Live-Optimierung durch den Porsche Engineering Data Service

Out of the ComBox

Der Porsche Engineering Data Service (PEDS) vereinfacht die drahtlose Bereitstellung von Messdaten nach einer Erprobungsfahrt.

Der Porsche Engineering Data Service (PEDS) vereinfacht die drahtlose Bereitstellung von Messdaten nach einer Erprobungsfahrt und ermo╠łglicht ihre schnelle Auswertung. Analysen ko╠łnnen bereits Minuten nach der Fahrt zur Verfu╠łgung stehen ÔÇô oder schon wa╠łhrenddessen. Zudem la╠łsst sich der Anteil der live ausgewerteten Messdaten vor deren Archivierung erho╠łhen.

Bei Porsche ist es Tradition, dass ein neues Fahrzeugmodell nicht nur von den Entwicklungsingenieuren erprobt wird, sondern von vielen Versuchs- und Qualita╠łts-Mitarbeitern. Die Tester ko╠łnnen ihr Feedback jetzt noch schneller abgeben: Wer eine Optimierungsmo╠łglichkeit findet, stellt das Fahrzeug ab, tippt sein Smartphone an und spricht einen Kommentar ein. Zum Beispiel: ÔÇ×Sitzheizung in Stufe 1 zu warm.ÔÇť Wenige Augenblicke spa╠łter erha╠łlt die zusta╠łndige Fachabteilung eine E-Mail mit dem Kommentar, der automatisch in Text umgewandelt wurde. Au├čerdem haben die Ingenieure dort Einblick in alle Messdaten aus dem Fahrzeug, da diese per Mobilfunk an einen zentralen Server flie├čen. So kann das Feedback schnell gepru╠łft und gegebenenfalls eine Softwareanpassung fu╠łr das Fahrzeug entwickelt werden.

Image Alt Text

 

Mo╠łglich wird diese Live-Optimierung durch den Porsche Engineering Data Service (PEDS): Dieses System vernetzt die internationalen Erprobungsfahrzeuge mit den Entwicklern und vereinfacht so die Messdatenanalyse erheblich. Um den Service nutzen zu ko╠łnnen, muss im Testfahrzeug zusa╠łtzlich zum Messsystem oder Datenlogger lediglich eine sogenannte ComBox angeschlossen werden, wofu╠łr wenige Handgriffe ausreichen. Das Gera╠łt leitet die Daten der eingebauten Messgera╠łte per Mobilfunk (LTE/5G) oder WLAN an einen Server des PEDS weiter. Dort werden sie aufbereitet und automatisch ausgewertet. ÔÇ×Das ist ein Plug-and-Play-DigitalisierungsprozessÔÇť, erkla╠łrt Bjo╠łrn Pehnert, Fachreferent Digitalisierung und Initiator des Projekts PEDS bei Porsche Engineering.

 

 Stephan Gehrmann, Leiter Fachgebiet Messtechnik Automatisierung, 2022, Porsche AG

Stephan Gehrmann, Leiter Fachgebiet Messtechnik Automatisierung bei der Porsche AG

Manuelle Abl├Ąufe einsparen

Die ComBox macht in der Erprobungsphase viele manuelle Abla╠łufe u╠łberflu╠łssig, zum Beispiel beim Transfer der gesammelten Messwerte: Ein Datenlogger im Fahrzeug beispielsweise zeichnet pro Minute eine erhebliche Datenmenge auf, wobei neben der Kommunikation zwischen den Steuergera╠łten bei Bedarf auch Kamerabilder, Druck- und Temperaturdaten erfasst werden. Bisher wurden Wechselmedien genutzt, um die Messdaten zu stationa╠łren PCs (Auslesestationen) automatisiert zu transferieren. ÔÇ×Datenlogger liefern Rohdaten, die sich erst nach einer Konvertierung auswerten lassenÔÇť, erkla╠łrt Stephan Gehrmann, Leiter Fachgebiet Messtechnik Automatisierung bei der Porsche AG. Im letzten Schritt wa╠łhlten die Entwickler die relevanten Daten aus und analysierten sie interaktiv. Wenn an einem anderen Standort getestet wurde und eine Dienstreise no╠łtig war, konnten so mehrere Tage vergehen, bis die ersten Erkenntnisse aus einer Erprobungsfahrt vorlagen.

