
• Kann Hebevorgänge in allen Dimensionen unter allen Betriebsbedingungen ausführen (z. B. in offenen Hebeumgebungen).
• Ist in der Lage, automatisch eine Strategie mit minimalem Risiko auszuführen.

Der diensthabende Kranführer überwacht lediglich das intelligente System. Er greift nur dann in die Kransteuerung ein oder deaktiviert das System, wenn dieses einen Notfalleinsatz anfordert.

NotizEin intelligentes System der Stufe 5 unterliegt keinen Einschränkungen hinsichtlich des konstruktionsbedingten Betriebsbereichs für Hebeumgebungen und Lasten, die der Kran handhaben kann (ausgenommen kommerzielle, rechtliche und kommunikative Einschränkungen).

Klassifizierungsübersicht

4. Die erweiterte GB/T 45163-Serie

GB/T 45163.1-2024 ist der erste Teil einer geplanten sechsteiligen Reihe:

Der Standard enthält außerdem zwei informative Anhänge: Anhang A – Beziehung zwischen den Intelligenzstufen des Krans und den Bewertungsprinzipien, und Anhang B – Rollen des Kranbenutzers und des intelligenten Kransystems.

Referenzstandards(Anfrage zu chinesischen Krannormen):

• GB/T 45163.1-2024 Hebezeuge — Intelligente Systeme — Teil 1: Terminologie und Klassifizierung
• GB/T 20776-2023 Hebezeuge — Klassifizierung
• GB/T 6067.1-2010 Sicherheitsregeln für Hebezeuge – Teil 1: Allgemeines
• GB/T 3811-2008 Konstruktionsregeln für Krane
• GB/T 5226.32-2017 Elektrische Sicherheit von Maschinen — Elektrische Ausrüstung von Maschinen — Teil 32: Anforderungen an Hebezeuge

krystal

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