QuantumX: la tercera generación de una revolución

HBM sigue marcando nuevas tendencias en el campo de la adquisición de datos de medición con QuantumX. En su décimo aniversario, el sistema avanza hacia su tercera generación. Christof Salcher, experto en tecnología de medición, nos desvela los secretos de su éxito en una entrevista.

Con QuantumX, HBM revolucionó el mundo de las soluciones de análisis y ensayo convencionales. Con canales universales, un enfoque de sistema distribuido, digitalización de alta precisión, respuesta en tiempo real en paralelo y una apertura imbatible, el sistema QuantumX de HBM se ha convertido en el referente del mercado.

Christof Salcher, Director de producto de QuantumX

Christof Salcher es titulado en ingeniería eléctrica y tecnología de la información por la Universidad Técnica de Múnich, en la especialidad de medición, control, automatización y robótica.

Desde 2007 ocupa el puesto de Product Manager / Product Owner internacional dentro del segmento de ensayos y medición en HBM, y diseña soluciones globales para pruebas de resistencia, funcionalidad y rendimiento.

QuantumX es un sistema modular con flexibilidad para resolver las tareas de medición más complejas. ¿Cómo se les ocurrió esta idea?

Salcher:

"Hace diez años, la electrónica de medición tenía una flexibilidad limitada y era una tecnología difícil de utilizar y costosa. En aquellos momentos, HBM contaba con un sistema de adquisición de datos en su gama de productos, MGCplus, que en la actualidad sigue siendo el referente para los dispositivos de medición con funcionamiento local. Solo hay que buscar MGCplus en internet: es sinónimo de tecnología de medición.

HBM cuenta con una impresionante lista de patentes asociadas a este sistema. No obstante, MGCplus también tenía sus limitaciones y había llegado el momento de ir un paso más allá. Necesitábamos un nuevo sistema de medición, capaz de dar respuesta a requisitos de los clientes tecnológicamente factibles. Incluso aunque los clientes aún no fueran conscientes de ellos. Debía constituir un importante paso adelante y ser una herramienta flexible. Para lanzarlo al mercado lo llamamos la navaja suiza de la tecnología de medición. Después de 10 años, QuantumX ha evolucionado hasta convertirse en mucho más que eso".

¿Qué características debe reunir una herramienta flexible para afrontar las complejas tareas de los entornos de ensayo y medición?

Salcher:

"Estudiamos cada uno de los pasos de trabajo individuales de nuestros clientes, en busca de potencial para aumentar la eficiencia. Queríamos un cambio de paradigma: olvidarnos de las herramientas permanente instaladas y ofrecer otra más eficiente.

La estructura del nuevo sistema debía ser pequeña y portátil, de modo que pudiera utilizarse en el mayor número posible de aplicaciones. Debía instalarse cerca del sensor para permitir un uso distribuible. No debía requerir ningún tipo de conversión cuando cambiase de tarea. Tenía que permitir integrar una magnitud de medición completamente nueva y, en consecuencia, cualquier sensor que se quisiera. Para optimizar todavía más los pasos de trabajo de nuestros clientes, vinculamos la demanda de canales de medición universales resultante a la tecnología de chip TEDS. La hoja de datos electrónica integrada en el sensor o en el conector, combinada con los canales universales, incrementa enormemente la eficiencia. Naturalmente, el objetivo era convertir QuantumX en un referente en lo que a precisión y exactitud se refiere, que no fuera en nada inferior a su hermano mayor MGCplus. Otro factor importante era la creciente demanda de características dinámicas superiores. Los equipos se estaban volviendo cada vez más dinámicos y el ancho de banda de las señales y las velocidades de muestreo debían, en consecuencia, englobar la totalidad del espectro vibroacústico, hacer posibles el análisis de rotaciones y gestionar los procesos de transitorios con una elevada resolución.

Por aquel entonces ya era evidente el creciente número de tareas de medición vinculadas al desarrollo que se ejecutaban de un modo íntegramente automático, y en consecuencia reproducible y repetible, con el fin de probar las aplicaciones de campo reales en la fase más temprana y con el mayor nivel posible de detalle. Por todo ello, necesitábamos ofrecer integración en tiempo real con buses de campo basados en Ethernet. De forma paralela a la automatización, los usuarios ya pedían una mayor capacidad de análisis de los datos de medida del objeto del ensayo. Se proponían cientos de requisitos que debían clasificarse y a los que era preciso asignar prioridades. Y así es cómo el sistema modular QuantumX fue evolucionando, módulo a módulo, de aplicación en aplicación. Siempre teniendo en cuenta las posibilidades técnicas".

