prüfung ohne prüfnormen - testxpo.de · control cube october 2010 marko pucelj, uzt Übersicht -...
TRANSCRIPT
Intelligent testing
Prüfung ohne Prüfnormen
Effektive Werkzeuge für die Prüfung ohne Prüfnormen
Anton Raath - CaTs³ Ltd UK Karl Johnson – Zwick Testing Machines UK
Control Cube October 2010 Marko Pucelj, uzt
Übersicht - Prüfnormen Warum gibt es Prüfnormen Automatisierte vorprogrammierte Tests Arten von Normen Der Inhalt einer Prüfnorm Belastungsnormen & Testergebnisse Beispiel: 9 Kanal Normtest
Testen ohne Normen Wann gibt es keine Prüfnormen? Was erforderlich ist - Hardware Was erforderlich ist - Software
Schwerpunkte der Präsentation Darstellung, welche Werkzeuge benötigt werden, effektiv ohne Normen
zu testen
Agenda
2
Control Cube October 2010 Marko Pucelj, uzt
Warum Normen? Allgemeine Gültigkeit Sorgt für relevante Tests und gültige Ergebnisse Die Ergebnisse der Tests können miteinander verglichen werden Wiederholbarkeit, Genauigkeit und Reproduzierbarkeit
Automatisierte / vorprogrammierten Prüfnormen Standards können dazu beitragen, den Test zu vereinfachen Größter Vorteil ist, den Test zu automatisieren testXpert ist weltweit führend bei den automatisierten Tests nach
internationalen Normen
Vereinfachte Schritte - durch Automatisierung Probe installieren Prüfvorschrift laden Test ausführen & Ergebnisse dokumentieren und auswerten
Prüfen nach Normen
4
Control Cube October 2010 Marko Pucelj, uzt
Nationale und Internationale Normen ASTM, BS, DIN, ISO etc. Interne Unternehmensnormen Eigene, interne Entwicklung der Prüfnormen Speziell für die eigenen Produkte des Unternehmens entwickelt Wo keine anderen standardisierten Normen bestehen
Kalibriernormen Aufnehmer
Arten von Normen
5
Control Cube October 2010 Marko Pucelj, uzt
Proben Wie sind die Proben vorzubereiten, Dimensionen usw.
Umweltbedingungen Temperatur, Feuchtigkeit UV-Strahlung, korrosive Umgebungen usw.
Art der Belastung Statisch: Belastungsrate Zyklisch: Amplitude, Mittelwert, Frequenz Prüfgenauigkeit
Testverfahren Detaillierte Schritte in der Testausführung
Testergebnisse Wie Ergebnisse verarbeitet, analysiert und präsentiert werden sollen
Inhalt einer Prüfnorm
6
Control Cube October 2010 Marko Pucelj, uzt
Typen Zug Druck Biege Bruchzähigkeit Schlag Rissfortschritt usw.
Standard Werkstoff-Proben
7
Control Cube October 2010 Marko Pucelj, uzt
Aerospace FALSTAFF (Fighter Aircraft Loading STAndard For Fatigue) HELIX, FELIX (Helikopter)
Windturbinen WISPER
Offshore WASH
Automotiv (Echtzeit Daten) CARLOS (CAR LOading Standard) CARLOS-TC (Tow bar Couplings) PASCAR (Ford)
Belastungsnormen
8
Control Cube October 2010 Marko Pucelj, uzt
Ergebnisse Oft sicherheitsrelevant - bestanden / durchgefallen Mindestqualitätsstandards Materialeigenschaften - Vielfalt an Eigenschaften
Testergebnisse
9
Control Cube October 2010 Marko Pucelj, uzt
9 Zylinder Sitz-Gurt-Verankerungstest Erfüllt mehrere internationalen Normen Europäisch - ECE14 USA - FMVSS207 & FMVSS210 Australien - ADR3, ADR5 & ADR34 10
Beispiel → Multi-Kanal Normierter Test
Control Cube October 2010 Marko Pucelj, uzt
Test Edit Bis zu 9 Aktuatoren
Sitz-Gurt-Verankerungstest
11
Control Cube October 2010 Marko Pucelj, uzt
Nicht verfügbar bei: Forschung & Entwicklung Umwelt, Universitäten Erforschung neuer Materialien und Methoden Produktspezifischen Gegebenheiten Normen ungewöhnlich bei mehrachsiger Belastung Keine Standards für Komponenten, Subsystemen und Strukturen
Benötigte Leistung der Ausrüstung Oft unbekannt Maximale Flexibilität
Ohne Normen Erhöhte Benutzerinteraktion
Wann gibt es keine Teststandards ?
