Testsysteme, Prüf- und Messgeräte, Simulationstechnik sowie Laborgeräte benötigen immer komplexere, umfassendere Elektronik, um vielfältige Aufgaben bewältigen zu können. Simulationen besonders im Automotivebereich decken viele unterschiedliche, technische Felder ab und benötigen daher je nach Applikation diverse Elektronik im Gehäuse. Flexibilität bezüglich der Bestückung mit diversen Baugruppen und die Erfüllung von IP5x-Schutzklassen aufgrund strenger, marktspezifischer Vorgaben wird hier schnell zur Herausforderung.

Zum einen ist eine modulare Gehäusetechnik erforderlich, die schnelle, unterschiedliche (Um-) Konfigurierungen mitmacht, zum anderen können diese Konfigurierungen rasch auch sehr umfangreich sein. Wenn die Systeme etwa an verschiedenen Orten zum Einsatz kommen sollen, erschwert das umfangreiche Innenleben der Systeme den Transport. Durch projektspezifische Anpassungen eines Standard-Systemgehäuses lassen sich indes derartige Herausforderungen meistern.

Schwere Lasten zu transportieren ist nicht so einfach, wie es aussieht: Moderne Testsysteme beherbergen komplexe und empfindliche Elektronik, die einiges wiegen kann. Ein passendes Gehäuse ist deshalb wichtige Voraussetzung für den sicheren Transport.

Schwere Lasten zu transportieren ist nicht so einfach, wie es aussieht: Moderne Testsysteme beherbergen komplexe und empfindliche Elektronik, die einiges wiegen kann. Ein passendes Gehäuse ist deshalb wichtige Voraussetzung für den sicheren Transport.Heitec

Vielfältige Testszenarien

Leichter Transport schwerer Lasten – das klingt erst einmal nicht besonders aufregend. Tatsächlich aber handelt es sich um ein breites Forschungsfeld und einen sehr komplexen Bereich, der gehörigen Einfluss auf Arbeitsschutzmaßnahmen hat. Insbesondere im Testbereich werden schwere Systeme eingesetzt, deren Beweglichkeit und modularer Aufbau aus vielerlei Gründen wichtig ist.

Heutige Anwendungen mit komplexer Elektronik bringen viele unterschiedliche Testszenarien hervor. Tests werden schon sehr frühzeitig in den Produktentwicklungsprozess integriert und besetzen in der Folge die verschiedensten Felder. Oft laufen sie weltweit automatisiert 24 Stunden am Tag, sieben Tage die Woche, auf unterschiedlichen Ebenen. Dabei kommen verschiedene Strukturen und Parametrierungen zum Einsatz. Zahllose Schnittstellen, Software, grafische Benutzeroberflächen, Echtzeitansteuerung und Host-Werkzeuge sind zu integrieren. Die Systeme umfassen den weiten Bereich von Funktions- und Freigabetests über Integrations- und Softwarequalifizierungs- bis hin zu Diagnosetests, um nur einige zu nennen.

Skalierbare Simulationen

Mit der rasanten Entwicklung der Automobilelektronik und den Anforderungen an minimierte Entwicklungszeiten haben auch Simulationsumgebungen in den letzten Jahren sehr an Bedeutung gewonnen. Beispielsweise haben sich Hardware-in-the-Loop-Simulatoren (HIL) stetig weiterentwickelt und müssen auch künftig mit den elektronischen Innovationen in der Automobilelektronik Schritt halten. Aufgrund der Komplexität und der erforderlichen Skalierbarkeit solcher HIL-Simulatoren handelt es sich dabei je nach Firmengröße um eine zentrale Testvergabe, bei der die verschiedenen Abteilungen virtuell auf das konzentrierte Testequipment zugreifen. Jede Abteilungen hat eigene Anforderungen an die Testimplementierungen, da ist große Variabilität gefragt, auch in Bezug auf die Gehäusetechnik.

In anderen Fällen werden virtuelle mit physischen Tests, Simulationen mit Mechatronik gekoppelt. Diese Vielschichtigkeit fordert den Testsystemen viel ab – hohe Zuverlässigkeit, Robustheit inklusive für raue Umgebung ausgelegte Schutzfunktionen im industriellen Produktionsumfeld und ein modulares Konzept. Entwickeln sich die einzelnen Felder weiter oder erhöht sich die Zahl der Varianten einzelner Anwendungsbereiche, müssen sich auch die Testsysteme weiterentwickeln. Dazu kommt ein immer vielschichtigeres Innenleben.

Die komplexe Elektronik und Sensorik eines Oberklasse-Fahrzeugs kann mehrere hundert Relais, Digitalausgänge, Kanäle sowie Bus-Koppelungen und -Knoten umfassen. Entsprechend groß ist die Anzahl der zu testenden Schnittstellen und Funktionen.

