PRZEMYSŁ 4.0 – KONTROLA PODCZAS TESTÓW MOTORYZACYJNYCH
W 2018 roku w Wielkiej Brytanii sektor motoryzacyjny został wyceniony na 82 miliardy funtów i zatrudniał 823 000 ludzi. Dodatkowo jest tam ponad 20 specjalistycznych centr badawczo-rozwojowych w samej Wielkiej Brytanii. W sektorze motoryzacyjnym jest tendencja do elektrycznych pojazdów zautomatyzowanych o niskiej emisji spalin. W związku z tym rosną wymagania dotyczące testowania i certyfikowania. W artykule opisujemy jak jedna z największych i najbardziej znanych brytyjskich firm zajmująca się testami motoryzacyjnymi radzi sobie z nowymi wyzwaniami dzięki pomocy najnowocześniejszemu systemowi monitorowania Rotronic.
TESTY MOTORYZACYJNE I WALIDACJA
W 2017 roku wprowadzono WLTP (z ang. Worldwide Harmonised Light Vehicle Test Procedure). Ten test laboratoryjny wymagał oszacowania zużycia paliwa jak i również emisji CO2 i zanieczyszczeń wydobywających się z samochodów podczas:
- cyklu testowego opartego na informacjach zebranych z jazdy rzeczywistej
- cyklu testowego opartego na informacjach zebranych z różnych faz jazdy
- cyklu testowego używającego zarówno najcięższej jak i najlżejszej konfiguracji układów napędowych
Wszystkie powyższe testy są uzupełniane poprzez test RDE (z ang. Real Driving Emission), wykorzystujący przenośny system pomiarowy (PEMS). Zbiera on dane w czasie rzeczywistym, podczas gdy samochód jedzie po prawdziwkach drogach, doświadczając różnych warunków.
Obiekty które przeprowadzają te testy i mają dostęp do odpowiednich torów, cieszą się coraz większym zainteresowaniem. Przed przeprowadzeniem testów auta muszą być wstępnie przygotowane w specjalnych warunkach i podczas testów laboratoryjnych te warunki zostają odtworzone.
ZASTOSOWANIE
Aby sprostać bieżącym wyzwaniom i spełnić najnowsze regulacje dotyczące emisji pojazdów (WLTP), Użytkownik wymagał rozwiązania usprawniającego ich możliwości monitorowania w kilku kluczowych testach. Ostatnie standardy wymagają częstszych pomiarów otoczenia jak i również pięciominutowych średnich kroczących.
Test silnika jest podejmowany w wielu miejscach namaczania, pracujących w różnych temperaturach. Temperatury te są z zakresu od -20 do +50 ⁰C. Wymaga to użycia wielu czujników temperatury i wilgotności, które monitorują różne części i obszary testowanych pojazdów.
WYZWANIE
W tym momencie nie jest już praktyczne użycie różnych platform monitorujących dla każdego konkretnego zastosowania. Dla branży motoryzacyjnej rozwój 5G oraz technologii pojazdów elektrycznych zapewnia nowe wyzwania dotyczące walidacji i testowania. Platforma do monitorowania musi być zdolna do dostosowania się do tych nowych wymagań. Dla klientów system musi być zarządzany centralnie, ze wszystkimi danymi dostępnymi od ręki. Raportowanie, alarmowanie i ścieżki audytu są bardzo istotne. Mając już doświadczenie z szeroką gamą sprzętu i oprogramowania było jasne, że system musi wykorzystywać standardową infrastrukturę IT.
Rys 1. Komora badań
INTERGRACJA SPRZĘTU I STANDARYZACJA
Proponowany system RMS został zaprojektowany tak, by wspierać otwartą integrację Przemysłu 4.0 i współdziałanie. Oprogramowanie systemu RMS jest zbudowane jako standard sieci internetowych. Wszystkie dane znajdują się w standardowej bazie SQL.
Współdziałanie urządzeń przemysłowych nigdy nie jest łatwe. RMS zapewnia opcje poprzez proste API dla wielu aplikacji. Dodatkowo z systemem można łączyć urządzenia innych marek przy użyciu odpowiednich modułów pomiarowych sygnałów analogowych. Kiedy wymagane jest solidne i bezpieczne rozwiązanie integracyjne sprzętu cyfrowego, wykorzystany może być moduł konwertera RMS.
Wynikiem tego jest możliwość, aby Użytkownik końcowy dodał urządzenia innych firm za pomocą kilku kliknięć w oprogramowaniu. Te urządzenia zyskują dzięki zabezpieczonym danom i automatycznemu przywracaniu danych w przypadku przestoju systemu, jak i również dzięki wykresom oraz funkcji raportowania i alarmowania, które są oferowane przez RMS.
PRZEGLĄD PROJEKTU
Inżynierowie preferowali moduły Red Lion E3 (sprawdzone przemysłowe urządzenie wejścia/wyjścia firmy Red Lion Controls). Zakres E3 obejmuje 16 kanałów termopary, które idealnie się sprawdzają w testach motoryzacyjnych. Integracja została osiągnięta we współpracy z działem R&D firmy Rotronic. Wykorzystując urządzenie Red Lion E3, Rotronic był w stanie w pełni zintegrować jednostkę z systemem RMS. Ostateczne testy zostały wykonane przez klienta, aby potwierdzić, że urządzenie będzie działało w taki sposób, jaki jest wymagany. Kluczową funkcją było posiadanie przez moduły Red Lion E3 interfejsu Ethernet. Dzięki temu, używając pojedynczego portu 16 kanałowego, moduł Red Lion był połączony wspólnie z wysokiej dokładności rejestratorami wilgoci i temperatury do każdej komory badań sinika. Zapewniło to solidne i eleganckie rozwiązanie do zastosowania przemysłowego.
Rys 2. Stanowisko testowe silnika
O Red Lion
Jako globalni eksperci w dziedzinie komunikacji, monitorowania i sterowania w automatyce przemysłowej i sieciach, Red Lion dostarcza innowacyjne rozwiązania od ponad czterdziestu lat. Automatyzacja, Ethernet i technologia komórkowa M2M umożliwiają firmom na całym świecie, aby uzyskać podgląd danych w czasie rzeczywistym, która napędza produktywność.
Fakty i dane
- Brytyjski sektor motoryzacyjny zatrudnia 823 000 osób
- 2 367 147 nowych samochodów zarejestrowanych w 2018 r. tylko w Wielkiej Brytanii
- Szacunkowe korzyści ekonomiczne z cyfryzacji brytyjskiej produkcji motoryzacyjnej do 2035 r. w wysokości 74 miliardów funtów
- W 2018 r. spadła emisja CO2 z samochodów o 31,2% w porównaniu z 2000 r
Artykuł przygotowany w oparciu o publikację firmy Rotronic na stronie WWW:
https://www.rotronic.com/pub/media/productattachments/files/5/3/53026e_automotivetesting_1.pdf
