Elektromobily a SDV mění prostředí testování a validace

Vozidla se rychle vyvíjejí a s nimi i nástroje potřebné k jejich konstrukci a testování. Nárůst softwarového řízení a digitálních uživatelských zkušeností v kombinaci se snahou o pohon s nulovými emisemi zvyšuje poptávku po moderních službách v oblasti simulace, validace a testování konstrukce.

„Vzhledem k tomu, že software stále více určuje fyzické chování vozu, je testování stále složitější,“ říká Sören Müller, provozní ředitel pro software a digitalizaci ve společnosti Segula Technologies. Tento inženýrský specialista úzce spolupracuje s hráči v automobilovém průmyslu při jejich přechodech na novou mobilitu. Ačkoli její kořeny sahají do Francie, klíčovým trhem se stalo zejména Německo a její testovací a vývojové centrum v Rüsselsheimu a testovací dráhy v Rodgau-Dudenhofenu v současnosti pomáhají mnoha předním evropským automobilkám realizovat novou úroveň čisté, softwarově definované mobility.

Myslete jako výrobce OEM

Svět je plný poskytovatelů inženýrských služeb, ale společnost Segula věří, že má oproti většině z nich solidní výhodu. „Myslíme jako výrobce OEM,“ zdůrazňuje Xavier Chapuy, provozní ředitel pro vozidla a hnací ústrojí, inženýring a testování. V rozhovoru s médii během prohlídky závodu dodává: „Rozumíme potřebám OEM a většina našich lidí byla OEM po celá desetiletí.“

Tím má na mysli Opel. Segula zdědila asi 650 zaměstnanců Opelu, když v roce 2019 získala testovací zařízení od společnosti Stellantis. Jedním z nich byl Henning Fischer, který dnes působí jako senior manažer pro rozvoj obchodu, vývoj a testování výkonnosti vozidel. „Na rozdíl od jiných poskytovatelů inženýrských služeb můžeme skutečně nabídnout pohled automobilky,“ opakuje Fischer.

Dnes odděluje testovací centrum Segula v Rüsselsheimu od hlavního komplexu Opel jen tenká zeď. Vysoký nápis Opel, který se tyčí nad oběma zařízeními, neustále připomíná jeho kořeny. Značky Stellantis v současné době tvoří přibližně polovinu automobilového byznysu testovacího místa.

 Segula

Navzdory rostoucímu zájmu o technologie s nulovými emisemi společnost Segula pokračuje v investicích do technologie testování ICE

Motory a palivové články

Zatímco společnost Stellantis považovala prostory o rozloze 60 000 m2 za nadbytečné, Segula v nich viděla obrovský potenciál a v průběhu let je přeměnila na centrum pro design, virtuální vývoj, homologaci a validaci, které je přístupné všem. Jeho rozsáhlá nabídka zahrnuje 54 zkušebních pracovišť pro motory, pohonné jednotky a vodíkové pohonné systémy. Palivové články jsou pro automobilový průmysl relativně novou oblastí a vývojáři se potýkají zejména s požadavky na odolnost. „Nestačí, aby palivový článek fungoval v každodenním provozu,“ poznamenává Stephan Schnorpfeil, vedoucí týmu pro systémy palivových článků. „Na konci životnosti musí stále fungovat s 95% účinností. To je jedna z největších výzev.“ Pracoviště v Rüsselsheimu nabízí testování komínů palivových článků do 70 kW a testování systémů palivových článků do 500 kW spolu s testováním komínů elektrolyzérů. Nabízí také řadu testů vodíkových systémů spalovacích motorů (ICE).

Navzdory rostoucímu zájmu o alternativy s nulovými emisemi se zařízení stále výrazně zaměřuje na testování benzinových a naftových vozidel s vnitřním spalovacím motorem. „ICE ještě není mrtvý,“ říká Fischer pro Automotive World. „Mnoho výrobců automobilů snižuje své kapacity v oblasti ICE, ale my jsme se rozhodli být pro tyto společnosti vývojářem na konci životnosti a stále investovat do zkušebních stanic motorů.“

Na zkušebních stolicích pohonných jednotek a motorů se dnes používá vzácná technologie vznášedla, která využívá systém tlakového vzduchu, jenž usnadňuje posun těžkých zařízení. Jde o dědictví z doby, kdy Opel patřil pod General Motors, a Fischer poznamenává, že tuto technologii používá jen jeden další závod v USA. Ačkoli jsou výhody tohoto systému z hlediska zvedání těžkých břemen značné, vyžaduje naprosto rovnou podlahu se speciálním povrchem, což znamená, že není snadné jej dodatečně instalovat do stávajících závodů.