Die komplexe Elektronik und Sensorik eines Oberklasse-Fahrzeugs kann mehrere hundert Relais, Digitalausgänge, Kanäle sowie Bus-Koppelungen und -Knoten umfassen. Entsprechend groß ist die Anzahl der zu testenden Schnittstellen und Funktionen.Heitec

Hunderte Relais und Kanäle

In einem Oberklassefahrzeug kommen durchaus mehr als 60 verschiedene Controller, komplexe Elektronik und Sensorik zusammen, um die Anzahl der Funktionen und möglichen Gegebenheiten abzudecken. Geht man einen Schritt tiefer und betrachtet die Infotainment-Simulations-Cluster, die neben der zentralen Steuerung, umfangreicher Elektronik, Verstärker, Radio, Telefonen, Navigationsgeräten, Laufwerken und Gateways einschließlich zugehöriger Antennen für Entertainment und GPS auch mehreren Anzeige- und Bedienversionen für die Schnittstelle beinhalten, so kommen dort durchaus mehrere hundert Relais, Digitalausgänge, Kanäle sowie MOST-Bus-Koppelungen und -Knoten zusammen.

Die Komplexität der eingesetzten Elektronik ist also nicht nur die Anzahl der Elektronikelemente im Fahrzeug selbst, sondern auch die große Anzahl an zu testenden Schnittstellen und Funktionen sowie deren Verknüpfung. Die dafür erforderlichen Simulationssysteme stellen dabei nicht nur grundsätzlich hohe und ganz spezielle Anforderungen an die Struktur der Gehäusetechnik, sondern bringen auch sehr schnell ein gehöriges Gewicht auf die Waage.

Mobil trotz komplexer Elektronik

Beim Blick über den Tellerrand der Automobilentwicklung hinaus auf angrenzende Bereiche wie die Luftfahrt, die zwar geringere Stückzahlen, aber ebenso hochkomplexe Produkte fertigen, wird offensichtlich, warum auch hier modulare und mobile Gehäusetechnik für Testgeräte wichtig ist: Ist die zu testende Einheit zu groß, um bewegt zu werden, müssen eben die Testgeräte einfach zu transportieren sein, um an den großflächigen oder sehr schweren Inspektionsbereichen eingesetzt zu werden.

Eckdaten

Gerade im Testbereich kommen oft schwere Systeme zum Einsatz, deren Beweglichkeit und modularer Aufbau aus vielerlei Gründen wichtig ist. Zudem steigt die Komplexität der Test- und Simulationsverfahren und der erforderlichen Elektronik zunehmend. Da sind skalierbare und robuste Gehäuse gefragt, die sich flexibel an unterschiedliche Vorgaben anpassen lassen. Ricase-Gehäuse von Heitec etwa sind für Schwerlasten bis 80 kg ausgelegt, nehmen sowohl 19”-Einschübe als auch Komponenten auf und erfüllen bereits viele Anforderungen an extrem stabile Tisch- und Systemgehäuse.

Gut zu veranschaulichen ist dies anhand von Thermografietests als zerstörungsfreies Prüfverfahren für Faserverbundwerkstoffe zur sicherheitsrelevanten Materialprüfung, wie sie etwa an Flugzeugen erfolgen. Die Testsysteme beinhalten die Funktionalität für eine Vielzahl unterschiedlicher Messungen, umfangreiche Datenerfassung für hohe Reproduzierbarkeit und Echtzeitdarstellung. Dementsprechend ist eine komplexe Elektronik nötig und gleichzeitig müssen die Geräte ganz offensichtlich mobil sein, da es die Zielapplikation in der Testphase nicht sein kann. Sind Testreihen in verschiedenen Phasen und Örtlichkeiten durchzuführen, etwa in Produktion und im Betrieb, ist auch dort mobiles Testequipment vonnöten.

IP-Schutz als Voraussetzung

Nicht zuletzt müssen die Gehäuse stabil und robust sein, gerade wenn sie oft bewegt werden. Da sie außerdem meist in Produktionshallen, an Förderbändern, Zuführungen oder anderen fordernden Umgebungen zum Einsatz kommen, müssen die Gehäuse den Bestimmungen den IP-Schutzarten entsprechen beziehungsweise über hohe Staubdichtigkeit verfügen (IP5x). Nur stabile und sichere Gehäuse gewährleisten letztlich einen kontrollierbaren Testablauf und zuverlässige Ergebnisse.

Der Elektronik-Bereich von Heitec hat daher zahlreichen Kundenwünschen entsprochen und die Ricase-Gehäusefamilie für den flexiblen, mobilen Einsatz und schwere Lasten erweitert. Diese Linie eignet sich sowohl zum Einbau von 19”-Einschüben wie auch von Komponenten.

