Sistema imbarcabile per il rilievo in missione della Qualità Vibroacustica veicolo a Fine Linea

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1 Sistema imbarcabile per il rilievo in missione della Qualità Vibroacustica veicolo a Fine Linea D. Bagnasco, Fiat Auto G. Boreanaz L. Celiberti V. Falasca, CRF Angelo Pozzi, Wintek 1

2 INDICE 1. Background: Indici di Qualità 3. Individuazione e sviluppo procedura Scelta set-up sensoristico e test in pista Selezione parametri: capacità discriminante dei parametri Criteri di Scelta Soglie di riferimento Procedura 5. Definizine del sistema hardware e software dedicato Hardware Procedura SW acquisizione ed elaborazione 6. Il sistema finale 8. Conclusioni 2

3 Background Gli Indici di Qualità sono basati sulla correlazione tra parametri psico-acustici e vibrazionali veicolo, misurati su un insieme di percorsi rappresentativo della missione cliente Indice Oggettivo di Qualità Acustica vs. percezione soggettiva L Indice di Qualità Acustica 9,0 R2 = ,0 V1 V2 7,0 Acoustical Q.I. è basato sull analisi del rumore interno attraverso la misura di parametri psico-acustici che qualificano la percezione dei passeggeri V4 V3 V6 6,0 V9 V8 5,0 V12 V15 4,0 V17 3,0 Struttura dell Indice Qualità Acustica IQA - Indice di di Qualità Acustica v5 V7 GLOBAL Acoustical Quality Index V11 V10 V16 V14V13 V18 V19 2,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 Aerodinamics Engine Road Subjective Assessments Manovra1 Manovra2 Manovra3 Manovra4 db(a) tot db(a) max Loudness Sharpness 3 Manovra n

4 Individuazione e sviluppo procedura Set-up sensoristico e test in pista Criteri di scelta Set up sensoristico: Manovre: disponibilità in stabilimento piste rappresentatività missione cliente / prestazione (rif. IQA-IQV) Strutturazione Preliminare Protocollo Prova monitoraggio rumore/vibrazioni facilità montaggio, ripetibilità e robustezza della misura # Riscaldamento vettura - # Accelerata veloce in II marcia - - # Pavé # Traversine - - La traversina deve essere percorso di 50 km/h in IV marcia. - - alla velocità Ci si immette sulla sinistra del pavé. Tra l inizio del pavé ed i tombini, regimare la velocità richiesta alla marcia richiesta.. 4

5 Individuazione e sviluppo procedura Set-up sensoristico e test in pista Sensori utilizzati: accelerometro triassiale guida sedile manichino binaurale Il manichino binaurale viene posto sul sedile del passeggero anteriore destro tenuto tramite la cintura di sicurezza. Costruita appositamente una staffa in modo da poter posizionare velocemente e facilmente l accelerometro sulla guida del sedile anteriore destro. Esecuzione della procedura di collaudo sulle 3 manovre IQA: Pavé Passaggio Ostacolo Accelerata veloce 5

6 Individuazione e sviluppo procedura Parametri selettivi vs problematiche GLOBAL Acoustical Quality Index Manovra 3 Manovra 4 Manovra n db(a) tot db(a) tot db(a) max db(a) max Loudness Loudness Sharpness Sharpness db(a) tot db(a) max Loudness Sharpness Loudness Sharpness A A Selezione preliminare parametri A A Picco max db(a) 6091 Manovra 2 Applicazione, al Data Base delle vetture uscenti a fine linea, dei criteri suggeriti dalla metodologia I.Q. Road 5881 Manovra 1 Aerodinamics 5784 Engine 6

7 Individuazione e sviluppo procedura Capacità discriminante dei parametri Raje` evidente ANALISI ACUSTICA Livello db medio, filtrato A Schermo calore Linea scarico labile Finizioni Preserie db A - medio Allarme Attenzione OK. Missione: Rampa rpm (4000 diesel) Frequency range: Hz Filtro acustico: Free Field Pesatura: A Lotto Lotto 0 Congelamento procedura e parametri selettivi 7

8 Individuazione e sviluppo procedura Scelta Soglie di riferimento Criterio utilizzato Cluster1 Cluster2 Cluster3 2% Val.1 2% Val.3 2% Val.2 Soglia cluster: media + n* dev. st 8

9 Individuazione e sviluppo procedura Verifica del criterio Val.3 Val.2 Val.1 Il criterio seleziona le vetture fuori soglia 9

10 Individuazione e sviluppo procedura Procedura Accelerometro in Guida Sedile Accelerazioni Dati CAN Misure in pista Rumore +voto soggettivo Data Base elaborazione dati real-time Sistema di connessione a Rete CAN VERIFICA SOGLIE PASSA NON PASSA vettura OK diagnosi singola vettura 10 Monitoraggio scostamenti di performance Controllo Deriva Qualitativa nel tempo (per motorizzazione) Verifica cambi di fornitura Monitoraggio correlazione fra qualificazione soggettiva e oggettiva

