طراحی و ساخت تجهیزات تست و صحه‌گذاری شبکه برق و الکترونیک خودرو

یکی از فعالیت‌های گروه سیستم‌های مکاترونیک شرکت جتکو طراحی و ساخت انواع مکانیزم صحه‌گذاری شبکه‌ برق و الکترونیک خودروها می‌باشد. این تجهیزات بعنوان زیرساخت پایه در آزمایشگاه‌های برق و الکترونیک صنعت خودرو بعنوان زیرساخت اجرای تست‌های فانکشنال، عملکردی، دوام و تست‌های سیستم برای ارزیابی و صحه‌‌گذاری شبکه برق و الکترونیک خودروهای جاری مورد استفاده قرار می‌گیرد.

به منظور پوشش نیازهای تعریف شده در استانداردهای خودروسازی، این تجهیزات تست در سطوح عملکردی مختلف ساخته و ارائه می‌شود که در یک دسته بندی کلی به شرح زیر قابل توصیف می‌باشد؛

• سطح ﺍﻭﻝ:ﻣﻴﺰ ﺗﺴـــﺖ ﻋﻤﻠﻜﺮﺩﻱ ﺷـــﺒﻜـﻪ ﺑﺮﻕ ﻭ ﺍﻟﻜﺘﺮﻭﻧﻴـﻚ ﺑـﺎ ﺍﻟﻤـﺎﻥﻫـﺎﻱ ورودی و خروجی ﻭﺍﻗﻌﻲ ﺑﺮﺍﻱ ﻭﺍﺭﻳـﺎﻧـﺖﻫـﺎﻱ مختلف ﺧﻮﺩﺭﻭﻫـﺎﻱ ﻫﺪﻑ ﻃﺮﺍﺣﻲ ﻭ ﺳﺎﺧته می‌شوند. در این سطح دستگاه تست یونیت‌های کنترلی را در شرایط واقعی تحت تست قرارمی‌دهد و کاربر با سناریوهای از پیش تعیین شده تمامی عملکردهای شبکه را صحه‌گذاری می‌نماید.

• سطح ﺩﻭﻡ: ﻣﻴﺰ ﺗﺴـﺖ ﻋﻤﻠﻜﺮﺩﻱ ﺷـﺒﻜﻪ ﺑﺮﻕ ﻭ ﺍﻟﻜﺘﺮﻭﻧﻴﻚ ﺑﺎ ﺍﻟﻤﺎﻥﻫﺎﻱ ﻭﺍﻗﻌﻲ ﺑﺎ ﻗﺎﺑﻠﻴﺖ ﻣﺎﻧﻴﺘﻮﺭﻳﻨﮓ ﻭ ﺳـﻨﺎﺭﻳﻮﻱ ﺗﺮﻛﻴﺒﻲ. تجهیزات توسعه داده شده در این سطح امکان پایش برخط تحت شبکه، تحریک اتوماتیک ورودی‌ها، اجرای همزمان فانکشن‌ها و صحه‌گذاری شرایط مرزی را فراهم می‌نماید.

• سطح ﺳـﻮﻡ: ﺳـﻴﺴـﺘﻢ ﺗﺴـﺖ ﻫﻮﺷـﻤﻨﺪ ﺷـﺒﻜﻪ ﺑﺮﻕ ﻭ ﺍﻟﻜﺘﺮﻭﻧﻴﻚ ﺧﻮﺩﺭﻭ ﺑﺎ ﺷـﺒﻴﻪﺳـﺎﺯﻱ ﺍﻟﻤﺎﻥﻫﺎ ﻭ ﺳـﻨﺎﺭﻳﻮﻫﺎﻱ ﻫﻮﺷﻤﻨﺪ. این تجهیزات که به مکانیزم‌های تست کاملاً هوشمند و یا مبتنی بر نرم‌افزار مشهور می‌باشند، به اتاق کنترل تست این امکان را می‌دهند که تست‌های پریودیک و زمان‌دار را اجرا نموده و یونیت‌های کنترلی را دریک ساختار کنترل‌شده تحت‌ تست‌های HIL قراردهند. این تجهیزات وابسته به واریانت خودرو نبوده و شرایط تحریک ورودی‌ها و حدود کارکرد خروجی‌ها و شبکه بطور کامل از طریق شبکه آزمایشگاه در سناریوهای هوشمند قابل کنترل می‌باشد.

