ダンフォス・ドライブスポットライト#3

Michael Laursenは、デンマークのグローステンにあるDanfoss Drives社のデジタル製品担当ディレクターです。シミュレーションの取り組みにおいてグローバルチームを率い、HIL(Hardware-in-the-Loop)技術の採用を推進する中心人物の一人である。このブログインタビューでは、Typhoon HILテストベッドを使用することで、どのようにチーム間の調整を効率化し、顧客対応時間を短縮できるかについて述べています。上の短いビデオをご覧になるか、下のインタビュー全文をお読みください。

ドライブ・ビジネスで純粋なプレーヤーであることの重要な課題は何ですか?

私たちはACドライブに重点を置いており、あらゆるサイズのあらゆる種類のモーターをサポートできることを目標としています。純粋なプレーヤーであれば、顧客が使用するさまざまな種類の機械を簡単に制御することができなければなりません。

図1.テストベンチのひとつでのマイケル・ラウルセン。

HILシステムを導入する前の製品開発プロセスはどのようなものでしたか?

HILシステムを導入する前は、テストが必要な時期にテストすることは不可能でした。また、多くの時間がかかるため、ラボですべての異なる構成をテストすることもできませんでした。HILとモデルベース設計を使い始める前は、ソフトウェアの変更後に顧客から開発者に直接フィードバックすることができませんでした。そのため、検証の大半をリリース直前に先送りしていました。その段階でエラーが見つかると、ソフトウェアや製品のリリースが遅れてしまうからです。

図2.ドライブとのインタラクション。

品質保証プロセスのどの段階でHILを使用していますか?

C-HIL(Controller HIL)システムは、現場で経験される実際の挙動を示すことができるので、HILにおける我々のモデルが、顧客が実際に目にするものと一致することに非常に自信を持っています。私たちは、機能を開発する際にモデルベース設計を行い、ソフトウェアのモデルを作成し、それを中心にユニットテストを作成します。

というのも、ここではハードウェアを開発したソフトウェアと組み合わせているからだ。制御ソフトウエアを実際のコントロール・カードと組み合わせます。HILではエミュレートされた製品があるので、物理的な製品がなくてもテストを始めることができます。ラボに本物のハードウェアをセットアップする必要はありません。ここでは、単体テストレベルでは不可能なことをテストしていますが、ソフトウェアやハードウェアの作り方に従って、製品のインターフェースのテストも開始しています。

その後、リリース前に検証テストを行う。検証テストの一部はHIL(Hardware-in-the-Loop)でも行われますが、主にラボで行われます。そして、これらは最も時間をかけたくないものです。完全なシミュレーションから始まり、実際のコントローラーのHILテストを経て、最終的なHILとラボでの検証まで、私たちの品質保険には3段階のアプローチがあると言えます。

図3.リアルタイムシミュレーション結果の読み込み

モデルベースのHILシステムを使用することで、ダンフォスの異なるチームはどのように協力し合えるのでしょうか?

自動化されたスクリプトとHIL(Hardware-in-the-Loop)システムのおかげで、ハードウェアとソフトウェアをより早く統合し、より多くの顧客テストを行い、より多くの構成をテストすることができます。

フロントエンドのカスタマーサポートもHILシステムを持っています。顧客が問題を抱えた場合、どのようなドライブを使用しているか、モーターのタイプは何か、モーターパラメータの構成はどうなっているかといった情報を含む構成ファイルを私たちに送ることができます。カスタマー・サポートはそれをHILシステムに入れて、ドライブがモーターと期待通りに動作しないことや、盲点を見つけることができます。同じシステムを使用しているため、このデータをすべて直接R&Dに送ることができます。そして、デバッグを開始し、私たちが満たしていない要件があるかどうかをチェックします。

異なるチーム間で同じHILシステムをツールとして使用することで、データを移動させるだけで、本当に簡単になる。

図4. デンマーク、グローステンにあるダンフォス・ドライブの壁。

FC302のベルギーのユースケースのように、具体的なユースケースを掘り下げてみましょう。もう少し詳しく教えてください。

私たちはグローステンにコンピテンスセンターを持ち、フロントエンドのカスタマーサポートを行っています。このお客様には、当社のアクティブFC302製品を使用したシステムを提供しました。この使用例では、顧客が特殊なモーターを使用していました。ドライブが起動するためには、モーターに接続されているかどうかのチェックが必要です。しかし、この特殊なモータのために、ドライブはモータが接続されていないことを検出しました。この問題を見つけるために、ドライブと一緒にHILシステムに入れることができました。

そして、このモータータイプの組み合わせで警告が出ることを確認した。そのデータをR&Dの担当者に送り、見てもらいました。彼らはいくつかの調整を行い、この顧客に出荷する前にHILで新しいソフトウェア・リリースをテストすることができました。顧客はすぐに、更新されたドライブ・ソフトウェアですべてがうまく機能していると報告してきました。このように、流れは実に簡単であることがお分かりいただけると思います。

移動の手間が省け、自信もつきました。HILでは、エンジニアがパラメータをチェックするために現場に行く必要はありません。シミュレートされたシステムがあれば、コンフィギュレーションを完全にコントロールすることができ、顧客が現実に目にするものと、私たちのシステムでモデル化したものが一致するかどうか、あるいは不具合や誤動作が発生するかどうかを確認することができます。

図5. デンマーク、グローステンのダンフォス・ドライブ社でのミヒャエル・ラウルセン氏の一日。

ここでのメッセージとして強調したいことは何ですか?

HILを採用して最も改善されたのは、顧客への対応時間です。HILでは、モーター設定ファイルだけで、顧客からの特定のモーターに合わせてエミュレートされたドライブを設定することができ、すでにシミュレーションでその動作を確認することができます。そのため、ラボに多くのモーターを用意することなく、顧客からの特殊なモータータイプの要求や特殊なアプリケーションに迅速に対応することができます。これにより、遠隔操作によるサポートであっても、質の高いサポートと迅速な対応が可能になります。

Typhoon HILのおかげで、顧客対応時間は1~2週間から数時間に短縮されました。

テストの高速化は、自社製品の開発や改良にもいくつかのメリットをもたらす。より広範囲で、より早い段階でテストを実施し、規模を拡大することができる。夜間にHILシステムを稼動させ、すべてを自律的にテストすることができ、24時間手作業でテストを行う人員を必要としない。そうすれば、ほとんどのテストはリリースのかなり前に完了する。

図6.デンマーク、グローステンにあるダンフォス・ドライブの試験施設を歩くマイケル。

ダンフォスドライブにとってHILテスト済みとは?

ダンフォスのお客様にとって、HIL Testedは迅速な顧客対応を意味します。


ダンフォス・ドライブとのサクセスストーリーは近日公開予定です!

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