SFIDA DEL CLIENTE
Nissan® si impegna a soddisfare la domanda dei consumatori di prodotti di alta qualità e prestazioni elevate. Soddisfare queste richieste in modo tempestivo richiede non solo uno sviluppo efficace, ma anche una validazione efficiente per evitare iterazioni costose e dispendiose in termini di tempo tra le due attività. Il miglioramento continuo di strumenti e metodi è particolarmente importante nel contesto del raggiungimento degli obiettivi di dinamica del veicolo in cui gli ingegneri desiderano costantemente ottenere una visione più approfondita delle prestazioni dei sottosistemi utilizzati nei veicoli in una fase iniziale dello sviluppo.
Mentre gli strumenti di ingegneria assistita da computer (CAE) forniscono previsioni tempestive delle prestazioni, portando a tempi e costi di sviluppo ridotti, alcune limitazioni impediscono a questi strumenti di rivelare fenomeni imprevisti o sconosciuti durante lo sviluppo. Rimandare la scoperta di fenomeni imprevisti fino alla pista può essere rischioso in termini di budget e tempistiche. Un modo per evitare i rischi associati alla scoperta tardiva consiste nell'integrare CAE con test fisici durante lo sviluppo. Ciò promette di migliorare la valutazione delle prestazioni e ridurre la necessità complessiva di prototipi, portando a una riduzione dei costi.
Gli ingegneri automobilistici di Nissan Motor Co., Ltd. volevano essere in grado di passare dal blocco della progettazione all'inizio della produzione entro un anno solare. Raggiungere questo obiettivo richiederebbe il potenziamento dei punti di forza complementari del CAE e delle procedure di prova, compresa la comprensione approfondita di come i sottosistemi dei veicoli funzioneranno e influenzeranno le prestazioni reciproche. Per rispettare tempi di sviluppo così aggressivi, questa comprensione dovrebbe essere raccolta molto prima che il prototipo del veicolo sia disponibile.
All'epoca, l'azienda stava sviluppando un nuovo sistema di smorzamento e pianificava di esaminare come questo sottosistema potesse essere testato in modo più preciso e in una fase di sviluppo precedente. Dopo un breve periodo di scoperta, Nissan ha deciso di collaborare con MTS, in parte grazie ai 40 anni di leadership globale dell'azienda nella tecnologia e nell'esperienza dei test sui veicoli.
SOLUZIONE MTS
MTS ha lavorato a stretto contatto con Nissan per implementare la tecnologia Mechanical Hardware-in-the-loop™ (mHIL), che consente valutazioni delle prestazioni del veicolo prima che il prototipo sia disponibile.
La tecnologia MTS mHIL estende la diffusa tecnologia Hardware-in-the-Loop (HIL) utilizzata per convalidare le unità di controllo elettronico (ECU), inserendo sistemi o componenti meccanici nel loop di un modello di veicolo in tempo reale. Poiché la tecnologia mHIL utilizza parti reali, è più sensibile del solo CAE, portando a decisioni di sviluppo più efficaci. Inoltre, la tecnologia mHIL consente agli ingegneri di guidare queste parti in un ambiente virtuale che consente di risolvere ed evitare problemi in una fase di gran lunga antecedente allo sviluppo del veicolo. Questa capacità produce prototipi più robusti e permette di convalidare e monitorare il lavoro in maniera più efficiente.
MTS e Nissan hanno lanciato un programma pilota utilizzando la tecnologia mHIL per convalidare le prestazioni dei nuovi sistemi di ammortizzatori in fase di sviluppo presso Nissan. Questo sistema di test pilota sarebbe infine diventato il sistema di test degli ammortizzatori a quattro angoli MTS attualmente usato dagli ingegneri Nissan. I risultati del test pilota hanno mostrato una correlazione dei dati di prova superiore ai test effettivi in pista per analizzare sia il comfort di guida che la manovrabilità. Utilizzando il sistema di prova degli ammortizzatori a quattro angoli MTS, Nissan ha riscontrato una riduzione del 40% delle modifiche regressive ai suoi veicoli in fase di sviluppo.
VANTAGGI PER IL CLIENTE
Il sistema di prova degli ammortizzatori a quattro angoli MTS con tecnologia mHIL consente a Nissan di identificare e risolvere i problemi derivanti da comportamenti imprevisti del sottosistema in una fase iniziale dello sviluppo del veicolo. La tecnologia consente a Nissan di risparmiare tempo e denaro esponendo fenomeni imprevisti che in precedenza emergevano solo quando un prototipo veniva guidato su una pista di prova.
"La tecnologia MTS mHIL ci consente di scoprire e risolvere elementi sconosciuti dello sviluppo delle funzioni di qualità (QFD) durante la fase di preparazione, riducendo i tempi di prova dei nostri veicoli di almeno un mese", ha affermato Yoichi Sakai, responsabile dello sviluppo sperimentale del sistema per Nissan. "In un momento in cui molti produttori stanno riducendo lo sviluppo di veicoli sperimentali, la tecnologia mHIL ci offre un mezzo rapido, accurato e conveniente per continuare a portare avanti tali iniziative.
"Inoltre, l'efficienza raggiunta attraverso la tecnologia mHIL ci consente anche di fornire veicoli di qualità superiore ai consumatori a un prezzo più conveniente", ha aggiunto Sakai.
Nel 2008, MTS e Nissan Motor Co., Ltd. hanno ricevuto il premio Development Tool of the Year dalla rivista Vehicle Dynamics International, per il loro lavoro collaborativo nello sviluppo del sistema di smorzamento a quattro angoli con l'ausilio della tecnologia mHIL.
"La tecnologia mHIL rappresenta una vera rivoluzione nella velocità di sviluppo dei veicoli e nell'efficienza dei costi", ha affermato Sakai. "È stata estremamente vantaggiosa per Nissan e sicuramente sarà altrettanto vantaggiosa per i fornitori".