14
Control Cube October 2010 Marko Pucelj, uzt
Werkzeuge Toolbox Ansatz mit Hardware und Software Benutzer erlauben, alle Aspekte seiner eigenen Tests zu konfigurieren Offenes System
Einfache Bedienung Einfach und intuitiv Wichtig, weil der Benutzer nun eigene Tests schreiben muss
Sicherheit Trotz offenem System, strenge Sicherheitsverriegelung muss bleiben Falsche / unsichere Programmierung verhindern
Flexibilität Einfache Anbindung von zusätzlichen Aufnehmern Einfache Neukonfiguration
Prüfen ohne Normen - was erforderlich ist
15
Control Cube October 2010 Marko Pucelj, uzt
Hardware - Was ist erforderlich? Anlage Prüfstand Aktuatoren Hydraulikversorgung (Pumpe oder Ringleitung) Regler / Meßsystem Aufnehmer
16
Control Cube October 2010 Marko Pucelj, uzt
Aufnehmer Modulare Erweiterung für zusätzliche Aufnehmer Jeder Aufnehmertyp Analog: AC oder DC Digital: Temposonics / Encoders / SSI Aufnehmer Linearisierung
Servo-Ventil Ansteuerung Modulare Erweiterung für mehrere Zylinder Strom oder Spannungsgesteuert Hydraulische, pneumatische oder elektrische Aktoren
Hardware - Was ist erforderlich?
17
Control Cube October 2010 Marko Pucelj, uzt
Anbindung an andere Geräte Integration digitaler I/O Triggersignal für externe Erfassung Triggerausgang zu Digitalkameras Integration einer Temperierkammer Analoge Ausgange für Erfassung durch externe Systeme
Hardware - Was ist erforderlich?
18
Control Cube October 2010 Marko Pucelj, uzt
Modulare Hardware Struktur Tests können mehrere Aktuatoren beinhalten Die meisten Anlagen haben ein oder mehr Kanäle Prüfstände berücksichtigen die Anforderungen Modulares Regel- und Messsystem erlaubt einfache und schnelle
Wiederverwendung der Hardware
Hardware - Was ist erforderlich?
19
Control Cube October 2010 Marko Pucelj, uzt
Modulare Software Tests sind nicht vorgeschrieben, damit ist ein Testeditor erforderlich Die Software muss automatisch die Hardware-Kanäle erkennen Software braucht eine programmierbare hydraulische Schnittstelle Die Software muss eine automatische PID-Abstimmung bieten Die Software muss eine umfassende Grenzwertüberwachungen zur
Verfügung stellen Software sollte flexibele Erfassungs-Tools bieten Software sollte flexible Reporting-Tools zur Verfügung stellen
Software - Was ist erforderlich?
20
Control Cube October 2010 Marko Pucelj, uzt
Testprojekte Test-Definition kann umfangreiche Details beinhalten Wichtig es als Testprojekt speichern zu können Test-Vorlagen Einfach eigene Tests zu schreiben und speichern Speichern als Kopie speichern für ähnliche Tests Probenverwaltung Geordnete, strukturierte Speicherung der
Prüfergebnisse Einschließlich der Erfassungsdaten
Erstellen, Speichern und Abrufen eigener Normen
21
Control Cube October 2010 Marko Pucelj, uzt
Daten Export Zur Verarbeitung mit externen Programmen ASCII, CSV, TSV, Excel, RPC3
Daten Import Meistens Belastungs-Daten Zeitverlaufsdaten – RPC3 und andere Umkehrpunkt Belastungsspektrum - ASCII, CSV, TSV, Excel
Offenes System
22
Control Cube October 2010 Marko Pucelj, uzt
Besipiel – Mittelwertbildung
Symbole zuweisen Verwendung in einfachen
mathematischen Formeln
23
Virtuele Aufnehmer
Control Cube October 2010 Marko Pucelj, uzt
24
Berechnete Kanäle Läuft bei voller Systemrate von 4096 Hz Verfügbar als Regel- oder Monitorkanal Wie alle normalen Aufnehmerkanäle Auf Echtzeitgrafik, XY-Diagramm anzeigen,
erfassen, auf Grenzen reagieren usw.