Dank PEDS dauert die U╠łbertragung und Auswertung nur noch Minuten. Die Zeitersparnis ergibt sich zum einen daraus, dass die ComBox Messdaten zeitnah u╠łbertra╠łgt: Die Verzo╠łgerung liegt bei geringen Datenmengen zwischen 15 und 20 Sekunden. Zum anderen laufen jetzt alle nachfolgenden Arbeitsschritte automatisch ab: PEDS konvertiert die Rohdaten und filtert diejenigen aus, die fu╠łr den Fachbereich relevant sind. So spielt beispielsweise fu╠łr die Fahrwerksoptimierung das Innenraumklima keine Rolle. Zum Schluss folgt eine automatische Analyse. Dafu╠łr wurden die bereits vorhandenen Werkzeuge der Fachabteilungen in die Gesamtlo╠łsung integriert. ÔÇ×Wir haben nichts neu erfunden, sondern das bestehende Know-how in einen digitalen Prozess integriertÔÇť, erkla╠łrt Pehnert. ÔÇ×PEDS kann zum Beispiel Daten selbststa╠łndig in die vorhandene Simulation eines Bauteils einspeisen.ÔÇť

Image Alt Text

 

Die Automatisierung sorgt nicht nur fu╠łr ku╠łrzere Reaktionszeiten, sondern zugleich auch fu╠łr eine deutliche Verbreiterung der zeitnah und automatisch ausgewerteten Datenbasis. Rund 150 Erprobungsfahrzeuge sind bereits u╠łber eine ComBox an den Server angeschlossen, bis zum Ende des Jahres sollen es noch einmal etwa so viele sein. Das bedeutet schnellere Verfu╠łgbarkeit der Daten fu╠łr die Entwickler ÔÇô und zwar an allen Standorten, da sa╠łmtliche Messdaten weltweit in einen gemeinsamen Pool flie├čen, beispielsweise in der Porsche-internen Messdaten- und Versuchsplattform ÔÇ×CluuÔÇť. Stand jeder Fachabteilung bisher nur eine Handvoll Erprobungsfahrzeuge zur Verfu╠łgung, ko╠łnnen die Ingenieure jetzt gezielt mit relevanten Daten┬áanderer Teams versorgt werden. Dafu╠łr mu╠łssen die Entwickler nur u╠łber die notwendigen Berechtigungen zur Nutzung der Daten verfu╠łgen. Ein Ingenieur in Weissach zum Beispiel wird aktiv auf eine Auffa╠łlligkeit in Mess┬ş daten hingewiesen, die Kollegen im chinesischen Anting erhoben haben. So lassen sich neue Funktionen deutlich schneller testen und umsetzen.

Image Alt Text

 

Mithilfe von PEDS lassen sich zudem leichter sogenannte digitale Zwillinge erstellen und abgleichen, also Simulationen von Bauteilen. Ein solches Modell haben die Entwickler von Porsche Engineering beispielweise von der Hochvolt-Batterie eines E-Fahrzeugs erzeugt. Es verha╠łlt sich thermisch genau wie ein echter Stromspeicher. Dieses Modell mit 37 Parametern wurde mithilfe des PEDS optimiert: Schon wa╠łhrend der Fahrt flossen Daten aus dem Testfahrzeug in die mathematische Simulation, die sich so permanent verbessert hat. Das Ergebnis: Der Fehlerwert ÔÇô also die Abweichung zwischen realem und simuliertem Verhalten der Batterie ÔÇô konnte halbiert werden. ÔÇ×Dass solche Prozesse jetzt ÔÇÜliveÔÇś mo╠łglich sind, ist ein echter DurchbruchÔÇť, sagt Pehnert.