شرکت جتکو به دلیل سوابق و تجارب گسترده در توسعه نودهای کنترلی و شبکه برق و الکترونیک و تسلط ویژه‌ای که به کارکردهای شبکه و المان‌ها دارد در حال ایجاد امکانات و فرایندهای استاندارد و ساختار یافته برای صحه‌گذاری پلتفرم برق و الکترونیک ایران‌خودرو می‌باشد که بزودی تأثیرات کیفی آن در محصولات این شرکت قابل نمایش خواهد بود.

 

پروژه IKECU

معرفی پروژه IKECU

  • چکیده پروژه IKECU

شرکت ایران‌خودرو، به‌عنوان پیشرو در صنعت خودروسازی ایران، به‌طور مستمر از سامانه‌های مدیریت هوشمند موتور در محصولات خود بهره می‌برد. با گسترش نقش هوشمندسازی در قوای محرکه خودرو، اهمیت استراتژیک رایانه موتور بیش از پیش مشخص شده است. در همین راستا، طرح توسعه رایانه موتور ایران‌خودرو (IKECU) برای خودروی دناپلاس با جعبه‌دنده دستی و موتور تک‌سوز EF7NA+ تدوین گردیده است؛ گامی مؤثر در جهت ارتقاء فناوری‌های هوشمند در محصولات این شرکت.

  • معرفی شرکت و گروه مکاترونیک

شرکت جامع تحقیق و توسعه فناوری‌های خودرو (جتکو) در شهریور ۱۳۹۷ با جذب نخبگانی از دانشگاه‌ها و مؤسسات علمی برتر کشور و با هدف ایجاد یک مرکز تحقیقاتی و پژوهشی جهت توسعه و رفع گلوگاه‌های صنعت خودرو کشور فعالیت خود را آغاز کرد. گروه سیستم‌­های مکاترونیک شرکت جتکو با مدیریت جناب آقای دکتر حیدر روحی، متشکل از متخصصان در زمینه­‌های برق الکترونیک، برق صنعتی، برق کنترل، مکانیک کنترل و مکانیک طراحی و ساخت بوده و از سه اداره توسعه مدارهای کنترلی، توسعه سیستم‌­های کنترلی و طراحی و ساخت تجهیزات صنعتی ساخته شده‌­است.

 پروژه­‌های دیگر انجام شده توسط این گروه به شرح زیر می­‌باشد:

  • طراحی و توسعه دستگاه­‌های آزمون گرم بدون بار موتور در سالن‌­های موتورسازی ایرانخودرو
  • طراحی و توسعه دستگاه آزمون گرم تحت بار در موتورسازی TU3 ایرانخودرو
  • طراحی و توسعه دستگاه آزمون آخر خط گیربکس شرکت نیرومحرکه قزوین
  • طراحی و توسعه دستگاه آزمون صندلی خودرو (R17)
  • عیب­‌یابی و بهبود ایرادات گیربکس آریسان
  • مناسب‌­سازی خودرو برای افراد دارای معلولیت
  • بنچ‌مارک گیربکس و سیستم مدیریت هوشمند گیربکس دو کلاچه (TCU) خودروی تالیسمان
  • طراحی و توسعه دستگاه­‌های تست یونیت شبکه برق و الکترونیک خودرو BCM
  • ……..
  • توضیح نحوه انجام کار پروژه IKECU

این طرح با همکاری شرکت‌های جتکو و ایپکو اجرا شد. بر اساس توافقات انجام‌شده، شرکت جتکو مسئولیت طراحی و صحه‌گذاری سخت‌افزار و همچنین توسعه نرم‌افزار پایه (IKECU) را بر عهده داشت. جدول تقسیم وظایف این طرح مطابق جدول زیر تنظیم شده است.

فعالیت مجری پشتیبان
طراحی و صحه‌گذاری سخت افزار شرکت جتکو
طراحی و توسعه نرم­ افزار پایه  شرکت جتکو شرکت ایپکو
طراحی و توسعه برنامه کاربردی شرکت ایپکو شرکت جتکو

در این بخش، با تکیه بر دانش فنی داخلی و بررسی نمونه‌های به‌روز رایانه‌های هوشمند مدیریت موتور، سخت‌افزار مورد نظر طراحی و توسعه یافته است. الزامات طراحی شامل انتخاب میکروکنترلر و قطعات اصلی برای کاهش حجم پردازش و افزایش سرعت، رعایت استانداردهای الکتریکی و مکانیکی (مانند ECE R10.06، ISO16750-2)، ابعاد مناسب برای نصب در خودرو، تأمین‌پذیری قطعات، و کنترل کیفیت و هزینه است. شرکت جتکو مسئول پشتیبانی تمامی مراحل تست، صنعتی‌سازی، تولید انبوه و تست نهایی خط تولید است.