11 Definizione del sistema hardware e software dedicato Metodologia: Metodologia - Protocollo prova (manovre/sensori) - Analisi dati (parametri selettivi) Definizione strumenti HW e SW necessari al raggiungimento delle prestazioni di acquisizione ed elaborazioni dati richieste HW soggetto a vincoli di: leggerezza robustezza facilità di montaggio e di applicazione HW&SW che rispondessero ai requisiti di: ergonomicità uso massivo da parte di personale non specializzato 11

12 Definizione del sistema hardware e software dedicato Le Specifiche: acquisizione dati da rete CAN 5 canali analogici minimo banda passante: banda acustica Hz frequenza di campionamento pari a S/s velocità del processore minima atta a garantire l elaborazione in tempo reale dei dati acquisiti La Scelta: WINTEK Kub-8 Sistema Imbarcabile Windows Based Fino ad 8 canali analogici + rete CAN Dimensioni ridotte e basso consumo Grande capacità di archiviazione dati Acquisizione in modalità fanless 12

13 Definizione del sistema hardware e software dedicato KUB-8 Caratteristiche Tecniche Main : Processore VIA-C3 1GHz 512 Mram fino ad 80 GB Hd 2 Slot Pci Usb Ethernet 10/100-12Vdc / 3.5A NI-PCI-4472 : 8 input analogici 24 bit Adc delta sigma a camp. simultaneo fino a S/s per canale a gamma dinamica > 120 db possibilità di alimentazione trasduttori ICP NI-PCI-CAN : fino a due porte Can Hs/Ls Kub-8 Rear View Catena di misura finale: Acquisitore Kub-8 Monitor Dewetron LCD touch screen Batteria Tampone Cavi di collegamento e CAN Accelerometro B&K triassiale in guida sedile anteriore destra Manichino Binaurale B&K con supporto, per la misura del rumore 13

14 Definizione del sistema hardware e software dedicato Le Specifiche: Compatibile con sistemi utilizzati in CRF (hardware, formato dati) Facile da usare Facile da modificare e ampliare Veloce da realizzare Facilmente interfacciabile con altri software Esteticamente gradevole La Scelta: Linguaggio di programmazione LabView - per gestione fasi di acquisizione (controlli esecuzione manovre) - per elaborazione dati - per interfaccia grafica. 14

15 Definizione del sistema hardware e software dedicato Interfaccia grafica Tutta la procedura di prova viene guidata attraverso una serie di videate che coadiuvano il driver. fase della procedura Durante l effettuazione delle manovre, il software esegue una serie di controlli real time vincolanti per garantire che tutto venga eseguito secondo la specifica di prova zona dei messaggi pulsanti di comando 15

16 Definizione del sistema hardware e software dedicato OUTPUT FINALE PAVE Oscar TRAVERSINE ACCELERATA Oscar Verifica di accettabilità valutata da Sistema + voto Operatore Oscar PAVE Operatore Operatore Operatore VETTURA NON OK Procedi 1o livello di diagnosi prodotto da Sistema TRAVERSINE bassa alta frequenza frequenza All UTENTE REAL TIME per AZIONI SINGOLA VETTURA ACCELERATA bassa frequenza alta frequenza VETTURA NON OK SALVATAGGIO DATI e PARAMETRI SU FILE LEGGIBILE DIRETTAMENTE DA GESTORE DB bassa frequenza alta frequenza Procedi Al GESTORE della METODOLOGIA per ANALISI TREND 16

17 Il sistema finale Procedura definitiva Riconoscimento veicolo Riscaldamento Pavè Passaggio Ostacolo Garantita una elevata Accelerata veloce ripetibilità delle prove stesse e il confronto tra i dati acquisiti sui diversi veicoli da differenti operatori Criteri basati su elaborazione in real-time dei dati acquisiti, sia analogici che da rete CAN 10 min di prova Controllo automatico della bontà di esecuzione della manovra Analisi dati e diagnosi: il sistema elabora i segnali acquisiti VETTURA IN FUORI SOGLIA SOGLIA 4-5 min di elaborazione e salvataggio dati 17

18 Il sistema finale Valutazione OGGETTIVA Monitoraggio Oggettivo Progressivo produzione 18

19 CONCLUSIONI Si è ottenuto un sistema che consente di abbinare alla valutazione soggettiva un sistema di rilievo strumentale Senza appesantire la fase di testing, consente di avere un riscontro oggettivo (stabile nel tempo e indipendente dall operatore) sulla qualità viboracustica di fine linea Obiettivi finali raggiunti: Realizzazione del sistema hardware e software modulare per l oggettivazione della qualita a fine linea di produzione Monitoraggio scostamenti di performance Controllo Deriva Qualitativa nel tempo Clusterizzazione modello rispetto prestazione acustica Monitoraggio correlazione fra qualificazione soggettiva e oggettiva Creazione di un database in grado di seguire il periodo di produzione del veicolo Documentazione del livello di qualità ed evoluzione per l intero ciclo vita del veicolo 19

20 GRAZIE! Contatti: C.R.F.: Fiat Auto: Wintek: 20