¿QuantumX ha aumentado la productividad del trabajo?

Salcher:

"Sí, desde luego. Nuestros clientes disfrutan trabajando con él, experimentando, probando y analizando. Todo ello sin sacrificar la calidad de medición a la que están acostumbrados y con un grado de flexibilidad sin precedentes. Sin duda, QuantumX es sinónimo de flexibilidad y productividad.

En 2008, QuantumX MX840 se convirtió en el nuevo referente del mercado: de repente apareció un dispositivo con canales universales, fácil de manejar, portátil, preciso, dinámico e incluso más económico que otras soluciones. De hecho, en la actualidad todavía se puede utilizar para un gran número de aplicaciones. Una inversión con un software en constante desarrollo. Eso sí que fue una inversión garantizada".

¿Qué nuevas tendencias marcaron cada uno de los pasos de la evolución y cuándo se produjeron?

Salcher:

Durante la segunda etapa de la evolución, la plataforma B, añadimos algunos componentes esenciales a los módulos. En primer lugar, el "Precision Time Protocol" (PTP) o IEEE1588:2008 para la sincronización temporal de múltiples dispositivos en redes Ethernet, con velocidades de muestreo de dos decimales. También queríamos seguir mejorando nuestro emblemático MX840B y ampliar sus funciones y su rendimiento, reduciendo al mismo tiempo el consumo energético.

Volviendo la vista atrás, esta segunda etapa constituyó un paso de armonización muy importante y se produjo en el momento oportuno. La principal ventaja del PTP y las velocidades de muestreo con decimales radica en la sincronización de alta precisión de los dispositivos de medición, ya sean de HBM o de otros fabricantes, en el rango de cientos de nanosegundos. Este avance simplifica la integración y el análisis de los datos de medición: todos los puntos de medición se pueden asignar al mismo tiempo y, en el mejor de los casos, se genera un solo conjunto de datos".

La tercera etapa de la evolución ya ha llegado con QuantumX CX27C, justo a tiempo para el décimo aniversario. ¿Cuáles son sus novedades?

Salcher:

"Se podría decir que la plataforma C está enfocada a las prestaciones. Es esencial gestionar velocidades de datos cada vez mayores, tanto en los vehículos como en los bancos de ensayo. En primer lugar existe una tendencia hacia la compresión de las pruebas. Los clientes quieren un único diseño para muchas pruebas distintas y, en consecuencia, para cientos de señales de medición adquiridas que desean poder monitorizar y controlar en tiempo real. Si falta algún componente, se simula. En segundo lugar, la conexión en red de la electrónica del vehículo está evolucionando cada vez en mayor medida de las redes CAN tradicionales, pasando por CAN-FD y FlexRay, a los buses de vehículo basados en Ethernet.

El módulo QuantumX CX27C es el primer miembro de la familia QuantumX que posee una arquitectura de sistema en chip (SoC), muy potente y de bajo consumo. Esta nueva plataforma permite a los clientes integrar rápidamente los datos registrados en el bus de campo de su elección o adquirir señales procedentes de los buses de vehículo más avanzados, de forma sincronizada. Esto nos ha permitidor multiplicar el rendimiento como mínimo por 12. Naturalmente, el primer módulo de la generación C es compatible con todos los módulos de la familia QuantumX".

Y no podemos olvidar el "mejor Quantum": SomatXR es nuestro equipo ultrarrobusto de ensayo y medición para las pruebas móviles en carretera, aunque también se utilizado cada vez más en bancos de ensayo. Podemos estructurar cada módulo de la plataforma como una versión ultrarrobusta: en definitiva, lo que es un sistema modular.

¿Qué ocurre con la apertura y la conectividad?

Salcher:

"Desde el primer momento hemos hecho hincapié en la apertura y hemos favorecido la integración. Nos hemos dirigido de forma activa a nuestros posibles socios y hemos fomentado la integración con una amplia gama de paquetes de software. Esto incluye programas como LabVIEW/NXG, Visual Studio .NET, DIAdem, CANape, DASYlab, InNova, IPEmotion, jBeam, mlab y otros muchos. Nuestro compromiso era y sigue siendo ofrecer una solución con su propio software, completa y eficiente, pero no queremos plantear dificultades a aquellos de nuestros clientes que ya han elegido un paquete de software. El índice de penetración de catmanAP o Enterprise en los sistemas con un elevado número de canales ha aumentado enormemente y en la actualidad es del 90%, lo que confirma nuestro compromiso. Incluso hemos ofrecido a la competencia una transferencia tecnológica para los problemas asociados al PTP, con el fin de aportar valor añadido a nuestros clientes finales.

