Свойствата на шасито формират характера на автомобила и в крайна сметка идентичността на марката. Поради тази причина Mercedes-Benz не оставя нищо в ръцете на случайността, поверявайки стабилността на носещата конструкция на няколко тестови стенда по време на разработката. За да гарантира сигурност, надеждност и точност на оборудването Mercedes-Benz заедно със системния интегратор DynoTec Prüfstandstechnik правят пълен ретрофит на тестовата система с помощта на EtherCAT, TwinCAT и ELM-серията прецизни измервателни терминали на Beckhoff.

„Технологичният център на Mercedes се намира в завода на компанията в Зинделфинген, Германия, където предните и задните мостове на автомобилите се изследват с най-висока степен на прецизност на четири тестови стенда – паралелно с пътни тестове и симулации. Целта е да се валидират процеси, да се анализират всякакви аномалии, специфични за превозните средства, както и да се идентифицират компонентите, които ги причиняват“, разказаха за ДигиталнаИндустрия.bg от утвърдената българска инженерингова и търговска фирма Кастива, официален представител на Beckhoff у нас.

Как Mercedes-Benz изпитва стабилността на произведените автомобили? 

Екипът от разработчици измерва реакциите на превозните средства, когато се прилагат сили и въртящи моменти, с висока точност и по възпроизводим начин. Това позволява бързо и надеждно регистриране на данните при кинематични и еластокинематични въздействия върху шасито. В допълнение, тази информация може да бъде представена обективно под формата на диаграми, характеристични криви и набори от характеристични данни. След това приблизително 90 параметъра се сравняват с помощта на технология за цифрови близнаци на превозните средства. Това осигурява защита както на разработените превозни средства/прототипи, така и на процеса на дигитално развитие в тази важна област за компанията.

„Ето защо тестовите стендове са неразделна част от процеса на разработка на превозните средства на Mercedes-Benz. Благодарение на тях ние гарантираме, че характеристики като продуктов дизайн, симулации, тестове, както и как автомобилът „се държи“ на пътя работят заедно в хармония“, подчертава Уве Лохнер, член на екипа за анализ на автомобилите в завода на Mercedes-Benz в Зинделфинген.

За да се извърши проверка на шасито, превозното средство се поставя на тестовия стенд с помощта на крикове на предния мост, след което се позиционира и фиксира върху други четири хидравлични крика. Следва натоварване по осите на превозното средство и много прецизно измерване.

„Когато говорим за прецизност, имаме предвид измерване на разстояния от порядъка на 0.1 mm, ъгли при 0.1° и честота, по-малка от 2 Hz“, разказва Валтер Селг, управляващ директор на DynoTec Prüfstandstechnik. По време на тестовия процес голям брой сензори регистрират данните от преместванията, ъглите, силите и въртящите моменти. Всички те се събират посредством компютърно базирано управление от Beckhoff, визуализират се в реално време на екрана на тестовия стенд за оператора и се препращат успоредно с това към система от бази данни. „След теста всички измерени стойности автоматично се обработват и всички отклонения извън допустимите граници се отразяват в резултатите“, добавя г-н Селг. На базата на тези крайни резултати, Уве Лохнер и колегите му определят дали ще пуснат превозното средство за по-нататъшни изпитвания, както и дали превозното средство изисква допълнителен анализ или механични модификации.

Ретрофит на използваните стенда в няколко етапа

Компонентите от стендовата система, която Mercedes-Benz използва в своя завод в Зинделфинген, са многократно актуализирани. Hydromat е модулна система за управление за усъвършенствани изпитвателни стендове, позволяваща въвеждане на задание, обработка на измерените стойности, функции за мониторинг и др. След като обаче разработката и поддръжката на функционалности, както и доставката на резервни части за системата е преустановено, Mercedes-Benz възлага на DynoTec да проектира и внедри интегрирано автоматизирано решение за тестовите стендове с едно единствено условия – да се запази модулната им концепция.

„Първият ни подход бе да намерим сериен продукт на пазара, който да включва възможно най-много функции на Hydromat“, обяснява Уве Лохнер. „Не намерихме подобен продукт, който да замени Hydromat, но открихме обещаваща отворена платформа за автоматизация и екосистема, състояща се от EtherCAT терминали, управления и среда за разработка от Beckhoff“, спомня си той.

Остарялата традиционна централизирана PLC технология е заменена с децентрализирани контролни шкафове с EtherCAT терминали. Те включват устройства за събиране на измерените стойности и управление на серво клапан за регулиране на криковете в направленията x, y и z, както и за въртенето им около оста z. PLC управлението и свързаният HMI панел се контролират от вграден индустриален компютър CX5140.

„Високопроизводителният хардуер позволява състоянието на системата и историята на грешките да бъдат визуализирани в детайли на мултитъч вграден панелен компютър CP2219. Измерванията се извършват и визуализират на 19-инчов индустриален компютър C5240. Софтуерът TwinCAT 3 HMI Server (TF2000) поддържа възможностите за визуализация. Всички интегрирани компютри в тестовите стендове са свързани към работен компютър от по-високо ниво чрез TwinCAT ADS. В цялостната инсталация системата за управление на Beckhoff действа като главна, с цел постигане на максимално ниво на прецизност и контрол на качеството“, заявиха от Кастива.

Решаващите фактори за DynoTec и Mercedes-Benz при избора на решения на Beckhoff са високата функционалност, предлагана от измервателните терминали ELM3xxx, голямата скорост на предаване на данните чрез EtherCAT и опростеното, компактно и модулно регистриране на информацията директно върху четирите хидравлични крика.

Компактните EtherCAT терминали улесняват регистрирането на сигнали и намаляват необходимостта от налично пространство. В допълнение към пространството, факторът време е също толкова съществено важен, що се касае за тестването на превозни средства. „И тук модулната структура на PC-базираната система за управление предлага отличително предимство – поради ефекта на повторение, процесът на преобразуване на данните от другите тестови стендове е много по-бърз“, коментираха от българската компания.

„Вземайки предвид факта, че употребата на инструмента TwinCAT Analytics Logger на Beckhoff е планирано като следващ етап на модернизация, данните от измерванията от четирите тестови стенда могат да бъдат лесно достъпни за последваща обработка в бъдеще. Регистраторът на данни в реално време е удобен за конфигуриране и предава поточно всички данни от измерванията към централно място за съхранение“, допълниха още специалистите от екипа й.

Повече информация за Кастива ООД, марките, продуктите и услугите, които предлага у нас, реализации и актуални промоционални кампании, бихте могли да намерите в микросайта на фирмата в Борса.bg! Разберете още кои са активните постоянни и стажантски позиции на компанията, както и подробности за технологичните възможности и бъдещите ѝ планове за развитие от ТУК!

Източник на снимковия материал: Кастива, Beckhoff, Mercedes-Benz