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09/09/2019

Industria 4.0: Monitoraggio dei test automotive

Industria 4.0: Monitoraggio dei test automotive

Nel 2018 il settore automotive nel Regno Unito era stimato in 82 miliardi di sterline e dava lavoro a 823.000 persone. Inoltre, solo nel Regno Unito si contano più di 20 centri di ricerca e sviluppo specializzati. Con la crescita dei trend verso i veicoli automatizzati, a basse emissioni di carbonio ed elettrici i requisiti dei moderni test e della certificazione assumono rilevanza cruciale. Nella presente nota applicativa esploriamo le modalità con cui una delle più grandi e famose società che effettuano test automotive nel Regno Unito risponde a queste nuove sfide, supportata dall'adozione dell'innovativo sistema di monitoraggio Rotronic Monitoring System.

Test e validazione per il settore automotive

Nel 2017 è stata introdotta la procedura Worldwide Harmonised Light Vehicle Test Procedure (WLTP - Procedura internazionale di prova per i veicoli leggeri). Questo test di laboratorio richiedeva la valutazione del consumo di carburante e delle emissioni di CO2 ed inquinanti dalle auto durante

  • Cicli di test basati su dati di guida reale
  • Cicli di test basati su varie fasi di guida
  • Cicli di test che ricorrono alle configurazioni powertrain sia più pesanti sia più leggere

Il test succitato è integrato dal test Real Driving Emissions (RDE), usando un Portable Emissions Measuring System (PEMS - sistema di misura portatile delle emissioni), che raccoglie dati dal vivo, mentre l'auto è in marcia lungo strade reali, nelle più varie condizioni. Sono sempre più richieste le strutture che forniscono questi test ed hanno accesso ad adeguate piste di prova. Prima dei test le auto devono subire un precondizionamento a specifiche condizioni ambientali e durante i test di laboratorio si replicheranno tali condizioni.

L'applicazione

Per soddisfare le attuali esigenze di qualità e la conformità alle ultime normative sulle emissioni dei veicoli (WLTP), il nostro
cliente ha richiesto una soluzione per migliorare e potenziare la propria capacità di monitoraggio in parecchi ambiti chiave di test. Gli ultimi standard richiedevano misurazioni ambientali più frequenti e finestre di media mobile da cinque minuti.

Il test sul motore si effettua in "soak area" multiple, caratterizzate da temperature diverse, entro un range tra -20 °C e +50 °C, ed impiegando numerosi sensori di temperatura e umidità che monitorano parti ed aree differenti dei veicoli sottoposti a test.

La sfida

Ormai non è più pratico utilizzare una serie di piattaforme di monitoraggio diverse per ogni specifica applicazione. La crescita della tecnologia 5G e delle auto elettriche di ultima generazione procura al settore automotive nuove sfide nel campo della validazione e dei test, alle quali una piattaforma di monitoraggio deve essere in grado di adattarsi, per soddisfare facilmente questi nuovi requisiti. Al nostro cliente occorreva un sistema gestibile in forma centralizzata, con tutti i dati accessibili da qualsiasi punto on site. Erano essenziali le operazioni di report, allarme e un chiaro audit trail. Avendo già esperienza con una serie di hardware e software, era evidente che il sistema doveva utilizzare un’infrastruttura IT standard e piattaforme software.

Integrazione e standardizzazione hardware

L'investimento in un sistema di monitoraggio tradizionalmente vincolava i clienti ad un fornitore. Ove possibile, il sistema RMS è stato progettato per supportare l'integrazione aperta e l'interoperabilità di Industria 4.0. In quanto tale, il software RMS è costruito come un servizio web standard. Tutti i dati si trovano in un database SQL standard.

L'interoperabilità tra dispositivi industriali non è mai facile, RMS fornisce opzioni attraverso semplici API a molte applicazioni e moduli di input analogici per l'hardware analogico esistente. Se occorre una soluzione di integrazione robusta e sicura per l'hardware digitale, è possibile integrarla professionalmente usando il nostro modulo Convertitore RMS.

Il risultato è che gli utenti finali possono aggiungere con pochi clic strumenti terzi supportati. Questi strumenti si avvalgono del backup dati di sicurezza e del ripristino automatico di dati nel caso di un qualsiasi arresto del sistema, nonché di tutte le normali caratteristiche di schematizzazione, reporting ed allarme che offre RMS.

Panoramica del progetto

I tecnici del nostro cliente hanno favorito i moduli Red Lion E3, uno sperimentato strumento I/O industriale a marchio Red Lion Controls. La serie E3 comprende termocoppie da 16 canali, ideali per i test automotive. L'integrazione è stata ottenuta grazie a una partnership con il reparto R&D Rotronic. Usando un dispositivo Red Lion E3 di prova, Rotronic è riuscita ad integrare completamente l'unità. Il test finale è stato effettuato dal cliente per confermare che la performance degli strumenti è stata regolare. Una caratteristica chiave è stata la capacità dei moduli Red Lion E3 di collegare in daisy chain gli strumenti Ethernet. Pertanto, usando una porta singola il modulo Red Lion da 16 canali è stato collegato in rete assieme ad un logger LAN RMS di umidità e temperatura estremamente accurato con ogni cella di prova del motore, offrendo una soluzione robusta ed elegante per questa applicazione industriale.