テストベンチにおける効率性の向上:本当に重要なものは何か

試験用や計測用の機器は、将来におけるテストベンチの品質に影響を及ぼす重要な要素です

 

古き良き時代のテストベンチ、それは今や改革する時にきています。開発のコスト削減と時間短縮のプレッシャーが高まっている現在、テストベンチに組み込む一連の試験は、開発プロセスと途切れることなく一体的なプロセスにならなければなりません。しかしどのテストベンチにしても、使用している計測技術の性能よりもテストベンチの性能が上回ることはないのです。

世界中にある技術企業の開発エンジニア達が直面する競争は、さらに激しさを増しています。開発時間はこれまでにないほど短縮され、製品に対する要求はさらに高くなっており、また常にコスト面でのプレッシャーも存在しています。テストサイクルは、開発プロセスに一体的に統合されていなければなりません。

その一方では解析が必要なデータが増加し、また、時間も極端に不足しているのです。このような状況下においてテストベンチは、これまで使用されてきたテストベントとしてのコンセプトやワークフローを、もう一度見直す必要があると言えます。

テストベンチが直面している課題

次世代のテストベンチが直面すると思われる3つのメガトレンド:

  • テストに使用できる時間はこれまでよりさらに短縮
  • テストタスクの複雑さと多様性が増大
  • 計測ポイントの数が常に増加し続けている (この傾向はHBMが行った世界的な調査で確認済)

 

端的に言えば、計測精度に対する高い要求を満たしながら短時間でより多くの計測を行うことが絶対に必要なのです。さらにもう一つの傾向として、これまでは複雑な移動式の「路上」テストで実行されてきたタスクをテストベンチで実行する機会が増加しています。

計測技術に対する要求

従来のテストベンチコンセプトでは、こうしたトレンドに対応することはもはや不可能でしょう。テストベンチの最適な利用や全体的なセットアップ時間の最小化を確実に実現するためには、ワークフローを根本から見直す必要があります。その際には、使用する技術がこうした新しいコンセプトに適合していることが必要不可欠となります。

柔軟性を最大限に高めることが重要であり、これは使用される計測技術にも当てはまります。新世代のモジュール型テスト機器類が求められる理由は、どんなテストベンチを使用しても、その性能は使用している計測技術の性能を超えることはないからです。

 

HBMのユニバーサル計測アンプシステム QuantumX は、信頼性の高い正確なデータ収集に加えて、上述のような増大する要求に合わせて最適化させた超近代的な機能を実現しています。

ドライブトレインのテストに使用するBMWの新しいBA6.2テストベンチセンターは、その素晴らしい応用例の一つです。

QuantumX を使用したエンジン、パワートレイン、駆動系コンポーネントのベンチテスト

The mega trends in detail:

計測作業の自動化

トレンド: 次第に自動化される試験手順により、さらに時間窓が短縮化
ソリューション: 自動化環境における高精度計測技術の統合

 

計測タスクの自動化は、テストベンチの効率性を上げるために必要不可欠な要素です。試験タスクの全体を自動化すると異なるシナリオを「テスト」できるようになります。ここで重要なのは、使用するテスト用機器は適切なデータを提供し、さらに異なる試験手順に対して自動調整が可能なものでなければならないということです。

 

HBM製のQuantumXアンプシステムは、このタスクに最適なソリューションです。CX27 QuantumXモジュールにより、中央集中型や分散型の計測アンプを含めて、計測システム全体を自動化システムに接続することが可能です。

リアルタイムのデータ交換を確実に行うことができますが、計測の実行時には自動化システムへのサポートが必要です。さらに、FireWireまたはEthernetを使用すると、お使いのPCや普段使用している計測ソフトに、QuantumXから従来通りに接続することができます。

セットアップ時間の最短化

トレンド: 異なる試験片を使用すると試験タスクも頻繁に変わる
ソリューション: 自動センサ識別でセットアップ時間を最小化

 

TEDS(変換器の電子データシート)による自動センサ識別は、セットアップに要する時間を短縮するための優れた選択肢です。変換器をアンプに接続すると同時に、計測用のエレクトロニクスが変換器のタイプを特定し、自動的にチャンネルの設定を行います。これにより、ソフトウェアが直ちに計測値を表示することができます。

 