En la actualidad estamos creando una nueva y moderna plataforma de software con EVIDAS. Este paquete está marcando un nuevo hito en lo que respecta a eficiencia del flujo de trabajo, compatibilidad de lenguajes, integración en la nube y apertura".

Sr. Salcher, ¿cómo cree que será el futuro de los ensayos y mediciones?

Salcher:

"Con QuantumX no dejamos de avanzar en nuestro camino. El primer producto de la nueva generación, QuantumX CX27C, está dirigido a aplicaciones de bancos de ensayos. En un futuro cercano será compatible con buses de campo adicionales y buses de vehículos para pruebas móviles en carretera.

En un plazo de entre 5 y 10 años, los retos a los que nos enfrentaremos nosotros y nuestros clientes serán los mismos: sistemas eléctricos, autónomos, con conexión en red digital e inteligentes.

En este sentido estamos dando el primer paso con nuestro nuevo software EVIDAS, que hará nuestro paquete de tecnologías de medición compatible con el internet industrial de las cosas (IIdC) y lo integrará en cualquier plataforma que el usuario elija (MS Azure, Siemens MindSphere, GE Predix, Bosch IoT, SAP Hana, amazon AWS, ThingWorx, etc.). Estamos convencidos de que los aspectos de este software variarán en función del país, la industria y las aplicaciones, ya sean públicas o locales. En este sentido, mantenemos una actitud abierta. En este punto nos gustaría volver a destacar los puntos principales. Guarda relación directa con la plataforma web Aqira, ya establecida, de HBM nCode y Reliasoft. Aqira ofrece una solución integrada que aúna pruebas virtuales (simulación) y reales con potentes funciones de análisis automático en segundo plano. De este modo potenciamos la eficiencia y la calidad para nuestros clientes cuando desarrollan nuevos productos. También recibimos asistencia de Bruel & Kjær Sound & Vibration (BKSV) y, en consecuencia, tecnología revolucionaria en su campo. A partir del 1 de enero de 2019 formaremos equipo de manera oficial. Así que pronto tendrán más noticias de HBM/HBK".

Dispositivos multifuncionales y especializados

Los módulos de medición QuantumX

  • • Con sus canales universales, QuantumX MX840B, MX440B y MX410B son dispositivos verdaderamente multifuncionales, a los que pueden conectarse todos los transductores y sensores habituales.
  • MX460B aadquiere datos de velocidad de giro, par, ángulo, posición absoluta, desplazamiento y modulación de duración de impulsos en general. Y lo hace con precisión, de una forma altamente dinámica y sin pérdidas.
  • • Para los trabajos con numerosos canales de medición, la familia QuantumX cuenta con el amplificador de puente de galgas extensométricas MX1615B y el módulo de temperatura MX1609.
  • MX430B y MX238B ofrecen la máxima precisión en mediciones de fuerza basadas en puente completo de galgas extensométricas, par y transductores de presión.
  • Los dos módulos MX809B y MX403B de la familia QuantumX son sinónimo de máxima seguridad contrastada en entornos de alta tensión.

Integración de módulos y almacenamiento de datos

  • El registrador de datos QuantumX CX22B-W recopila, evalúa y guarda datos de medición, señal, posición y cámara de manera completamente independiente. Los resultados se pueden transferir directamente o a través de WLAN.
  • QuantumX MX471B permite una adquisición sincronizada de las señales CAN y envía los valores analógicos medidos a través de CAN a la unidad de control del banco de ensayos o el registrador de datos.

Respuesta en tiempo real

  • La pasarela QuantumX CX27 incorpora el sistema de medición a buses en tiempo real, como PROFINET y EtherCAT, garantizando una integración total con los sistemas de ensayo automatizados.
  • QuantumX MX878B y MX879B son ideales para evaluar señales, generar estímulos o proporcionar una salida directa de los valores de señal adquiridos. Todo ello facilita el control de los bancos de ensayos pequeños.
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