Virtuelle Aufnehmer
Syntax
Control Cube October 2010 Marko Pucelj, uzt
Werkzeuge PID auto-tune Adaptive PID auto-tune Zyklische adaptive Regelung Nachfahrversuche Zeitdaten wiederholen Aktuator Grenzaktionen Prozeduren Alle Hardware Einstellungen speichern und wiederherstellen Leistungsstarke, flexible, einfach zu bedienende Tools
Software - was wird benötigt? - Allgemeines
25
Control Cube October 2010 Marko Pucelj, uzt
Ziele Bruchfestigkeit Steifigkeit/ Durchbiegung / Dehnung
Anzahl der Belastungs-Achsen Einzelachsig Mehrachsige Strukturtests
26
Rampentest Software – Testarten
Control Cube October 2010 Marko Pucelj, uzt
Rampenende Bedingungen Misch-Modus: Wegregelung nach Kraftziele Aufnehmersignal Überschreitung Kraftabfall (bei Bruch) Folgefehler (Kraftregelung bei Bruch) Synchronisierte Datenerfassung Integrierte oder externe Erfassungssysteme Hohe Kanalanzahl für DMS oder Wegaufnehmer Multi-Kanal Struktur Tests Vorprogrammierte Belastungsschritte Synchronisierte Belastung Interaktiver Benutzereingriff Trigger Akquisition oder Digitalkamera bei vordefinierten Schritten
Rampentest Tools
27
Control Cube October 2010 Marko Pucelj, uzt
Proben Werkstofftechnik (meist durch Normen abgedeckt) Bauteile, Baugruppen, Subsystemen (keine Standards)
Testziele Dynamische Charakterisierung Ermüdungsprüfungen Belastung Ein- oder Mehrachsig
28
Zyklischer Versuch mit Konstanten Amplituden
Software – Testarten
Control Cube October 2010 Marko Pucelj, uzt
Wichtige Werkzeuge PID Autotune Probenverwaltung mit benutzerdefinierten Probeneigenschaften Zyklische adaptive Regelung Kreuz und gemischten Modus (kombinierte Kraft-, Weg-, Dehnung usw.) Brucherkennung Überwachung der Testqualität Zyklischer Trend-Monitor Inspektions-Intervall Phasen-Adaption in Multi-Kanal Tests Quasi-statische Kanäle für Axial / Torsion Anlagen Periodische Datenerfassung Umkehrpunkt Erfassung Laufzeitsteuerung vom Test
Konstante Amplituden Ermüdungstest
29
Control Cube October 2010 Marko Pucelj, uzt
Proben Komponenten, Baugruppen, Subsysteme (keine Normen)
Test Ziel Ermüdungsprüfungen
Belastung Ein- oder Mehrachsig
30
Blockprogramm-Test
Software – Testarten
Control Cube October 2010 Marko Pucelj, uzt
Test Elemente Standard Elemente → Prozeduren Datenerfassung Tools Zeitdaten Erfassung Periodische Erfassung Umkehrpunkt Erfassung Quasi-statische Erfassung
Blockprogramm Tools
31
Control Cube October 2010 Marko Pucelj, uzt
Proben Komponenten, Baugruppen, Subsysteme, Strukturen (keine Normen)
Testziele Ermüdung / Dauerfestigkeitsprüfung Belastung Ein- oder Mehrachsig
32
Durability test
Software – Testarten
Control Cube October 2010 Marko Pucelj, uzt
Daten Import-Tools ASCII, CSV usw. QanTiM, RPC3 Zeitdaten Kanalextraktion, Änderung der Datenerfassungs-Rate, Datenskalierung
und Offset usw. Dauertest Trendmonitor-Tools Datenerfassung bei erster Wiederholung – als Referenz gespeichert Bei jeder folgenden Wiederholung mit Referenz verglichen Statistische Grenzen auf Fehlersignal Fehler = Aktuelle Antwort - Referenz Antwort
Tools für Dauertests
33
Control Cube October 2010 Marko Pucelj, uzt
Proben Komponente, Baugruppen, Subsysteme, Strukturen (nur
Belastungsnormen)
Testziele Ermüdung- / Dauer-Tests Belastung Ein- oder Mehrachsig
34
Umkehrpunkt-Test
Software – Testarten
Control Cube October 2010 Marko Pucelj, uzt
Daten Lade-Tools Import von ASCII oder Excel Umkehrpunkte werden mit fester Rate oder festem
Zeitintervall verbunden Qualität – genaue Erreichung der Umkehrpunkte
35
Tools für Umkehrpunkt Tests
Control Cube October 2010 Marko Pucelj, uzt
Dämpfer Stufenmäßiger Sinus-Sweep Kraft vs. Weg & Max Geschwindigkeit vs. Max Kraft
Wichtige Tools Lern- und Adaptionsphase Überlagerung alter Ergebnisse
Beispiel → Dynamische Charakterisierung
36
Control Cube October 2010 Marko Pucelj, uzt
4 – Stempelanlage Große internationale Automobil-OEM Mehrere 4 – Stempelanlagen weltweit Regelkreis PID-Abstimmung beeinflusst die Reaktion
Test, Analysis and Report Tools Tools für Anlagenleistung
Beispiel → Standardisierte Anlagenleistung
37
Control Cube October 2010 Marko Pucelj, uzt
Beispiel → Dämpfer / Luftfeder Dauertest
38
Firmeninterne Standard Geländewagen 1 Zylinder mit QanTiM & Dura Innerhalb Klimakammer
Tools Angepasste Tests können geschrieben
werden Nachfahrversuch Regelung der Klimakammer Integrierte Regelung von Fahrkomfort
Control Cube October 2010 Marko Pucelj, uzt
Flexible integrierte Werkzeuge
39
Thermotron Klimakammer
Anlage innerhalb Klimakammer
4 Dämpfer Kraft-Aufnehmer
Eth
erne
t
4 Dämpfer Drucke
Dämpfer Fahrkomfort Nieder / Hoch Druck
2 Drücke geregelt Digitale Ausgänge
Aktuator LVDT
Control Cube October 2010 Marko Pucelj, uzt
Prüfnormen Werkstoffkunde
Keine Normen Komponenten, Baugruppen, Sub-Systeme, Strukturen
Lösungsansatz Anwendern erlauben eigene ausführliche Prüfnormen zu schreiben,
speichern und wieder zu laden
Toolbox Bequem, flexibel, einfach zu bedienen Hardware & Software
Zusammenfassung
40