Real World Simulator

Senest opdateret d. 12/4-2012
DELTA
Resultatkontrakt 2013-2015 under temaerne Produktionsteknologi og Informations- og Kommunikationsteknologi
Carsten Thomsen
Director of Engineering

Mange speciale- og Ph.d. studerende udvikler prototyper, der aldrig kommer til at lykkes, fordi de kun virker i laboratoriet. Prototyper og idéer skal møde den virkelige verden, ´The Real World Simulator´, der bygger på 70 års erfaring med test og feltforsøg. SMV´ere skal ligeledes hurtigt evne at vurdere, om deres produkt vil overleve i den virkelige verden.
Der opbygges et kammer, der kan påvirke med kulde/varme, fugt, vibration, elektriske felter, elektriske transienter, UV, slaghamre m.m. Hermed kan produktets egenskaber på kort tid evalueres ved hjælp af hurtige testteknikker, der svarer til scenarier i den virkelige verden.  

Ny viden og serviceydelser
Rundt omkring i landet sidder flere speciale- og Ph.d. studerende med prototyper, der aldrig kommer til at lykkes, fordi de kun virker i laboratoriet. Prototyper og idéer skal møde den fysiske virkelige verden – ”The Real World Simulator”, der bygger på 70 års erfaring med test og feltforsøg. Det samme gælder små og mellemstore virksomheder, som hurtigt skal kunne vurdere, om deres produkt vil overleve i den virkelige verden.
Der opbygges et kammer, der samtidigt kan påvirke med kulde/varme, fugt, vibration, elektriske felter, elektriske transienter, UV, slaghamre osv. Tanken er, at man på kort tid kan evaluere produktets egenskaber ved hjælp af hurtige testteknikker. I kammeret kan man prøve testprogrammer, der svarer til forskellige virkelige scenarier, som produkterne skal kunne holde til - eksempelvis:

  • Man kan tage hi-fi forstærker ind fra bilen til den varme stue og tænde den med det samme.
  • Man kan tage computeren bag på cyklen på vej til arbejde i øsende regnvejr.
  • Man kan se, hvad der sker, hvis et 3-årigt barn har gemt ens mobiltelefon i fryseren.

Konceptet i aktivitetsplanen er, som modsvar til fuldt specificeret HALT test eller lignende, at opbygge en facilitet, der prøver at efterligne verden på bedst mulige måde i simple, men realistiske brugsscenarier. Det hele skal styres fra et program, hvor det ikke er indstillinger, som internationale teststandarderne alene sætter som f.eks. ”-20 grader Celsius i 3 timer og derefter stigning til +18 på 3 minutter”. Men blot testindstillinger i kategorien ”Tag test-emnet fra bilen til huset en kold vinterdag”. 
Serviceydelserne vil således rette sig omkring en lang række meget praksisnære tests, der både er let forståelige, let kommunikérbare og ikke mindst fleksible og omkostningsbevidste at opbygge og ombygge. Disse forsøg er væsentlige i de tidlige faser – og især for mindre projekter, forskningsprojekter, studerende og SMV’er, hvor deres ”produkter” skal virke i en kontekst – men ikke nødvendigvis er logiske, påkrævede eller ønskede i forhold til standard testopstillinger og principper.
For at dette skal lykkes med mening og kvalitet, er det kritisk, at facilitet og services baseres på de utallige testresultater og erfaring fra mere end 3.000 årlige tests og fra dataopsamling i den virkelige verden.  Denne datadrevne viden om fejlårsager skal bruges til at udvikle nye ”real life” testscenarier og bidrage til en videnudvikling hos producenter og studerende. Derfor skal der laves målemetoder, som kan karakterisere produkter, som samtidig bliver holdt op mod den database, der er dannet fra tidligere test. Derved kan vi besvare, hvorfor nogle produkter fejler oftere end andre, hvilke fejlårsager der er typiske – og hvordan data korrelerer.
Centrale aktiviteter
Testdata fra pålideligheds- og EMC test skal struktureres og systematiseres til at opbevares i en stor fælles database. Data skal analyseres ved hjælp af metoder som neurale netværk og particle swarm optimization til at kunne finde fællesnævnerne i tidligere års test.
For effektivt og hurtigt at kunne indsamle data og få karakteriseret mange produkter med en rationel indsats, skal der udvikles ekstremt hurtige testteknikker. F.eks. tænkes der for elektriske miljøpåvirkninger på tilpasning af state-of-the art målinger af udstrålet elektrisk støj, som vil kunne måles på få minutter ved hjælp af tidsdomænemålinger og beregningsalgoritmer. De opsamlede data vil være organiseret i databasestruktur, så data mining vil være mulig. Testkammeret skal specificeres og opbygges ud fra erfaring og med inspiration fra DELTA´s testdata. 
Der ligger en væsentlig nyskabelse og nyt forskningspotentiale i samtidige test med mange påvirkninger, idet over 95 % af nuværende tests er baseret på én påvirkning ad gangen. Den teoretiske tilgang til dette er kompleks fra et matematisk og modellerings synspunkt, hvorfor det er sundt at starte forskning med afsæt i resultater fra praktiske forsøg.
Herved er de centrale aktiviteter:

