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National Instruments y Subaru reducen tiempo de pruebas en vehículos eléctricos

La firma japonesa de automóviles Subaru Motor Company logró bajar los tiempos de desarrollo de pruebas hasta un 90% al implementar el sistema Hardware-in-the-Loop de National Instruments.

(ElectronicosOnline.com Magazine / Oswaldo Barajas)

Para nadie resulta desconocido saber que una de las etapas más costosas y prolongadas del ciclo de desarrollo tecnológico son la validación y las pruebas, y en el caso específico de la industria automotriz, los fabricantes dedican más cuidado y monitoreo a estas fases para evitar retrabajar y filtrar errores que a la postre les cuesten retrasos de lanzamiento y mucho dinero.

   

Un segmento que recientemente las marcas han buscado con empeño es el de los vehículos eléctricos, que tampoco se salva de la tortuosa etapa de desarrollo de pruebas, no obstante, la compañía japonesa Subaru Motor Company ha logrado recortar los tiempos hasta un 90% implementando tecnología del fabricante de instrumentos de desarrollo electrónico National Instruments (NI).

En un comunicado de prensa enviado a nuestra área de redacción, se detalla la manera en que la firma nipona ha innovado creando modelos de simulación gráficos para reproducir diferentes condiciones de tránsito para sus coches eléctricos, y alcanzar una simultaneidad artificial para descubrir las variables de respuesta y tolerancia de los diferente mecanismos del vehículo, tanto de seguridad, motriz y desplazamiento.

La tecnología encargada de simular las condiciones reales del camino es Hardware-in-the-Loop (HIL) de NI con la cual los ingenieros de Subaru consiguieron eliminar los factores ambientales y logísticos reduciendo considerablemente los tiempos y costos de prueba, ya que tradicionalmente las validaciones se realizaban en zonas públicas, pistas de pruebas, calles y avenidas para comprobar el rendimiento y seguridad de las unidades.

Subaru anunció que redujo hasta un 90% los tiempos de desarrollo de pruebas para sus vehículos eléctricos aplicando tecnologías de National Instruments.
   

Esto se acompañaba de ciertos problemas al momento de dirigirse a campo, ya que repentinamente los técnicos se enfrentaban a situaciones inesperadas como cambios de clima y otros elementos que dificultaban la ejecución de las pruebas, por lo que debían posponerlas hasta encontrar un tiempo más óptimo.

Además, los vehículos eléctricos resultan sumamente complejos debido a sus numerosos subsistemas, que son todos interdependientes. Esta complejidad hace que la tarea sea aún más desafiante para los ingenieros a cargo de las pruebas quienes deben apegarse a ciclos de desarrollo cortos y la presión de ahorrar presupuesto.

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Utilizando de forma complementaria los productos PXI y el software LabVIEW, también de National Instruments, Subaru obtuvo una radiografía sorprendente de las tolerancias y capacidades del controlador integrado de sus coches eléctricos gracias a las exhaustivas pruebas efectuadas en entornos simulados, lo que les permitió detectar algunas debilidades y diagnosticar mejoras dentro de una fase previa a los diagnósticos físicos en campo.

“Al utilizar los productos PXI y el software LabVIEW de National Instruments, pudimos implementar de manera integral un sistema HIL personalizado en apenas dos semanas y desarrollar nuestro software internamente”, comentó Daisuke Umiguchi, del Departamento de Investigaciones y Experimentos con Unidades Motrices Electrificadas de Subaru Corporation. “Esto nos ayudó a reducir los costos de adquisición de productos a un tercio de la inversión que implicaría la adopción de soluciones de otras compañías. Además, gracias a nuestra experiencia previa con LabVIEW, pudimos disminuir nuestros costos de desarrollo de software a una sexta parte de lo que cuesta encargarle el trabajo a un desarrollador externo”.

Sistemas de pruebas de control embebido con Hardware-in the-Loop.
   

Los ingenieros de la firma automotriz lograron emular artificialmente las condiciones climáticas y de tránsito para estresar los sistemas y subsistemas del controlador eléctrico de los coches, evitando trasladarse físicamente al campo para realizar las pruebas.
   

En esta novedosa solución que se ha convertido en todo un caso de éxito en la industria automtriz, los ingenieros de Subaru añadieron a su receta un dinamómetro accionado por controlador de HORIBA y el software CarSim de simulación de dinámica de vehículos implementado por Virtual Mechanics. Con esta combinación, produjeron condiciones de carga equivalentes a las generadas en caminos reales recopilando valores de conducción calculables de forma simultánea por el sistema HIL para generar un control en lazo cerrado entre los modelos del sistema HIL y el sistema de conducción, teniendo como resultado una interface capaz de aplicar la carga adecuada al vehículo durante todas las pruebas.

Subaru tiene planeado utilizar este sistema de prueba en las últimas etapas del desarrollo de vehículos eléctricos a modo de control de calidad final y, con el tiempo, ampliar su uso a todos los tipos de automóviles y reducir las horas de trabajo a la mitad en comparación con los métodos convencionales.

Si desea obtener más información acerca de cómo NI desarrolla sistemas HIL para pruebas y simulaciones de vehículos, visite ni.com/en-us/innovations/automotive/hardware-in-the-loop.html

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