Chytrá auta, automatizované řízení

Přechod na stále více softwarově definovaná vozidla (SDV) a konektivita vyžadují vlastní požadavky na testování. Zde vstupuje do hry laboratoř elektromagnetické kompatibility společnosti Segula v Rüsselsheimu. Ta umožňuje rychlé a přesné měření a nastavení elektromagnetických vlivů přicházejících do vozu a vycházejících z vozu. S rostoucím množstvím elektroniky ve vozidlech roste i riziko elektromagnetického rušení. Na vývojáře je vyvíjen tlak, aby dodržovali průmyslové limity definované předpisy a normami, jako jsou ECE R10, ISO 11451 a ISO 18025.

Podobně nedaleká anténní laboratoř pomáhá vývojářům zajistit návrh a účinnost bezdrátových komunikačních systémů, jako jsou Wi-Fi, GPS, 5G a LTE. Obrovská hala kompletně pokrytá elektromagnetickými absorbéry poskytuje kontrolované prostředí pro měření v blízkém i vzdáleném poli. Zařízení, jako je toto, by mohlo zkrátit potřebnou dobu testování z několika dnů na několik hodin. Ačkoli homologační požadavky v současné době nestanovují konkrétní požadavky na výkon, Fischer očekává, že vzhledem k rostoucímu významu ADAS a konektivity je to jen otázka času. „Tato laboratoř je zatím „nice to have“,“ připouští. „Očekáváme, že se stane požadavkem – možná ne zítra, ale možná pozítří.“

 Segula antenna laboratory

Anténní laboratoř Segula

Digitální komunikace probíhá také ve vozidle, a to jak pro účely zábavy, tak pro základní bezpečnostní systémy, jako je eCall. Zde může kvalita zvuku rozhodovat o životě a smrti a platí zde přísné normy. Aby se vývoj ještě více zkomplikoval, tyto normy se liší podle regionů a laboratoř společnosti Segula může výrobcům automobilů pomoci zajistit, aby splňovali všechny normy, které se týkají jejich podniku.

Testovací dráha

Třicet minut odtud, v Rodgau-Dudenhofenu, se nachází komplex testovacích tratí společnosti Segula, který se může pochlubit téměř 60 km tratí pro testování vysokých rychlostí, komfortu a hluku, odolnosti, výkonu a systému ADAS a dalších oblastí.

Stefan Franke je vedoucím obchodní jednotky pro ověřování ADAS. „Systém ADAS roste každým rokem, protože se schvaluje stále více nových funkcí,“ říká pro Automotive World. „Využívají nás všichni velcí němečtí výrobci OEM a většina z nich testuje systém ADAS. Mercedes a BMW proti sobě vedou válku ADAS,“ dodává a poukazuje na význam vysoce automatizovaných systémů řízení pro odlišení značky v dnešní době. Mercedes nedávno předběhl konkurenci oznámením, že jeho jízdní systém Drive Pilot SAE Level 3 nabídne aktualizaci over-the-air, která umožní jeho použití při rychlosti až 95 km/h na německých dálnicích. Takovou důvěru ve schopnosti systému lze získat pouze na základě důkladného testování, k čemuž přispívají areály jako Rodgau-Dudenhofen.

 Segula test track

Testovací centrum v Rodgau-Dudgenhofenu nabízí 60 km trať s různými profily silnic

„Systémy automatizované jízdy neustále přibývají a objevují se i u menších modelových řad,“ říká Franke. „Výrobci automobilů musí před nasazením testovat každý vůz, protože umístění senzorů se liší.“ To znamená spoustu testování, zejména v souvislosti s novými předpisy. V červenci 2024 vstoupilo v platnost nařízení o obecné bezpečnosti nových vozidel (GSR2) neboli nařízení (EU) 2019/2144, které aktualizuje minimální výkonnostní normy pro motorová vozidla v EU. Vyžaduje zejména doplnění několika funkcí ADAS, včetně inteligentního asistenta rychlosti, autonomního nouzového brzdění, varování před ospalostí a pozorností řidiče a nouzových systémů pro udržování jízdního pruhu. Další požadavky jsou plánovány na příští roky.

Fyzické testování v reálném světě

Rychlost technologického pokroku v oblasti mobility je pravděpodobně bezprecedentní a autonomní řízení a umělá inteligence mohou tuto laťku ještě zvýšit. Co to znamená pro testování a ověřování? „Testovací zařízení se musí vyvíjet a to vyžaduje investice, obrovské investice,“ připouští Müller. Společnost Segula se právě o to snaží, aby udržela krok a v případě své anténní laboratoře dokonce předvídala budoucí požadavky.

Přestože se velký důraz klade na softwarové a virtuální testování, fyzické testování je stále podmínkou homologace. Z pohledu společnosti Segula zůstane v dohledné budoucnosti klíčové. „Vývoj je jedna věc, homologace druhá,“ dodává Müller. „Práce ve virtuálním světě je jistě užitečná, ale výsledky jsou jen tak přesné, jak přesné jsou vaše modely, a ty se ověřují v reálném světě. V simulaci se skrývají velké možnosti, a proto se podíl fyzického testování může snížit, ale vždy zůstane součástí obrazu,“ zdůrazňuje.

Zdroj: automotiveworld.com