GreenMot: Entwicklung von Systemen zur Motorprüfung GreenMot: Entwicklung von Systemen zur Motorprüfung | HBM

GreenMot entwickelt kundenspezifische Systeme für Motorenprüfungen

Als GreenMot im Oktober 2010 seine Tätigkeit aufnahm, wählte es weder einen „komfortablen“ Markt noch einen einfachen Weg. Auf dem Markt für die Prüfung von Motoren tummeln sich viele Akteure, und etablierte Marktführer geben den Ton an. Damals hatte dieser Markt mehrere Krisen durchlebt, insbesondere im Automobilsektor. GreenMot hat für den Zugang zu diesem Markt nicht einfach ein bestehendes Unternehmen übernommen, sondern sich dafür entschieden, von Grund auf neu anzufangen, und musste daher sein gesamtes Kundenportfolio neu entwickeln. Doch der Gründer und Präsident Stéphane Londos verfügt über große Erfahrung und wählte einen Ansatz, der es dem Unternehmen schnell ermöglichen würde, sich zu behaupten.

Er spezialisierte sich auf Präzisionsprüfungen, und wenn es den benötigten Sensor noch nicht gab, entwickelte er eben einen neuen OEM-Sensor, um ihn an die zu prüfende Struktur anzupassen, und nicht umgekehrt. Nach diesem Konzept misst GreenMot das Drehmoment des zu prüfenden Motors mit seinem in den Motor integrierten In-situ-Sensor. Er wurde speziell für die Anpassung an die mechanischen und umgebungsbedingten Belastungen des Motors entwickelt. HBM steht im Mittelpunkt dieser Strategie. Als GreenMot-Partner der ersten Stunde liefert HBM die komplette Instrumentierungskette für die meisten Anwendungen. Zwischen den beiden Unternehmen ist eine echte Partnerschaft entstanden, mit der sich GreenMot vom Wettbewerb abheben kann und HBM die Gelegenheit bekommt, sein Know-how bei Anwendungen für Motoren fundiert zu erweitern und für die Entwicklung seiner Katalogprodukte zu nutzen.

Problem

GreenMot fing 2010 im Markt für Motorenprüfungen ganz neu an. Auf diesem Markt – der damals schon mehrere Krisen durchlebt hatte – tummeln sich viele Akteure, und etablierte Marktführer geben den Ton an. Ohne ein bestehendes Unternehmen zu übernehmen, musste GreenMot sein gesamtes Kundenportfolio neu entwickeln.

Lösung

GreenMot spezialisierte sich auf Präzisionsprüfungen, und wenn es den benötigten Sensor noch nicht gab, wurde eben ein neuer OEM-Sensor für die Drehmomentmessung des zu prüfenden Motors entwickelt, um ihn an die zu prüfende Struktur anzupassen, und nicht umgekehrt. Als GreenMot-Partner der ersten Stunde liefert HBM die komplette Instrumentierungskette für die meisten Anwendungen.

Ergebnis

GreenMot unterstützt seine Kunden dabei, die Leistung ihrer Produkte weiter zu verbessern, und legt hier besonderen Wert auf Genauigkeit und Wiederholpräzision. Die zu erzielenden Vorteile sind manchmal nur marginal – aber in einem sehr wettbewerbsintensiven Umfeld eben doch entscheidend. Dank dieser Strategie ist GreenMot schnell gewachsen.

Prüfungen aller Art

Dank seiner Strategie ist GreenMot schnell gewachsen und beschäftigt heute, 8 Jahre nach seiner Gründung, 37 Ingenieure und Techniker. Im Laufe der Jahre hat das Unternehmen seine geografische Präsenz sukzessive ausgebaut und ist heute sogar Exporteur, insbesondere nach Deutschland, Italien, Österreich und in die Schweiz (und indirekt praktisch in alle Teile der Welt). Weil der Platz in den ursprünglichen Räumlichkeiten eng wurde, zog das Unternehmen Ende 2014 in ein Gebäude mit 3500 m2 in Villefranche-sur-Saône, eine halbe Autostunde von Lyon. Auch mit dieser Standortwahl unterscheidet sich GreenMot von seinen Wettbewerbern, die größtenteils in der Region Paris ansässig sind.

Die Mission des Unternehmens hat sich seit seinen Anfängen nicht geändert: Prüfung von Antriebssystemen (Verbrennungs- und Elektromotoren) und Energiesystemen, insbesondere im Bereich Pkw, Lkw, Eisenbahnen und Industrieanlagen (Kühlanlagen, Energieerzeugungsanlagen usw.). Im Lauf der Jahre hat sich diese Strategie als richtig erwiesen und die Grenzen und Leistungen der zu analysierenden Geräte erweitert. Deshalb hat GreenMot eine Hochleistungsprüfzelle für Anwendungen angeschafft, die weit über den Automobilbereich hinausgehen (Militärfahrzeuge, Busse, Lkw, Landmaschinen, Baumaschinen usw.).

