Durch den Einsatz datengesteuerter Modellierung erzielt SUBARU erhebliche Verbesserungen bei der Motorkalibrierung.
Der japanische Automobilhersteller SUBARU steht bei der Kalibrierung von Verbrennungsmotoren vor großen Herausforderungen. Die zunehmende Komplexität aufgrund strengerer Vorschriften und des Wandels in der Automobilindustrie erfordert immer präzisere und effizientere Kalibrierungsprozesse. Diese Entwicklungen erfordern umfangreiche Messungen und fein abgestimmte Kalibrierungen, was den Zeit- und Kostenaufwand erheblich erhöht.
Um diese Herausforderungen zu meistern, setzt SUBARU seit mehreren Jahren erfolgreich auf das datengetriebene Modellierungswerkzeug ETAS ASCMO in Kombination mit der in Zusammenarbeit mit der IAV entwickelten Automatisierungssoftware INCA-FLOW.
Für die erforderlichen Prüfstandsmesskampagnen wird typischerweise ein DoE-Ansatz (Design of Experiments) verwendet. Dieser Ansatz zielt darauf ab, durch sorgfältige Auswahl der Messpunkte ein aussagekräftiges Modell auf der Basis einer begrenzten Anzahl von Datenpunkten zu erstellen. Experten sind dafür verantwortlich, riskante Messbereiche aufgrund von Systemgrenzen - wie zu hohe Temperaturen oder Drücke - im Voraus auszuschließen. Allerdings sind die genauen Systemgrenzen zu Beginn einer Messkampagne oft nicht bekannt, was das Risiko birgt, kritische Zustände zu erreichen oder relevante Messbereiche zu übersehen. Dies kann zu ineffizienten Messungen und im schlimmsten Fall zu kostspieligen Systemausfällen führen.
ETAS ASCMO-ODCM (Online DoE mit Constraint Modeling) revolutioniert diesen Prozess. Anstatt sich ausschließlich auf Expertenwissen zu verlassen, nutzt ASCMO Techniken des maschinellen Lernens, um den gesamten Messbereich während der Kampagne selbstständig zu erkunden, automatisch Systemgrenzen zu erlernen und potenziell riskante Messpunkte auszuschließen. Das zugrundeliegende Klassifizierungsmodell wird während des Betriebs mit aktiven Lernmethoden kontinuierlich verfeinert und kategorisiert den Messbereich in sichere und riskante Zonen, was eine umfassende und dennoch sichere Messstrategie ermöglicht.
Darüber hinaus automatisiert INCA-FLOW nicht nur ETAS INCA, sondern ermöglicht dank des ad hoc entwickelten Toolbox Testbench Connectors (TBC) auch die nahtlose Integration in die bestehende Toolchain, einschließlich ASCMO-ODCM und das Prüfstandssystem. INCA-FLOW initiiert und verwaltet automatisch alle Operationen: Es verwendet eine von ASCMO generierte DoE von ExpeDes als Grundlage für ODCM und sendet entsprechende Befehle an das Prüfstandssystem und INCA, um die vorgesehenen Messpunkte anzusteuern. Spezielle Funktionen und integrierte Bibliotheken werden verwendet, um eine schrittweise und reibungslose Kalibrierung der Designpunkte zu gewährleisten. Treten Soft-Limit-Verletzungen auf, bietet das System Korrekturmaßnahmen an, wie zum Beispiel das erneute Anfahren des Zielpunktes. Die Rückmeldung über die Durchführbarkeit des Punktes wird dann an ODCM zurückgegeben, das bestimmt, welcher der nächste optimale Punkt anvisiert werden sollte und ob der Vorgang abgeschlossen werden sollte.
Durch die Kombination von ETAS ASCMO, ETAS ASCMO-ODCM und INCA-FLOW konnte SUBARU seine Effizienz erheblich steigern. Im Einzelnen wurden drei wesentliche Vorteile realisiert:
- Durch die Vermeidung kritischer Messpunkte wurde nicht nur viel Zeit gespart, sondern auch das Risiko von Motorschäden und die damit verbundenen Kosten reduziert.
- Die exakte Eingrenzung der relevanten Messbereiche führte zu einer höheren Anzahl erfolgreicher Messungen in allen systemrelevanten Bereichen. Dies ermöglichte ein robustes Modell in ETAS ASCMO und machte gleichzeitig den gesamten Kalibrierungsprozess effizienter.
- Der Wegfall der Abhängigkeit von Expertenwissen vereinfachte die Vorbereitung von Messungen erheblich, da die Einrichtung und Durchführung von Tests mit ODCM und INCA-FLOW automatisiert wurde und keine manuellen Eingriffe erforderte.
Insgesamt ermöglichen diese Optimierungen SUBARU, den steigenden Anforderungen der Automobilindustrie gerecht zu werden und gleichzeitig Ressourcen zu schonen und Risiken zu minimieren.
Für weitere Informationen besuchen Sie die ASCMO-Produktseite.