Tej zimy Wabco rozpoczęła trzydziesty program testów zimowych na torze testowym w Rovaniemi w Finlandii. Tor zlokalizowany na kole podbiegowym jest specjalnie zaprojektowany do testowania pojazdów użytkowych. Na powierzchni 11 hektarów z torami hamującymi i stromymi nawierzchniami, torem manewrowym i ogrzewaną nawierzchnią asfaltową, specjalistyczny tor firmy Wabco jest doskonale przygotowany do testowania i optymalizacji technologii i systemów.

Nie chodzi tu tylko o poligon doświadczalny – obszar na dalekiej północy oferuje doskonałe warunki. Dzięki niskim wartościom tarcia wszystkie kwestie dotyczące kontroli stateczności można badać w zakresie od niskiej do wysokiej prędkości, a fizyczne ograniczenia można zdefiniować bez konieczności podejmowania wysokiego ryzyka. Jednocześnie warunki są bardzo stabilne i pozwalają na powtarzalne testy, w przeciwieństwie do warunków istniejących w Europie Środkowej. Ponadto, od grudnia do marca, przy średniej temperaturze -30° C (-22 °F), koło podbiegunowe oferuje idealne środowisko do symulacji typowych zimowych warunków jazdy w długotrwałych testach.

Jednak w czasach coraz bardziej rozwiniętej cyfryzacji nowe systemy i technologie oferują nowe możliwości symulacji testów i coraz większą efektywność procesów. Dlatego warto zapytać, jak istotne jest w tych czasach przeprowadzanie testów w warunkach rzeczywistych? Dr Thomas Dieckmann, lider ds. zaawansowanego rozwoju w firmie Wabco, opisuje w jaki sposób w ciągu ostatnich kilku lat ewoluowały testy w rzeczywistych warunkach oraz jaką rolę będą one odgrywać w przyszłości jeśli chodzi o rozwój systemów i dostarczanie nowych rozwiązań.

Rozmowa z dr Thomasem Dieckmannem, liderem ds. zaawansowanego rozwoju w firmie Wabco.

Kiedy spojrzymy wstecz na przestrzeni ostatnich 30 lat – w jaki sposób zmieniły się ogólnie testy na torach manewrowych, a w szczególności testy w warunkach zimowych?

W ostatnich latach nowoczesne narzędzia rozwoju utorowały drogę nowym procesom testowania. Jednakże, jeśli chodzi o bezpieczeństwo i trwałość, testowanie w warunkach rzeczywistych nadal odgrywa istotną rolę w rozwijaniu i testowaniu nowych funkcji, aby uzyskać pewność, że systemy działają poprawnie w 100% - zwłaszcza jeśli chodzi o wersje ostateczne i finalne doprecyzowanie wydajności. Są one również niezbędne do potwierdzenia, że systemy te są zgodne wytycznymi dotyczącymi wysokiej jakości i spełniają normy ISO. Jest to możliwe jedynie poprzez badanie tych systemów w warunkach granicznej przyczepności kół i stabilności pojazdu. Podsumowując, w dzisiejszych czasach badania na podstawie testów manewrowych są ważniejsze niż kiedykolwiek. Nie mniej jednak, testy praktyczne stanowią jedynia niewielką część ogromnego systemu testowania, który staje się coraz bardziej złożony.

Jakie zmiany i zjawiska rozwoju przemysłu zachodzące w sektorze pojazdów użytkowych wpływają na proces testowania?

Po pierwsze, proces testowania uległ zmianie ze względu na zwiększoną łączność. Większa ilość danych może podlegać wymianie w o wiele krótrzym czasie. Tak więc wszystkie dane z pomiarów są bezpośrednio dostępne online na serwerze przez co możemy je uzyskać i analizować w ramach firmy z dowolnego miejsca w czasie rzeczywistym. Oznacza to na przykład, że mniej kolegów z firmy musi udać się na nasz zimowy tor testowy w Finlandii, a personel na miejscu może zasięgnąć porady u ekspertów firmy Wabco z całego świata.

Jednocześnie systemy pojazdów użytkowych stają się coraz bardziej złożone i skumulowane, w wyniku tego linie kodów wydłużają się, a oprogramowanie ma więcej funkcji. Każdy status działania systemu, reprezentowany przez określoną linię kodu, musi ulec sprawdzeniu w celu zapewnienia bezpiecznego działania systemu w każdych okolicznościach. W tym kontekście, narzędzia do testowania oprogramowania i stanowiska badawcze HIL (Hardware-In-Loop) przysporzyły ogromnych możliwości poprawy jakości oprogramowania. Dzieki nim można wykryć i naprawić problemy techniczne, takie jak błędy w oprogramowaniu, jeszcze przed przeprowadzeniem testów na rzeczywistym torze manewrowym. Ponadto istnieją również szczególne warunki, takie jak skorodowane koła z wprasowanymi magnesami (biegunowe) lub niektóre rzadkie ustawienia pojazdów, których nie da się przetestować na torze manewrowym. W związku z tym, należy połączyć w testach symulację komputerową i testy praktyczne.

Ponadto, rosnąca elektryfikacja pojazdów wymaga testowania osi napędzanych elektrycznie na powierzchniach o niskim współczynniku tarcia. Na przykład, funkcje kontroli trakcji w napędach piasty koła działają inaczej niż dotychczas w silnikach wysokoprężnych. Dlatego naszym zadaniem w firmie WABCO jest również zapewnienie stabilności autobusów elektrycznych, gdy wymagana jest silna trakcja elektryczna lub rekuperacja na powierzchniach o niskim współczynniku tarcia.

Czy cyfryzacja ułatwia czy też utrudnia testowanie? Jaki wpływ cyfryzacji obserwuje Pan w swojej codziennej pracy?

Powiedziałbym, że zarówno ułatwia jak i utrudnia. Z jednej strony, testy stały się bardziej skomplikowane, ponieważ wiele komponentów należy wcześniej przetestować za pomocą symulacji czy też w różnych środowiskach. Z drugiej strony, jest łatwiej, ponieważ testowanie może być bardziej ekonomiczne dzięki wdrażaniu testów automatycznych przed praktycznym użyciem sprzętu. Na przykład w przypadku systemu Evasive Maneuver Assist (EMA) firmy Wabco, który zademonstrowaliśmy w zeszłym roku, zastosowaliśmy modelowy algorytm aby szybko uzyskać odpowiedni algorytm sterowania, który został finalnie dopracowany i dostrojony w rzeczywistych testach na torze manewrowym.

W jaki sposób łączenie symulacji wirtualnej z testowaniem w warunkach rzeczywistych może wpłynąć na procesy testowania w przyszłości? Jaki widzi Pan tu potencjał?

Ponieważ potencjalne błędy oprogramowania mogą być naprawione już na etapie technicznego opracowania, liczba koniecznych prób jeszcze bardziej się zmniejszy, a to spowoduje przyspieszenie obiegu w cyklu programowania i mniej poprawek na torze testowym. Tak więc na rzeczywistym torze będziemy mieli do dyspozycji więcej czasu, aby skoncentrować się na testowaniu i udoskonalaniu nowych funkcjonalności. Jednocześnie w sposób oczywisty, na dostrajaniu systemu zgodnie z oczekiwaną wydajnością zdefiniowaną przez klienta. W ten sposób możemy sprawić, że hamowanie stanie się nie tylko bezpieczne, ale również pogłębi możliwość „wyczucia” pojazdu.