Optimierung von Testabläufen am Prüfstand oder im Versuchsfahrzeug Testen und Messen per App - Quality Engineering

Optimierung von Testabläufen am Prüfstand oder im Versuchsfahrzeug

Testen und Messen per App

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Das Fahrzeug wird zum rollenden Computer. Die Komplexität in der Elektronik steigt. Dies stellt die Automobilhersteller und ihre Zulieferer vor die Herausforderung, mehr testen zu müssen. Doch wie lassen sich Testteams schneller und effizienter machen?

Im Automobilbereich erfolgen Innovationen zunehmend auf dem Gebiet der Elektronik und Software. Aktuelle Fahrzeugmodelle beherbergen eine Vielzahl von softwaregestützten elektronischen Systemen, die miteinander vernetzt sind. Auch für die Zukunft ist kein Ende dieser Entwicklung in Sicht. Das Fahrzeug wird immer mehr zum rollenden Computer: Funktionen wie teilautomatisiertes oder autonomes Fahren, die Vernetzung des Fahrzeugs mit dem Internet of Things oder die Integration von Mobilgeräten erfordern immer mehr Software im Auto.

Verschiedene Länder-, Motor- und Ausstattungsvarianten schrauben die Komplexität im Auto weiter nach oben. In der Fahrzeugentwicklung steigt daher auch die Anzahl an Softwareständen, die getestet werden müssen. Für Automobilhersteller stellt sich daher die Herausforderung, alle denkbaren Varianten eines Fahrzeugs zu testen. Die Testabdeckung dieser Variantenvielfalt mittels einer Versuchsflotte und manueller Testdurchführung führt jedoch zu explodierenden Kosten. Dieses Problem wird dadurch verstärkt, dass auch in der Automobilentwicklung die Zeit bis zur Marktreife verkürzt werden muss, wofür vor allem eine Effizienzsteigerung im Bereich Fahrzeugsoftwareentwicklung unverzichtbar ist. Hierfür wird versucht, den Weg agiler Softwareentwicklung zu gehen und auf Continuous Integration zu setzten, was die Anzahl durchzuführender Testfälle noch zusätzlich stark erhöht.
Diese Gründe führen dazu, dass die Automobilhersteller verstärkt darauf setzten, diese riesige Anzahl an Testfällen an Prüfständen statt am Prototypenfahrzeug durchführen. Die Vorteile: Ein speziell angepasster Prüfstand ist merklich günstiger. Zum anderen bietet er die Möglichkeit, Testfälle automatisiert, also ohne direkten menschlichen Input durchführen zu lassen – auch und vor allem über Nacht und am Wochenende. Diese Lösungen zur Testautomatisierung ermöglichen eine deutlich höhere Testbreite und -tiefe im Vergleich zum manuellen Testen, um die oben erläuterte Vervielfachung der Testfälle in den Griff zu bekommen.
Um die Vielfalt verschiedener Steuergerätevarianten am Prüfstand abzudecken, bedarf es jedoch bislang auch am Prüfstand eines Umbaus: Ein Steuergerät muss ab-, das andere angesteckt werden. Fällt dieser Umbau außerhalb der Arbeitszeit an, zum Beispiel in der Nacht oder am Wochenende, so steht der Prüfstand still und es geht wertvolle Prüfstandszeit verloren.
Intelligente Lösungen automatisieren jedoch auch diesen Vorgang: Mit dem In-Tech Orangeswitch können verschiedene Hardware-Varianten eines Steuergeräts an einen Elektronikprüfstand angebunden werden. Der Wechsel zwischen den Varianten findet dann automatisiert über die Testautomatisierung statt.
Varianten am Prüfstand automatisch wechseln
Somit können verschiedene Hardwarevarianten eines Steuergeräts nacheinander automatisiert abgeprüft werden. Und es wird ohne Betreuungs- oder Umbauaufwand eine optimale Prüfstandsauslastung erreicht. Durch die hohe Skalierbarkeit können so viele Varianten wie gewünscht getestet werden und durch die hohe Automatisierung werden die gesamten Testabläufe optimiert.
Komplexere Tests sowie eine stark steigende Anzahl an Tests erfordern ein Umdenken in der Prüfstandsentwicklung. In der Testphase von Elektro- und Hybridfahrzeugen beispielsweise, müssen Hochvoltkomponenten und Niedervoltkomponenten räumlich getrennt voneinander getestet werden. Dies ist mit gängigen Prüfständen in 19-Zoll-Industrieschränken nicht möglich.
In-Tech hat hierfür den modularen Orangehil entwickelt, mit dem sämtliche Prüfstandsanbindungen über handelsübliche LAN-Kabel ermöglicht werden. Zur Garantie des Echtzeit-Verhaltens wird über das Ethercat-Protokoll kommuniziert. Es ist damit möglich, räumlich verteilte Fahrzeugkomponenten gemeinsam über ein und denselben Prüfstand zu testen. Hierfür kann sogar das bestehende Hausnetzwerk benutzt werden.
Live lassen sich beliebige Fahrzeugzustände oder Bussignale anzeigen: Orangectrl ermöglicht über die mobile App, mit einem Klick häufig benötigte Fahrzeug-Diagnosebefehle abzusetzen und zu analysieren, während die kompakte Hardware über die CAN-, Flexray und Ethernet-Schnittstellen auf das Fahrzeug zugreift. Der Tester kann somit während des Tests bereits überprüfen, ob alle Rahmenbedingungen für seinen Test korrekt sind. Dadurch werden aufwändige Wiederholungen sowie nachgelagerte Datenanalysen stark reduziert. Ein intelligentes Energiemanagement sorgt für geringen Stromverbrauch. Damit ist die Lösung auch für mobile Anwendungen wie etwa in Versuchsfahrzeugen einsetzbar.
Doch auch am Prüfstand wird durch den Einsatz von Orangectrl eine Effizienzsteigerung erzielt: Die Möglichkeit mit nur einem Klick zwischen den Fahrzeugzuständen zu wechseln spart viel Zeit. Außerdem bietet die App Raum für Erweiterungen, da ein vollwertiger Mini-PC mit einem kompletten Linux-Betriebssystem verbaut ist und die CAN-Schnittstellen einfach über das verbreitete Socketcan-System ansprechbar sind. Neue Applikationen und Testskripte sind daher schnell implementiert. ■

Der Autor

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Thomas Wagner
Leiter Entwicklung
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