AS5_2025

Automazione e Strumentazione Giugno-Luglio 2025 Applicazioni 55 AUTOMOBILISTICO L e proprietà del telaio definiscono il ca- rattere di un veicolo e, in ultima analisi, anche l’identità di un marchio. Per que- sto motivo, Mercedes-Benz non lascia nulla al caso e verifica accuratamente le caratteri- stiche del telaio su più banchi prova durante la fase di sviluppo. Per gli interventi di retrofit, Mercedes- Benz e l’integratore di sistema DynoTec Prüfstan- dstechnik si affidano a EtherCAT , TwinCAT e ai terminali di misura ad alta precisione della serie ELM di Beckhoff . Il contesto operativo Presso lo stabilimento del Mercedes Technology Center (MTC) a Sindelfingen, in Germania, gli assi dei veicoli vengono esaminati con la massima precisione su quattro banchi prova, in parallelo a test su strada e simulazioni. L’obiettivo è validare i processi, analizzare even- tuali anomalie specifiche del veicolo e identifica- re i componenti responsabili. I tecnici misurano le reazioni del veicolo all’applicazione di forze, spo- stamenti e coppie con elevata precisione e ripro- ducibilità. Ciò consente di rilevare rapidamente e in modo affidabile la cinematica, l’elastocinemati- ca e le caratteristiche della sospensione. I dati vengono inoltre descritti in modo oggettivo attraverso diagrammi caratteristici, curve e set di dati. Circa 90 parametri vengono confrontati con i gemelli digitali dei veicoli, proteggendo sia i prototipi fisici sia lo sviluppo virtuale nell’ambi- to delle caratteristiche di guida Mercedes-Benz. “Per questo motivo, i banchi prova sono una par- te integrante dello sviluppo veicolare Mercedes- Benz, dove garantiamo che progettazione com- ponenti, simulazioni, banchi e prove su strada lavorino in sinergia,” sottolinea Uwe Lochner del team di analisi telaio Mercedes-Benz. Il veicolo viene posizionato sul banco mediante martinetti anteriori, quindi fissato tramite quat- tro martinetti idraulici. Gli assi vengono caricati e misurati con estrema precisione. “Parliamo di precisione di 0,1 mm negli spostamenti e 0,1° ne- gli angoli, con frequenze inferiori a 2 Hz e cam- pionamenti elevati,” spiega Walter Selg, Direttore Generale di DynoTec Prüfstandstechnik GmbH. Numerosi sensori rilevano spostamenti, angoli, forze e coppie durante l’eccitazione. I dati vengo- no acquisiti tramite il controllo basato su PC di Beckhoff, visualizzati in tempo reale e inviati pa- rallelamente a un database. “Al termine del test, i valori misurati vengono elaborati automaticamen- te ed eventuali superamenti dei limiti vengono e- videnziati,” aggiunge Selg. Questi risultati deter- minano se il veicolo è idoneo alla fase successiva di test o richiede ulteriori modifiche o analisi. Retrofit in fasi successive Grazie all’ Hydromat , componente di elaborazio- ne sviluppato da Daimler AG , alcune sezioni dei banchi sono state progressivamente aggiornate. Hydromat è un sistema di controllo modulare per banchi avanzati, con ingressi di setpoint, elabora- zione misure, uscite e monitoraggio. Già nei primi anni 2000 il controllo era stato e- sternalizzato su un sistema RCP (Rapid Control Prototyping) di dSpace . Dopo l’interruzione del- lo sviluppo interno, DynoTec è stata incaricata di progettare una nuova automazione, mantenendo l’approccio modulare dei banchi.b “La prima op- zione è stata cercare un prodotto commerciale che replicasse le funzionalità dell’Hydromat,” spiega Lochner. Era necessario anche sostituire linee a- nalogiche lunghe fino a 30 metri. “Non abbiamo trovato un sostituto diretto, ma Beckhoff offriva una piattaforma aperta e promettente composta da terminali EtherCAT, controlli e ambiente di sviluppo .” Un altro criterio decisivo era l’apertura del protocollo EtherCAT, che permetteva compati- bilità oltre ai prodotti Beckhoff, nonché l’interfac- ciamento con il sistema RCP. Rainer Fischer, Direttore Generale DynoTec, ag- giunge: “Abbiamo così potuto implementare un concetto con registrazione dati decentralizzata e trasmissione digitale dei segnali, con benefici si- I terminali EtherCAT ELM3002 e ELM3502 acquisiscono i segnali emessi dai sensori di forza sui martinetti degli assi anteriore e posteriore. I trasduttori di spostamento con interfaccia EnDat 2.2 vengono letti tramite un EL5032