“Diese Prüfanlage ist einzigartig in Europa und kombiniert Systeme für Klimaprüfungen (von -46 °C bis +55 °C) mit Hochleistungssystemen für mechanische Prüfungen (600 kW und mehr),”

kommentiert Sébastien Ferragne, auf Prüftechnik, Aufnehmer, Instrumentierung und Methodik spezialisierter Ingenieur

Beispiel eines kundenspezifisch entwickelten Drehmomentaufnehmers. Er wurde für die Integration in die Abtriebswelle des Motors angepasst und ist mit von HBM entwickelten und angebrachten Dehnungsmessstreifen ausgestattet.

Die Struktur der Unternehmensstrategie ist über die Jahre gleich geblieben. Deshalb gibt es heute zwei ganz unterschiedliche Tätigkeitsfelder: Die Durchführung von Prüfungen nach Kundenvorgaben einerseits und der Bau von Prüfmitteln andererseits. Im Segment „Testing“ bietet GreenMot schlüsselfertige Prüfungen an. Dies beginnt mit der Spezifikation der Aufnehmer und dem Prüf- und Nachbereitungsplan entsprechend den Bedürfnissen des Kunden und umfassst die Instrumentierung und die eigentlichen Prüfungen bis zur Auswertung der Daten. Die Prüfungen sind sehr unterschiedlich und können von einem Tag bis zu mehreren Monaten dauern, von der Validierung der Konditionierung über das Einstellen der Schadstoffsysteme bis hin zur kompletten Benchmark-Analyse für ein Fahrzeug im Auftrag eines Konstrukteurs oder Herstellers. Die Prüfungen werden in der Regel auf den Anlagen von GreenMot durchgeführt, in einigen Fällen aber auch vor Ort beim Kunden.

Im zweiten Segment geht es um die Entwicklung und Lieferung von Prüfmaschinen, wobei GreenMot die Erfahrungen aus dem ersten Segment nutzen kann. Dabei handelt es sich um speziell nach Kundenspezifikationen entwickelte Maschinen, und wie im ersten Segment ist daran auch der Bereich F&E beteiligt. Der gemeinsame Nenner der beiden Tätigkeitsbereiche bleibt die spezifische Messung, aber die Konvergenz geht viel weiter, wie Sébastien Ferragne erklärt: „Es gibt sehr starke Synergien zwischen diesen beiden Aktivitäten. Die Durchführung der Prüfungen hilft uns, neue Prüfmittel zu konzipieren, ebenso wie die Entwicklung der Prüfmaschinen uns bei der Erstellung und Ausführung der Prüfungen zugutekommt. Diese Synergien verleihen uns eine große Dynamik und ermöglichen es uns, einen Mehrwert gegenüber unseren viel größeren Wettbewerbern zu bieten, die nicht über diese Doppelstrategie aus Prüfungen und Herstellung von Prüfmaschinen verfügen.“

Präzisionsforschung

Die Kunden von GreenMot arbeiten größtenteils in einem sehr wettbewerbsintensiven Umfeld, und wenn sie die Leistung ihrer Produkte verbessern wollen, sind die zu erzielenden Vorteile nur marginal – aber eben doch entscheidend. GreenMot begleitet sie auf diesem Weg.

“Unser Spezialgebiet sind Präzisionsprüfungen, und eine unserer großen Stärken ist die Wiederholpräzision der Prüfungen. So können wir beispielsweise bei der Verbrauchsmessung eine Genauigkeit von 0,1 % erreichen, was uns einen Vorsprung vor unseren Mitbewerbern verschafft und uns ermöglicht, Phänomene mit sehr kleiner Amplitude zu unterscheiden. Auf dieser Ausgangsbasis können dann Prüfungen neu definiert werden, oder mithilfe neuer Prüftypen können Bereiche mit Verbesserungspotenzial untersucht werden,”

so Sébastien Ferragne weiter. Dazu hat GreenMot insbesondere einen Fahrroboter entwickelt.

