SimulationX bei Krauss-Maffei Wegmann

Mit ESI ITI-Simulationslösungen konnte KMW den Testaufwand um bis zu 85% im Vergleich zu nicht-HiL-basierten Tests senken.

Erfahren Sie wie Krauss-Maffei Wegmann mit einem HiL-Verbund-Prüfstand, bestehend aus international etablierten Standard-Einzelkomponenten für Hardware und Software, modernste, hochgeschützte und leichte Einsatzfahrzeuge entwickelt.

Aufgabe

Optimierte Mensch-Maschine-Schnittstellen

Die Krauss-Maffei Wegmann GmbH & Co. KG ist europaweiter Marktführer für geschützte Rad- und Kettenfahrzeuge mit Standorten in Deutschland, Griechenland, den Niederlanden und USA. Weltweit vertrauen Streitkräfte von mehr als 30 Nationen auf die mit Expertenwissen von Ingenieuren und Technikern entwickelten Einsatzsysteme von KMW. Dazu gehören innovative geschützte Führungs- und Funktionsfahrzeuge wie das neue Armoured Multi-Purpose Vehicle (AMPV). Zusammen mit TraceTronic und ESI ITI hat Krauss-Maffei Wegmann eine ganzheitliche Absicherungsstrategie für die eingebetteten Systeme entworfen und umgesetzt. Markenzeichen des AMPV ist die hohe Mobilität bei größtmöglichem Schutz. 

Eine selbsttragende Sicherheitszelle aus Panzerstahl und Verbundpanzerung setzt in dieser Fahrzeugklasse neue Maßstäbe. Damit werden die derzeitigen Schutzforderungen übertroffen und eine bedeutende Gewichtsoptimierung erzielt. Für das hohe Schutzniveau sorgen zudem ein einfaches Fahrzeughandling und im Fahrzeuginneren optimierte Mensch-Maschine-Schnittstellen. Je einfacher sich der AMPV fahren lässt, desto sicherer ist es letztlich für Fahrzeug und Insassen. Die durch die Projektpartner TraceTronic und ESI ITI implementierte neuartige Absicherungslandschaft für die eingebetteten Systeme des AMPV gewährleistet die durchgängige Qualität des AMPV bei gleichzeitig hoher Kosteneffizienz und größtmöglicher Flexibilität.

Lösung

Neuartiger HiL-Verbund-Prüfstand

Die Umsetzung dieser Aufgabe erstreckt sich über die Modellbildung physikalischer Komponenten, den funktionalen Test sowie die Echtzeit- und Hardware-in-the-Loop-Simulation. In einem ersten Schritt wurde ein Verbund-HiL-Prüfstand basierend auf National Instruments-Komponenten aufgebaut, wobei alle Kundenanforderungen und einzubindenden Steuergeräte analysiert wurden. Sämtliche physikalische Komponenten, die mit Fahrzeugsteuergeräten in Wechselwirkung stehen, wurden im zweiten Schritt in SimulationX modelliert.

Dabei kamen die Modellbibliotheken Mechanik, Hydraulik und Pneumatik zum Einsatz. SimulationX bietet eine Reihe von Funktionen, die die Modellanpassung an Echtzeitanforderungen in natürlicher Weise unterstützen. Diese erlauben es auch, komplexe, bereits in der Komponentenentwicklung genutzte Modelle schnell und effizient in Echtzeitmodelle zu überführen. Um die Vorteile eines HiL-Prüfstands vollständig nutzen zu können, wurde eine flexible Testautomatisierungsumgebung eingesetzt. Der Kern dieser Lösung bildete dabei das Werkzeug ECUTEST von TraceTronic. Die Lösung übernimmt die Steuerung der gesamten Testumgebung (u.a. Simulation, Fehleraufschaltung, Buszugriff und Diagnose).

Nutzen

Steuergeräte im Verbund testen und "right first time“ im Fahrzeug verbauen

Den Ingenieuren von KMW, TraceTronic und ESI ITI ist es gelungen, einen neuartigen HiL-Verbund-Prüfstand, bestehend aus einer einzigartigen Kombination international etablierter Standard-Einzelkomponenten für Hardware und Software, für die Entwicklung modernster, hochgeschützter und leichter Einsatzfahrzeuge zu entwickeln. Im Gesamtsystem aus Fahrzeug, sowie eigenentwickelten und zugelieferten Komponenten und Steuergeräten trägt der Fahrzeughersteller die Gesamtverantwortung. Um dieser in vollem Maß gerecht zu werden, muss er die Steuergeräte im Verbund integrieren und testen, um sie anschließend „right first time“ im Fahrzeug zu verbauen.

Mit der geschaffenen Absicherungslandschaft erhält der Kunde ein preisoptimales, hoch skalierbares Framework bestehend aus dem Verbund-HiL-Prüfstand einschließlich spezifischer, echtzeitfähiger Modelle sowie einer hochautomatisierten Testumgebung. Diese Zusammenstellung erlaubt es, die verschiedenen Fahrzeugsteuergeräte optimal zu integrieren und so die Vorteile z.B. hinsichtlich einer hohen Skalierbarkeit und I/O Flexibilität vollständig, vor allem aber kosteneffizient, auszuschöpfen. Damit kann der den AMPV-Steuergeräteverbund in-the-Loop mit Echtzeitmodellen sehr schnell automatisiert validiert und ganzheitlich optimiert werden. Im diesem Projekt konnten die Aufwände im Vergleich zu ohne HiL-Prüfstand durchzuführende Tests bei einer deutlich erhöhten Testtiefe um 85% reduziert werden.

Simulation in der Automobilindustrie

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Engineering-Projekte