DESAFIO DO CLIENTE
A Jaguar Land Rover (JLR) oferece um portfólio diversificado de veículos, fabricando alguns dos carros de luxo e 4x4 mais conhecidos do mundo. Para apoiar o desenvolvimento contínuo deste portfólio, engenheiros de testes estruturais em dois locais no Reino Unido trabalham o tempo todo realizando uma bateria de testes de durabilidade em inúmeros componentes, subsistemas e protótipos de veículos. Entre os que lideram este esforço está Ian Payne, líder do grupo para análise e verificação de produtos. A equipe de Payne é responsável pelas plataformas de teste utilizadas para avaliar a resistência e durabilidade de todos os produtos JLR desde o nível do componente até a simulação completa do veículo.
"Projetamos, fabricamos e operamos equipamentos que vão desde plataformas de um eixo até simuladores de estrada de veículos completos de última geração em todos os nossos laboratórios", disse Payne. "Somos a fundação para inspeção da durabilidade dos veículos. Os dados que coletamos auxiliam no desenvolvimento de produtos em toda a empresa"
Um dos maiores desafios que Payne enfrenta é a pressão constante para produzir resultados melhores mais rapidamente, diminuindo o tempo de disponibilização dos produtos no mercado. Como resultado, Payne e sua equipe buscam cada oportunidade para melhorar a precisão e a eficiência dos testes. Uma forma de abordar o problema é por meio da integração de testes - combinando vários testes distintos em uma única simulação rica em dados.
"A prioridade máxima para nós é otimizar o tempo de teste", disse Payne. "A desvantagem é que estamos recebendo testes mais complexos. É muito difícil simular todos os sistemas ativos em nossos veículos, como amortecimento variável, rolamento ativo e diferenciais ativos, e incorporar toda essa complexidade em um teste em tempo real"
SOLUÇÃO DA MTS
Hoje, a JLR está resolvendo este desafio com um par de sistemas MAST (Multi-axial Simulation Table) da MTS. A equipe de Payne usa os sistemas MAST para verificar a resistência estrutural de sistemas completos de montagem de motores, incluindo o sistema de transmissão e o conjunto de propulsão, com entradas de carroceria, cargas estruturais de montagem de motores e torque em tempo real disponibilizados por meio de Dispositivos de Entrada de Torque (TIFs).
"Fazemos simulações em tempo real para definir a resistência estrutural através da vida útil prevista correlacionada do veículo", explica Payne. "Com os sistemas MAST da MTS, podemos observar todo o sistema de montagem do motor de uma só vez. Ele nos permite ver também as embalagens para veículos, incluindo as embalagens para componentes que ficam sob o capô e os chicotes de fiação elétrica. É uma ótima ferramenta para nós"
Disponível em configurações ortogonal e hexapodal, os sistemas MTS MAST são projetados para replicar com precisão os fenômenos de vibração de ambientes de serviço do mundo real em configurações controladas de laboratório. Os sistemas ortogonais empregados pela equipe de Payne apresentam mesas quadradas, sem ressonância de 2 x 3 metros e são capazes de fornecer seis simulações de graus de liberdade (6DOF) - três atuadores verticais aplicam movimentos verticais, passo e rotação, enquanto três atuadores horizontais aplicam movimentos laterais, de guinada e longitudinais.
"Estamos colocando cargas de controle direto no sistema de transmissão, tipicamente longitudinal e lateral, e ocasionalmente vertical, para garantir as cargas médias corretas nos suportes do motor durante os testes", disse Payne. "É uma mesa bastante grande. Ele nos permite empacotar um sistema de transmissão completa frontal 4x4 com o motor V8. A mesa funciona em frequências de até 30 Hz e torque de acionamento de até 20 Hz"
BENEFÍCIOS PARA O CLIENTE
De acordo com Payne, os sistemas MTS MAST são fundamentais para combinar muitos testes anteriormente executados separadamente em um só. Especificamente, o projeto robusto e a alta carga útil do sistema MAST permite que a equipe da Payne maximize a massa do corpo de prova, enquanto o controle preciso de movimento 6DOF fornece todos os recursos de teste necessários para um espectro completo de verificação de protótipos.
"Estamos tentando fazer o maior número possível de testes em um único protótipo físico", explica Payne. "É mais complexo mas, na verdade, estamos economizando muito tempo durante o desenvolvimento. O teste também é mais robusto porque as interações do sistema estão todas trabalhando em conjunto, o que é muito mais realista"
O aumento do realismo significa que um único teste MAST pode lançar luz sobre muitas das falhas do mundo real que as equipes da JLR esperam ver uma vez que os protótipos cheguem à pista de teste. A compreensão e o tratamento dessas falhas antes do campo de provas melhora a eficiência e encurta o tempo para disponibilização do produto no mercado.
"Com um teste 6DOF, temos ótimos insights sobre a resistência estrutural do veículo todo", avalia Payne. "O sistema MAST é fantástico para este trabalho. Em relação à combinação de testes e à criação de simulações mais complexas de veículos completos, nosso foco vai permanecer, por enquanto, no sistema MAST e nos testes 6DOF"
Os sistemas de teste, é claro, são apenas uma parte da solução completa. A MTS também fornece software de teste líder da indústria e serviços e suporte especializados, com os quais a equipe da Payne passou a contar.
"Recebemos um grande apoio da MTS", disse Payne. "Temos relações fortes com todos os membros da equipe MTS e temos um grande respeito pela experiência que os engenheiros de serviço de campo trazem". Seus conhecimentos técnicos são muito respeitados e serão muito valiosos à medida que avançarmos"
