고객이 직면한 과제
JLR(Jaguar Land Rover)은 세계에서 가장 잘 알려진 럭셔리 자동차와 사륜구동을 제조하는 다양한 차량 포트폴리오를 제공합니다. 이 포트폴리오의 지속적인 개발을 지원하기 위해 영국 내 두 곳에 있는 구조 테스트 엔지니어는 수많은 구성요소, 하위 시스템 및 차량 프로토타입에 대한 배터리 내구성 테스트를 수행하느라 바쁘게 지냅니다. 이러한 노력을 주도하는 사람 중에는 제품 분석 및 검증 부문의 그룹 리더인 Ian Payne 씨가 있습니다. 그의 팀은 구성요소 수준에서 전체 차량 시뮬레이션에 이르기까지, 모든 JLR 제품의 강도와 내구성을 평가하는 데 사용되는 테스트 장비를 책임지고 있습니다.
“모든 실험실에서 단축 굴착 장치부터 최첨단 차량용 로드 시뮬레이터에 이르기까지 다양한 장비를 설계, 제조 및 운영하고 있습니다.”라고 Payne 씨가 말했습니다. “저희 팀은 차량 내구성 검증의 기반으로, 저희가 수집한 데이터는 전체 비즈니스에서 제품 개발을 지원합니다."
Payne 씨가 직면하는 가장 큰 과제 중 하나는 더 나은 결과를 빠르게 도출하고 신제품 출시 속도를 높여야 한다는 끊임없는 압박입니다. 이를 위해 그와 그의 팀은 테스트의 정확성과 효율성을 개선할 수 있는 모든 기회를 모색합니다. 이들이 문제에 접근하는 한 가지 방법은 테스트 통합을 통해 여러 개별 테스트를 데이터가 풍부한 단일 시뮬레이션으로 결합하는 것입니다.
“우리의 최우선 과제는 테스트 시간을 최적화하는 것입니다.”라고 Payne 씨는 말했습니다. “다만 단점은 우리가 더 복잡한 테스트를 수행한다는 것입니다. 가변 댐핑, 활성 롤, 활성 차동 장치와 같은 차량의 모든 활성 시스템을 시뮬레이션하고 실시간 테스트에 이러한 모든 복잡성을 통합하는 것은 매우 어려운 일입니다.”
MTS 솔루션
현재 JLR은 MTS를 통해 한 쌍의 MAST(다축 시뮬레이션 테이블) 시스템으로 이 문제를 해결하고 있습니다. Payne 씨의 팀은 MAST 시스템을 사용하여 차체 입력, 구조적 엔진 장착 부하 및 TIF(토크 입력 고정 장치)를 통해 전달되는 실시간 토크를 사용하여 파워 트레인 및 드라이브 트레인을 포함한 전체 엔진 장착 시스템의 구조적 내구성을 검증합니다.
"실시간 시뮬레이션을 실행하여 차량의 상호 관련 예측 수명을 통해 구조적 내구성을 확립합니다.”라고 Payne 씨가 말했습니다. “MTS의 MAST 시스템을 사용하면 전체 엔진 마운팅 시스템을 한 번에 볼 수 있습니다. 이를 통해 보닛 패키징 및 배선 하니스를 포함한 차량 패키징도 확인할 수 있습니다. 이 시스템은 훌륭한 도구입니다.”
직교 및 헥사포드 구성 모두에서 사용할 수 있는 MTS MAST 시스템은 통제된 실험실 설정에서 실제 서비스 환경의 진동 현상을 정확하게 복제하도록 설계되었습니다. Payne 씨의 팀이 사용하는 직교 시스템은 공진이 없는 정사각형 2x3미터 테이블을 제공하며 6자유도(6DOF) 시뮬레이션을 지원합니다. 3개의 수직 액추에이터는 수직, 피치 및 롤 모션을 적용하고, 3개의 수평 액추에이터는 측면, 요 및 종방향 모션을 적용합니다.
Payne 씨는 "테스트 중 엔진 마운트에 정확한 평균 하중을 보장하기 위해 일반적으로 세로 및 가로 방향으로, 때로는 수직으로 파워 트레인에 직접 제어 하중을 가하고 있습니다."라고 말했습니다. “꽤 큰 테이블입니다. 이를 사용해 V8 엔진으로 전체 4x4 전면 파워 트레인 시스템을 패키징할 수 있습니다. 우리는 최대 30Hz의 주파수와 최대 20Hz의 구동 토크에서 테이블을 실행합니다.”
고객 혜택
Payne 씨에 따르면 MTS MAST 시스템은 이전에 분리된 여러 테스트를 하나로 결합하는 데 필수적입니다. 특히, MAST 시스템의 견고한 디자인과 높은 페이로드는 Payne 씨의 팀이 시편 질량을 최대화할 수 있도록 하는 반면, 정밀한 6DOF 모션 제어는 프로토타입 검증의 전체 스펙트럼에 필요한 모든 테스트 기능을 제공합니다.
“가능한 한 많은 테스트를 하나의 물리적 프로토타입으로 만들려고 노력하고 있습니다.”라고 Payne 씨가 말했습니다. "더 복잡하긴 하지만 사실 개발하는 동안 많은 시간을 절약하고 있습니다. 시스템 상호 작용이 모두 함께 작동하기 때문에 테스트가 더 강력하고 훨씬 더 현실적입니다.”
현실감이 향상한다는 것은 프로토타입이 테스트 트랙에 도착하면 JLR 팀이 볼 것으로 기대하는 실제 오류의 많은 부분을 단일 MAST 테스트가 밝힐 수 있음을 의미합니다. 시험장 이전에 이러한 오류를 파악하고 해결하면 효율성이 향상되고 시장 출시 시간이 단축됩니다.
“6DOF 테스트를 통해 전체 차량의 구조적 내구성에 대한 훌륭한 통찰력을 얻을 수 있었습니다.”라고 Payne 씨가 말했습니다. “MAST 시스템은이 작업에 환상적입니다. 테스트를 결합하고 더 복잡한 전체 차량 시뮬레이션을 생성하는 것과 관련해서는 당분간 MAST 시스템 및 6DOF 테스트에 집중할 것입니다.”
물론 테스트 시스템은 전체 솔루션의 일부일 뿐입니다. MTS는 Payne 씨의 팀이 신뢰하게 된 업계 최고의 테스트 소프트웨어와 전문가 서비스 및 지원도 제공합니다.
"우리는 MTS로부터 큰 지원을 받고 있습니다."라고 Payne 씨는 말했습니다. “MTS 팀의 모든 사람과 긴밀한 관계를 맺고 있으며 현장 서비스 엔지니어가 제공하는 전문성을 매우 존중합니다. 그들의 기술적 지식은 가장 높이 평가되며 우리가 계속 발전함에 따라 가치 있을 것입니다.”