Er übernimmt nicht nur die Steuerung des Fahrzeugs, sondern umfasst auch die komplette Messtechnik, auf die es hier und anderswo ankommt. Das von einem Fahrzeug erzeugte Drehmoment wird klassischerweise auf Rollenprüfständen gemessen, auf denen das Drehmoment an den von den Rädern des Fahrzeugs angetriebenen Rollen gemessen wird. Dabei handelt es sich um eine indirekte Messmethode mit Zwischenelementen, die die Genauigkeit und Wiederholpräzision beeinträchtigen. Zur Erhöhung der Messgenauigkeit misst GreenMot das Drehmoment direkt an den Rädern mit Drehmomentaufnehmern von HBM. Doch GreenMot geht noch einen Schritt weiter und bietet an, spezielle Drehmomentaufnehmer direkt an der Abtriebswelle des Motors im Fahrzeug einzusetzen. Dazu müssen Aufnehmer zur Verfügung stehen, die in diese Umgebung integriert werden können. Um mit den mechanischen Belastungen (Dimensionierung und Umgebung) zurecht zu kommen, setzt das Unternehmen kundenspezifische Drehmomentaufnehmer ein, die in Zusammenarbeit mit HBM entwickelt wurden. GreenMot hatte sich ursprünglich deshalb für HBM entschieden, weil HBM Präzisionsmessungen durchführen und Spezialsensoren entwickeln kann. GreenMot, das damals nur ein kleines Geschäftsvolumen hatte, war von dem Interesse und Engagement des deutschen Messtechnikspezialisten überrascht. Dies schuf sofort ein Klima des Vertrauens, und die Beziehungen haben sich im Lauf der Zusammenarbeit immer weiter vertieft.

Bei der Definition dieser Aufnehmer greift GreenMot auf seine Kompetenzen im Maschinenbau zurück, die bei der Konzeption seiner Prüfstände angewendet werden. Grundlage dafür sind die CAD-Modelle des zu prüfenden Fahrzeugs (diese Modelle werden entweder vom Hersteller zur Verfügung gestellt oder durch Digitalisierung der Teile bei einer Partnerfirma erstellt). Die eigentlichen Aufnehmer bestehen aus einem Aufnehmergehäuse, an dem HBM-Dehnungsmessstreifen und der Geber für die Messwerte montiert sind. Die Entwicklungsmethode für diese Drehmomentaufnehmer folgt dem klassischen V-Modell mit allen Projektdefinitionsschritten auf der nach unten führenden Linie des V und den verschiedenen Herstellungs- und Validierungsschritten auf der nach oben führenden Linie des V. Der Entwicklungsprozess kann zwischen 18 und 20 Wochen dauern. Hier bringt HBM sein Know-how bei Aufnehmern ein, insbesondere bei der Wahl der Position der Messstreifen. HBM sorgt dafür, dass die Streifen sicher am Prüfkörper befestigt sind, und kümmert sich um den gesamten Prozess, mit dem die Qualität der Ergebnisse gewährleistet wird. Zum Einsatz kommen klassische Dehnungsmessstreifen (DMS), aber im Rahmen dieser gemeinsamen Entwicklungen mit GreenMot mussten spezifische Geometrien oder Temperaturkompensationen entwickelt werden. Die jeweils erzielte Präzision ist besser als 0,1 % im Labor und 0,2 % in der realen Umgebung. Die Messfrequenz beträgt 1 kHz.

Entwicklung eines kundenspezifischen Drehmomentaufnehmers nach dem V-Modell. Während GreenMot sein Know-how auf den Prüfkörper konzentriert, ist HBM für die Positionierung der DMS und ihre Befestigung zuständig.

Die Zusammenarbeit wird weitergehen

Für die eigentliche Datenerfassung verwendet GreenMot die Standard-QuantumX-Systeme von HBM. Da das Unternehmen auch viel mit der Entwicklung von Elektrofahrzeugen zu tun hat, setzt es Genesis HighSpeed-Datenerfassungssysteme von HBM für die Analyse der hochfrequenten Spannungen und Ströme (geregelt über mehrstufige Pulsweitenmodulation) ein, die von den Invertern der Elektromotoren erzeugt werden. GreenMot steht im Mittelpunkt der Entwicklung des Konzepts eDrive Testing von HBM, ein modernes Messsystem für die Prüfung von Elektromotoren und Invertern.

Und morgen? Die Zusammenarbeit wird auf jeden Fall weitergehen, wenn sie sich so positiv entwickelt! Derzeit wird an mehreren Projekten gearbeitet, um einen Großauftrag zur Messung von Leistung und Drehmoment zu bekommen. Präzision, jetzt und immer...

Über GreenMot

GreenMot ist ein junges französisches Unternehmen mit Sitz in der Nähe von Lyon, das sich auf die Prüfung von Verbrennungsmotoren, Antriebssystemen und Energiesystemen, insbesondere im Bereich Pkw, Lkw, Eisenbahn und Industrieanlagen (Kühlanlagen, Energieerzeugungsanlagen usw.) spezialisiert hat.