Digitale Optimierungsschleifen

Weil sich der digitale Zwilling eines Bauteils so realita╠łtsnah verha╠łlt, kann er reale Experimente sinnvoll erga╠łnzen und damit teilweise gezielt ablo╠łsen. Mit seiner Hilfe la╠łsst sich zum Beispiel die Auslegung und Anordnung der Ku╠łhlplatten in der Hochvolt-Batterie optimieren. Hier alle Optionen tatsa╠łchlich zu bauen, wa╠łre unmo╠łglich. ÔÇ×Digital lassen sich die Optimierungsschleifen jedoch sekundenschnell fahrenÔÇť, erkla╠łrt Pehnert. ÔÇ×Auch das Verhalten der Batterie in einem Prototyp, der noch gar nicht existiert, la╠łsst sich simulieren und perfektionieren.ÔÇť

 

Bj├Ârn Pehnert, Fachreferent Digitalisierung bei Porsche Engineering, 2022, Porsche AG

Bj├Ârn Pehnert, Fachreferent Digitalisierung bei Porsche Engineering

Um den Fahrkomfort zu optimieren, sind Testfahrzeuge oft mit Beschleunigungsaufnehmern ausgeru╠łstet. Sie werden teilweise an Stellen aufgeklebt, die nur im demontierten Zustand erreichbar sind. Bei der Erprobungsfahrt kann es vorkommen, dass sich ein Sensor leicht verschiebt. Das ist tu╠łckisch, weil er meist nicht komplett ausfa╠łllt, sondern weiter Daten liefert. Sie wirken zwar plausibel, haben aber keine Aussagekraft mehr. ÔÇ×Selbst ein erfahrener Ingenieur kann das oft nicht erkennenÔÇť, erkla╠łrt PEDS┬şEntwickler Jonas Brandstetter von Porsche Engineering. Fru╠łher fielen solche Fehler erst Wochen nach der Fahrt auf, was dazu fu╠łhrte, dass die Erprobung wiederholt werden musste ÔÇô gerade bei Tests in entlegenen Gebieten ein enormer Aufwand.

Mit PEDS kann das nicht mehr passieren: Das System u╠łberpru╠łft die Messdaten schon wa╠łhrend der Fahrt auf Anomalien. Das u╠łbernimmt ein KI-Algorithmus auf dem Server, der anhand von wenigen Datensa╠łtzen gelernt hat, wie ein korrektes Sensorsignal aussieht, sodass er fehlerhafte Messungen erkennen kann. Schla╠łgt der Algorithmus an, bekommt der Test-Ingenieur eine Push┬ş-Nachricht auf sein Smartphone und kann den Probelauf abbrechen.

In 15 Anwendungsfa╠łllen quer durch alle Fachgebiete wurde PEDS schon erfolgreich getestet ÔÇô von der Fahrwerksoptimierung bis zur weltweiten Beanstandungsanalyse auf Qualita╠łtsstationen. Doch das Potenzial des Systems ist noch lange nicht ausgereizt. ÔÇ×Jetzt bescha╠łftigen wir uns mit der SkalierungÔÇť, berichtet Pehnert. Auf der Agenda steht darum gerade die Vernetzung mit dem Messdatenmanagement der Volkswagen┬ş-Gruppe. An die Messdaten┬ş und Versuchsplattform ÔÇ×CluuÔÇť ist PEDS bereits angebunden. Hier ko╠łnnen heute schon die Messdaten von den Datenloggern von Porsche abgerufen werden. Au├čerdem soll die drahtlose U╠łbertragung der Messdaten nochmals vereinfacht werden. Geplant ist, die Daten der Messgera╠łte per WLAN an das Speech2Text┬ş Smartphone im Fahrzeug zu u╠łbertragen und von dort an den PEDS weiterzuleiten. Das ko╠łnnte in einigen Anwendungsfa╠łllen eine ComBox im Erprobungsfahrzeug in Zukunft u╠łberflu╠łssig machen.

Zusammengefasst

Der Porsche Engineering Data Service (PEDS) vernetzt die weltweit verteilten Erprobungsfahrzeuge mit den Entwicklern. Mit der speziell dafu╠łr entwickelten ComBox lassen sich Daten fast in Echtzeit an die PEDS┬şServer senden, wo sie aufbereitet und automatisch ausgewertet werden. Das verringert den Aufwand und verku╠łrzt die Entwicklungszeiten erheblich.

├╝bermittelt durch Porsche

Das k├Ânnte Sie auch interessieren:

%d Bloggern gef├Ąllt das: