Temel Çıkarımlar
- Siemens + Bosch, günler yerine saatler içinde engelli-kuvvet modellerini çıkaran tam otomatik bir iş akışı sunar.
- Frekans-Cevap Fonksiyonları (FRF) ölçüm süresi, geleneksel manuel testlere göre ≈ %93 azalır.
- Çözüm, engelli-kuvvet çıkarımı için ISO 20270'i izler ve doğrudan Simcenter sanal-prototiplemeye besler.
- Kalıcı olarak monte edilmiş sarsıcılar, ivmeölçerler ve bir kontrol ünitesiyle donatılmış kendi-kendini ölçen fikstür, operatöre bağlı değişkenliği ortadan kaldırır.
- Yeniden kullanılabilir, simülasyon-hazır bileşen modelleri, sistem-seviyesi NVH doğrulamasını hızlandırır ve fiziksel prototip ihtiyacını azaltır.
Giriş
Siemens, NVH (Ses, Titreşim, Sertlik) bileşen modellerinin oluşturulmasını otomatikleştiren uç-uç donanım-yazılım paketini tanıttı. Bosch’un predictiveVIA teknolojisiyle birlikte geliştirilen sistem, ISO 20270'e göre engelli-kuvvet çıkarımını endüstriyelleştirerek mühendislerin geleneksel manuel yaklaşımlara kıyasla çok daha kısa sürede sanal testler için yüksek doğruluklu modeller üretmesini sağlar.
Neden Geleneksel Bileşen Karakterizasyonu Bir Darboğazdır
| Aspect | Conventional Manual Process | Siemens-Bosch Automated Workflow |
|---|---|---|
| Measurement duration | 1 – 3 days per component (≈ 8-24 h of bench time) | 2 – 4 h (≈ 93 % reduction) |
| Operator involvement | Highly skilled technician required for set-up, data acquisition, and post-processing | Operator-independent; fixture self-measures |
| Repeatability | Subject to human error; variability up to ± 5 % in FRF amplitudes | Consistent within ± 0.5 % across runs |
| Data format | Raw data often needs manual conversion before CAE import | Direct export to Simcenter Testlab/SCADAS, simulation-ready |
| Scalability | Limited; each new variant requires full re-test | Fixture accommodates multiple variants with minimal re-calibration |
Manuel yol tipik olarak sarsıcıların tekrarlı montajını, amplifikatörlerin elle bağlanmasını ve sanal-nokta adaptörlerinin titiz hizalanmasını içerir. Bu adımlar sadece zaman tüketmekle kalmaz, aynı zamanda aşağı yönlü simülasyonlarda tutarsızlıklar yaratarak sistem-seviyesi NVH tahminlerindeki belirsizliği artırır.
Otomatik Çözümün Mimarisi
1. Self-Measuring Test Fixture
- Rigid virtual-point adapters serve as repeatable excitation points.
- Integrated shakers (max 5 kN, 0-5 kHz bandwidth) and high-resolution accelerometers (≤ 0.01 g noise floor) are permanently mounted.
- The fixture is calibrated once and remains unchanged for all subsequent component tests.
2. Automation Control Unit
- A dedicated PLC-based controller drives the shakers through a high-power amplifier (up to 2 kW per channel).
- Real-time data acquisition is handled by a 24-bit ADC, synchronized with the shaker drive signals.
3. Simcenter Software Stack
- Simcenter Testlab orchestrates test sequences, performs FRF extraction, and applies ISO 20270-compliant blocked-force calculations.
- Simcenter SCADAS provides the hardware interface and real-time monitoring.
- Simcenter for Qsources integrates the generated component models into system-level NVH simulations, supporting both test-based and CAE-based representations of parts such as electric motors, gearboxes, and structural sub-assemblies.
4. Data Flow
- Operator selects component variant in the Simcenter UI.
- Control unit automatically executes the predefined excitation sweep (typically 20 Hz-5 kHz, 5 dB steps).
- FRFs are computed on-the-fly and stored in a simulation-ready database (XML/JSON).
- Engineers import the model into virtual-prototype studies without further processing.
Geliştirme Döngüleri Üzerindeki Etki
- Lead-time compression: Early-stage digital twins can be validated within a single workday, enabling rapid design iterations.
- Prototype reduction: Siemens estimates up to 30 % fewer physical prototypes for NVH-critical systems, translating into material savings of > 200 kg per vehicle program.
- Cost efficiency: At an average labor rate of US $80 h⁻¹, the 93 % time reduction yields ≈ US $1,200 saved per component test, not counting downstream simulation savings.
Sonuç
Siemens’in Bosch’un predictiveVIA platformu üzerine inşa ettiği otomatik bileşen modeli çıkarımı, NVH karakterizasyonunu emek-yoğun, hata-eğilimli bir aktiviteden hızlı, tekrarlanabilir ve tamamen izlenebilir bir sürece dönüştürür. FRF ölçüm süresini yaklaşık %93 azaltarak ve ISO 20270 ile uyumlu simülasyon-hazır modeller sunarak, çözüm OEM ve tedarikçileri sanal doğrulamayı hızlandırmaya, prototip sayılarını azaltmaya ve daha sessiz, daha rafine ürünleri pazara daha hızlı sunmaya güçlendirir.