HBMの最新技術を駆使したデータ取得システムQuantumXは、さらにこの先を行きます。このシステムでは、TEDSによる自動センサ識別など他の機能も含めて、APM(アドバンスプラグアンドメジャー:Advance Plug and Measure)機能をサポートしています。QuantumXモジュールは、新しく接続された変換器を自動的に検出します。

一般的なすべての変換器タイプに適合する汎用のコネクタソケットを使用することで、時間のかかるプラグインカードの交換はもはや過去のものとなりました。これによりセットアップ時間が最小限まで短縮され、ユーザーはテストベンチ上で実際のテストそのものに専念することが可能になります。

拡張性: 膨大になるチャンネル数への準備

トレンド: センサの変化とますます増大するチャンネルカウント
ソリューション: アップグレードが容易で、分散型と中央集中型の両方の方式で使用可能な、汎用の計測技術を使用した自由に拡大縮小できるシステム

 

テストベンチ計測技術において確認できるはっきりとした世界的なトレンドはただ一つ。それは「テストベンチの耐用年数期間中には複数の異なるセンサが使用され、チャンネルカウントが常に増加している」ということです。

テストの対象となる機能の数は絶えず増加し、変更されたパラメータやコンポーネントには、より高精度のテストが求められます。

 

しかしながら、チャンネルの数が増えることは、必ずしもテストベンチそのものが大きくなることを意味しません。また、大型の計測アンプのための十分なスペースが無くなることもありません。

 

HBM製のQuantumXは、この課題についても適切なソリューションを提供します。個々のQuantumXアンプモジュールは非常に小型なので、最も小型のテストベンチにも取り付けることができます。テストタスクによって、特定のテストや分析を実行するにはどのモジュールが必要かを判断します。

QuantumXは汎用性の高い入力を実現し、また幅広い選択肢のある変換器技術を提供しています。モジュールを分散して使用することで、組立済みの短いケーブルを装備したセンサの使用が可能となり、その結果としてモジュラー式の計測セットアップが実行されます。

結論として:計測技術に必要なのは最新のテストベンチコンセプトへの適合性

テストベンチが実行するタスクは、ますます複雑化しています。テストベンチに関しては、その設計とタスクがテストの対象となってきました。計測技術ソフトウェアの両方が成功へのカギを握っているのです。

使用するテスト用機器に求められる条件

  • 汎用的な使用が可能なこと
  • 自由な拡大縮小のオプションを備えていて、それを日々の需要に適合できること
  • 一般的な自動化システムで使用できること
  • 正確かつ高性能であること


残っている問題は、何百万件におよぶ生成された計測データをどのように処理して理解するのかという点です。最終的には、計測データの記録や分析に使用するソフトウェアが、テストベンチを成功させるために非常に重要な要素となります。

ここでも、HBM製のQuantumXは革新的なコンセプトを採用しています。セットになったソフトウェアソリューションの全体が、アンプシステムの使用をサポートします。計測データのパラメータ化や記録・分析のプロフェッショナルなソフトウェア catman®AP をはじめ、高速でハードウェアに関連したパラメータ化のためのQuantumX Assistantソフトウェアにいたるまで、幅広い製品を揃えています。それに加えて各アンプに統合されたウェブサーバー経由での計測値のモニターも可能なので、まさにどこからでも簡単にアクセスし使うことができるのです。

次世代のテストベンチ―このテストベンチは、最高の製品開発と最速のマーケットアクセスを目指す世界的な競争の中で重要な役割を果たすことになるでしょう。最新の計測技術は、単なる結果やデータ以上のものをもたらしてくれます。これこそが、テストベンチにおける効率性向上の重要なカギとなります。

ソリューション:

試験・計測機器の高精度で卓越したパフォーマンスが、テストベンチの開発に必須とされる条件です。QuantumX は以下の要件を通して、それを満たすと納得できるシステムです;

  • 確実性: 高い信頼性と高精度な計測データ
  • ユニバーサル: 現存する変換器技術に対応technologies
  • フレキシブル: 単体使用でも集中管理システムとしても、ネットワークとしても使用できる

それらの特徴を存分に活かした使用例が、BMWのドライブトレイン試験用の新しいテストベンチです(BA6.2 テストベンチセンター):

QuantumX を使用したエンジン、パワートレイン、駆動系コンポーネントのフレキシブルベンチ試験

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