  • Udvikling af ”Real World Simulator”.
  • Udvikling af test scenarier for denne baseret på typiske brugsmønstre.
  • Udvikling af matematiske modeller af multi-stimulations test i samarbejde med universiteter, herunder international hjemtagning og udveksling af viden.
  • Dansk og internationalt samarbejde angående udveksling af test data set for at fremme forståelsen og forskning.
  • Udvikling af formelle test services med specielt fokus på tilgængelighed for SMV’er.
  • Videnspredning ved hjælp af Real World testeksempler, suppleret med videnskabelige artikler i internationale fora.
  • Kursus for studerende, forskere og udviklere.

Rationale for indsatsen
Alle standarder er beskrevet ud fra arketyper på brugsscenarier eller regulatoriske krav om sikkerhed eller kvalitet. Ofte spørger man sig selv: "Men svarer det nu også til den virkelige verden?". Real World Simulator tilstræber at lave netop dette og ikke andet. Det skal være virkelig-verden-påvirkninger via scenarier, som kunderne kan relatere til og ikke via parametre, som er opstillet af standarder. Heri ligger også en ny kilde til viden om produkters egenskaber og funktionelle svagheder og styrker, som gængse standardtests ikke afslører i dag.
Målgruppen for ydelsen er SMV’er og nye produktskabere, der kan bruge testteknikkerne som et førstehånds- eller prototype værktøj for nyudviklede produkter. Derudover er der mange studerende og forskere på tekniske skoler og universiteter, der i forbindelse med uddannelse, specialer eller af interesse, bygger prototyper og søger at realisere idéer – men hvor der i dag ikke er afprøvningsmuligheder. Alt for ofte ender disse som laboratorieprøver. Ved at have en service i Real World Simulator får vi også bragt en masse nye prototyper, teknologier og idéer til overfladen, der i dag dør i laboratoriet.
Endeligt foretages der hvert år tusindvis af funktionelle tests, som ofte giver et reaktivt svar – men alt for sjældent aktiveres disse historiske data i nyudvikling eller nytænkning. Dette vil især få betydning for studerende, SMV’er og opstartsvirksomheder, der kommer til test for første gang – i modsætning til modne virksomheder, der har opbygget en historik på deres produkter.
Mulige samarbejdspartnere

  • Alle universiteter, tekniske skoler og ingeniørhøjskoler, der benytter prototyper med elektronik/mekanik og elektromekanik samt produkt design og pålidelighed.
  • GTS´er med komplementære specialer og brugsscenarier f.eks. AgroTech eller Force Technology. Samarbejde med andre GTS’er skal være med til at inkludere andre relevante testdiscipliner.
  • Elektronik designhuse, som ofte producerer mange forskellige prototyper på et år, kan have stor gavn af og bidrage væsentligt til forbedring af state-of-the-art på dette område.

 

6 kommentarer

Herunder er indlæg og kommentarer fra interessenter på aktiviteter og aktivitetsforslag.

dralle
Tirsdag d. 15/5-12 kl. 14:39

Det er givet, at en real world simulator ville kunne have forebygget en række af de børnesygdomme vores produkter i starten havde. For en virksomhed som vores vil adgang til et sådant testmiljø i mange tilfælde kunne få afgørende betydning for at modne produkterne hurtigt og dermed forbedre lønsomheden.

Davy Pissoort
Torsdag d. 24/5-12 kl. 20:56

This project addresses a very important topic that has applications in many areas (automotive, machines, renewable energy,...)

Michael A. E. Andersen
Søndag d. 27/5-12 kl. 06:30

Hvordan vil I stille denne service til rådighed for studenterprojekter, som kun I yderst sjældne tilfælde har et budget ?

carstent
Mandag d. 28/5-12 kl. 21:57

Tak for dine kommentarer. Erfaringen er klart at jo tidligere et problem fanges, jo større er besparelsen. At først opdage fejl når det "store" tests kører, resulterer ikke bare i større test omkostninger, men i større rettelsesomkostninger og projektforsinkelser.

Carsten Thomsen

DELTA

carstent
Mandag d. 28/5-12 kl. 22:00

Thank you for your positive response. It is one of the goals of this projekt to help drive down the total cost of development by finding design issues early in the process. This is particularly an issue for SME's where the cost of test can be higher relative to potential revenue than for larger companies.

Carsten Thomsen
DELTA

carstent
Mandag d. 28/5-12 kl. 22:07

Det er vi positiv over for og er faktisk en af formålene med projektet. Det er jo vigtigt at teknologier som historisk set var forbeholdt "de store" p.g.a. kost, drives ud til SMV'er og til de studerende. Vi opfatter det som vigtigt at de studerende får deres prototyper eksponeret over the "the real world" simulator, ikke bare som en matematisk model, men en reel fysisk påvirkning.

Carsten Thomsen
DELTA