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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

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Prüfen nach Normen

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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

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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

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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

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Typen Zug Druck Biege Bruchzähigkeit Schlag Rissfortschritt usw.

Standard Werkstoff-Proben

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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

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Ergebnisse Oft sicherheitsrelevant - bestanden / durchgefallen Mindestqualitätsstandards Materialeigenschaften - Vielfalt an Eigenschaften

Testergebnisse

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9 Zylinder Sitz-Gurt-Verankerungstest Erfüllt mehrere internationalen Normen Europäisch - ECE14 USA - FMVSS207 & FMVSS210 Australien - ADR3, ADR5 & ADR34 10

Beispiel → Multi-Kanal Normierter Test


Test Edit Bis zu 9 Aktuatoren

Sitz-Gurt-Verankerungstest

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Test ausführen Sitz-Gurt-Verankerungstest


Prüfen

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?

ohne Normen


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 ?

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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

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Hardware - Was ist erforderlich? Anlage Prüfstand Aktuatoren Hydraulikversorgung (Pumpe oder Ringleitung) Regler / Meßsystem Aufnehmer

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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?

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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


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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


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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?

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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

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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

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Besipiel – Mittelwertbildung

Symbole zuweisen Verwendung in einfachen

mathematischen Formeln

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Virtuele Aufnehmer


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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


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

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Ziele Bruchfestigkeit Steifigkeit/ Durchbiegung / Dehnung

Anzahl der Belastungs-Achsen Einzelachsig Mehrachsige Strukturtests

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Rampentest Software – Testarten


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

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Proben Werkstofftechnik (meist durch Normen abgedeckt) Bauteile, Baugruppen, Subsystemen (keine Standards)

Testziele Dynamische Charakterisierung Ermüdungsprüfungen Belastung Ein- oder Mehrachsig

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Zyklischer Versuch mit Konstanten Amplituden

Software – Testarten


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

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Proben Komponenten, Baugruppen, Subsysteme (keine Normen)

Test Ziel Ermüdungsprüfungen

Belastung Ein- oder Mehrachsig

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Blockprogramm-Test



Test Elemente Standard Elemente → Prozeduren Datenerfassung Tools Zeitdaten Erfassung Periodische Erfassung Umkehrpunkt Erfassung Quasi-statische Erfassung

Blockprogramm Tools

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Proben Komponenten, Baugruppen, Subsysteme, Strukturen (keine Normen)

Testziele Ermüdung / Dauerfestigkeitsprüfung Belastung Ein- oder Mehrachsig

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Durability test



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

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Proben Komponente, Baugruppen, Subsysteme, Strukturen (nur

Belastungsnormen)

Testziele Ermüdung- / Dauer-Tests Belastung Ein- oder Mehrachsig

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Umkehrpunkt-Test



Daten Lade-Tools Import von ASCII oder Excel Umkehrpunkte werden mit fester Rate oder festem

Zeitintervall verbunden Qualität – genaue Erreichung der Umkehrpunkte

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Tools für Umkehrpunkt Tests


Dämpfer Stufenmäßiger Sinus-Sweep Kraft vs. Weg & Max Geschwindigkeit vs. Max Kraft

Wichtige Tools Lern- und Adaptionsphase Überlagerung alter Ergebnisse

Beispiel → Dynamische Charakterisierung

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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

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Beispiel → Dämpfer / Luftfeder Dauertest

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Firmeninterne Standard Geländewagen 1 Zylinder mit QanTiM & Dura Innerhalb Klimakammer

Tools Angepasste Tests können geschrieben

werden Nachfahrversuch Regelung der Klimakammer Integrierte Regelung von Fahrkomfort


Flexible integrierte Werkzeuge

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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


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

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Danke für Ihre Aufmerksamkeit

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