«Hardware in the Loop»-Softwaresimulation als Teststandard für elektronische Steuerungen und Assistenzsysteme Virtueller Stapler-Check

Redakteur: Silvano Böni

Mit dem Linde Safety Pilot (LSP) brachte Linde im letzten Jahr ein Assistenzsystem für Gabelstapler auf den Markt, welches im Betrieb fortlaufend Fahrzeugparameter wie Hubhöhe, Lastschwerpunkt, Lastgewicht und Geschwindigkeit überwacht und den Fahrer warnt, sobald sein Fahrzeug im Grenzbereich bewegt wird. Parallel zur Entwicklung des LSP bauten die Versuchsingenieure von Linde ein «Hardware in the Loop»-Testverfahren (HIL) auf, das es ihnen ermöglicht, komplexe Systeme wie LSP oder andere elektronische Steuerungen und Systeme an virtuellen Staplermodellen zu prüfen und auf dieser Basis weiterzuentwickeln.

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(Bild: Linde)

Der Linde Safety Pilot war zuerst für die Elektrogabelstapler im Traglastbereich von zwei bis fünf Tonnen verfügbar. In diesen beiden Baureihen bietet Linde Material Handling 34 verschiedene Fahrzeugmodelle an, hinzu kommen etliche Mastvarianten und Anbaugeräte – für jede dieser Varianten muss das Assistenzsystem ausgelegt und getestet werden. «LSP für jede verfügbare Fahrzeugvariante im Feld zu testen, würde nicht nur den finanziellen Rahmen sprengen, sondern auch viel zu viel Zeit in Anspruch nehmen», erklärt Hans-Joachim Wenzel. Er blickt auf 27 Jahre Erfahrung in der Konstruktion und im Versuch bei Linde zurück und leitet seit 2003 den Fahrzeugversuch im Entwicklungszentrum von Linde Material Handling. «Mit unserem ‹Hardware in the Loop›-Verfahren schaffen wir das viel schneller und kosteneffizienter – aber mehr noch: Wir können auch Neuentwicklungen am virtuellen Staplermodell testen und Innovationen rascher zur Serienreife bringen.» Solche modernen Entwicklungstechnologien müsse man einsetzen, um die technologische Marktführerschaft von Linde zu festigen und weiter auszubauen.

Vom manuellen zum vollautomatisierten Test

Nahezu alle Funktionen an einem Gabelstapler von Linde werden heute elektronisch gesteuert. Das Fahrzeug fährt und arbeitet überwiegend «by wire», ohne direkte mechanische oder hydraulische Kraftübertragung. Die Versuchsingenieure müssen verifizieren, dass alle elektronischen Systeme, insbesondere sicherheitsrelevante wie elektronische Lenksysteme, Maststeuerung per Joystick oder komplexe Assistenzsysteme wie der Linde Safety Pilot, zuverlässig unter allen äusseren Bedingungen funktionieren. Im Fehlerfall müssen die integrierten Sicherheits- und Überwachungssysteme das Fahrzeug in einen sicheren Zustand überführen.

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Für diese Tests wurden in der Vergangenheit Fahrzeug und Steuergeräte über Messadapter verbunden und manuell mit Kurzschlüssen, Leitungsunterbrechungen und Störsignalen beschaltet, um zum Beispiel zu prüfen, dass alle aus Sicherheitsgründen redundant ausgeführten Schaltungen auch bei Fehlern keine ungewollte Fahrzeugbewegung zulassen. Das Verfahren erforderte über tausend Einzelprüfschritte, die durchzuführen, zu bewerten und zu dokumentieren waren.

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