نرم‌افزار پایه مورد نیاز برای مدیریت موتور، با استفاده از ماژول‌های استاندارد کتابخانه‌ای و زبان C پیاده‌سازی شده است. این نرم‌افزار الزامات دقت متغیرهای کنترلی، مدیریت حافظه، کاهش حجم پردازش و استفاده از سیستم‌های مدیریت زمان را پوشش می‌دهد.

  • نتیجه­‌گیری

در این پروژه، با بهره‌گیری از دانش فنی بومی و بررسی نمونه‌های به‌روز خارجی در زمینه سیستم‌های مدیریت هوشمند موتور، گامی بزرگ در چهارچوب طرح کلان پلتفرم برق و الکترونیک خودرو برداشته شد. همچنین، با پیاده‌سازی تمامی الزامات طرح تا مرحله تجاری‌سازی، گامی مؤثر در جهت تعالی و رشد این سیستم و دیگر سیستم‌های مدیریت هوشمند خودرو برداشته شد. این اقدام با هدف بومی‌سازی و بهبود تطبیق‌پذیری با عملکرد خودروهای تولیدی، با استفاده از دانش در دسترس و مورد نیاز انجام شد.

پروژه ساخت دستگاه عیب‌یابی هوشمند گیربکس

ساخت دستگاه عیب‌یابی گیربکس توسط شرکت جتکو از آنجا آغاز شد که شرکت نیرو محرکه قزوین برای تحویل‌دهی گیربکس‌های سالم به مشتری در انتهای خط تولید، نیازمند تست گیربکس‌های تولیدی بود. از آنجا که این تست‌ها اپراتورمحور بوده و به علت وابسته بودن به اپراتور امکان رخ دادن خطا و اشتباه بسیار زیاد است. به همین منظور، شرکت نیرومحرکه قزوین سفارش کاری مبنی بر ارتقاء دستگاه‌های تست انتهای خط و عیب‌یابی خودکار به شرکت جتکو داد. در این ویدئو فرآیند ساخت دستگاه EOL و مراحل طراحی و ساخت دستگاه توسط گروه مکاترونیک شرکت جتکو را مشاهده خواهید کرد.

در ابتدا گروه مکاترونیک شرکت جتکو نیز برای شروع فعالیت‌های ارتقاء ابتدا دستگاه موجود در انتهای خط تولید را به عنوان بیس کار قرار داده و دستگاه موجود در مجموعه جتکو نصب و راه اندازی شد، در ادامه اجزای اصلی دستگاه عیب‌یابی هوشمند همچون سازه و بدنه اصلی دستگاه، ارتقاء الکترونیکی و کنترلی دستگاه، سیستم تعویض دنده خودکار و عیب یابی هوشمند و سیستم عیب‌یابی نویز و لرزش معرفی خواهند شد. چگونگی کارکرد هر یک از این اجزاء در عیب‌یابی گیربکس نشان داده خواهد شد. برای نمونه در قسمت سازه و بدنه دستگاه، ابتدا تست‌های اندازه‌گیری به منظور شناسایی رفتار دینامیکی دستگاه انجام شد که بر اساس نتیجه این آزمون‌ها مشخص شد در صورتی که نیاز به رفتار تکرارپذیر داشته باشیم لازم است سازه اصلی دستگاه تقویت شود. از ویژگی‌های مهم دستگاه حاضر سیستم عیب‌یابی نویز و لرزش است که برای هوشمند کردن این فرایند ابتدا لازم بود پارامترهای عملکردی مربوط به لرزش گیربکس اندازه‌گیری و ثبت شود.

گیربکس طبق سناریو تعریف شده شروع به کار می‌کند و در هر یک از مسیرهای افزایش و کاهش دور موتور، در تمامی دنده‌های کاری، ارتعاشات و دور شفت خروجی ثبت می‌شود. در گام بعد سیگنال‌های خام پردازش، و ویژگی‌های استخراج شده توسط الگوریتم‌های هوشمند رتبه‌بندی می‌شوند و در نهایت بهترین وِیژگی‌ها به منظور آموزش به شبکه عصبی مصنوعی داده می‌شود. پس از کامل شدن فرایند آموزش، الگوریتم نهایی دستگاه توانایی شناسایی و تفکیک نمونه‌های معیوب و سالم را خواهد داشت.