Ricase-Gehäuse für den Transport schwerer Lasten haben stabile Rollen und sind gemäß IP52 geschützt. Spezielle Varianten lassen sich ohne zusätzliche Verstärkungselemente umsetzen.

Ricase-Gehäuse für den Transport schwerer Lasten haben stabile Rollen und sind gemäß IP52 geschützt. Spezielle Varianten lassen sich ohne zusätzliche Verstärkungselemente umsetzen.Heitec

Variabler Innenausbau

Die neuen kundenspezifischen Ricase-Systeme sind mit stabilen Rollen und speziellen Griffmulden ausgestattet und auf Schwerlasten bis zu 80 kg ausgelegt. In beengten Anwendungen sparen die ergonomisch geformten Griffmulden (statt hervorstehender Griffe) wertvollen Platz und die Rollen sind so ausgelegt, dass auch das Überfahren von Kabeln problemlos möglich ist. Der erwähnte Staubschutz lässt sich mit Ricase-Zubehör gemäß IP52 einfach umsetzen.

Die Basismodelle sind in drei Standarddekorfarben bis zu 12 HE Höhe und 540 mm Tiefe als System- und Tischgehäuse für den Einbau von 19”- und ½-19”-Einschüben oder Komponenten mit extrem variablem Innenausbau und Zusatzkomponenten als Katalogprodukte erhältlich und lassen sich kundenspezifisch bis zu 24 HE Höhe und 780 mm Tiefe ausbauen. Innerhalb des Vollmetallgehäuses ist durch Einschubleisten, die in die Profilnuten geschoben werden, jede gewünschte Befestigung möglich. Sowohl die Standardvariante mit Eckkappen wie auch die Variante mit Rollen bietet durch den Abstand zum Boden oder der Tischplatte sehr gute Be- und Entlüftungsmöglichkeiten.

Maßgeschneiderte Systemplattform

Damit ist die Ricase-Familie sehr skalier- sowie an die verschiedenen Designoptionen und Kundenbedürfnisse anpassbar und gut für den mobilen und stationären Einsatz geeignet. Spezielle Varianten lassen sich aufgrund der patentierten und stabilen, modularen Grundstruktur der Aluminiumdruckgussprofile ohne zusätzliche Verstärkungselemente realisieren. Darüber hinaus kommen Designaspekte und Optik nicht zu kurz: Die Eckblenden und Kunststoff-Dekorelemente können für ein stimmiges Gesamtbild der Anwendung farblich nach Kundenwunsch gestaltet sein.

Bei einem Automotive-Kunden von Heitec etwa kommen traditionell große Schränke für die IPC-Steuerung für mechatronische Funktionstest zum Einsatz, um die Testelektronik zu beherbergen. Auf Wunsch des Kunden realisierte das Unternehmen eine zusätzliche Gehäuselösung auf Basis der Ricase-Familie, da die Elektronik immer kompakter wurde und eine Verkleinerung aufgrund der räumlichen Gegebenheiten in der Produktion nötig war. Zweck der Maßnahme war es, die Systemplattform so anzupassen und in der Höhe zu reduzieren, dass sie platzsparend unter den Fertigungsbändern aufgestellt werden konnte.

Beliebig vergrößern oder verkleinern

Die Ricase-Gehäusehöhe wurde daher auf 7 HE begrenzt, dafür aber mit 66 cm deutlich tiefer gestaltet. Damit ließ sich die Elektronik samt Stromversorgungen für die Hochstromkontakte und Lüfter mit speziell angepassten Ausbrüchen unterbringen, während das Gesamtsystem gleichzeitig beweglicher wurde. Die besondere Tiefe war auch aufgrund der umfangreichen frontseitigen Verkabelung notwendig. Das System ist für den einfacheren Transport mit Feststellrollen ausgestattet und für IP52-Schutz gegen das Eindringen von Staub optimiert. Ein wichtiger Aspekt war wie so häufig die Wartbarkeit der Baugruppenträger, um die Datenerfassung möglichst unterbrechungsfrei zu gestalten und Latenzzeiten gering zu halten. Deshalb wurde nach Kundenvorgabe ein spezielles werkzeuggebundenes Öffnen der Systemschlösser umgesetzt.

Im Prinzip bietet diese Größenskalierbarkeit also die Möglichkeit, jedes Testsystem nahezu beliebig modular aufzubauen und etwa für unterschiedliche Testbereiche und -phasen bei Bedarf zu vergrößern oder zu verkleinern. Bei Ricase handelt es sich um eine bewährte, standardisierte und langzeitverfügbare Systemfamilie. Umfassendes Zubehör und erforderliche Drittanbieter-Bauteile lassen sich gegebenenfalls ohne großen Aufwand implementieren.