Menü
A terület célja olyan új módszerek kidolgozása, amivel biztonságkritikus rendszerek fejlesztése hatékonyabbá tehető.
AZ AUTÓIPARI FEJLESZTÉSEK KIHÍVÁSA, HOGY A SZABVÁNYOK ÁLTAL MEGKÖVETELT SZIGORÚ BIZTONSÁGI SZINT BIZTOSÍTÁSA MUNKAIGÉNYES, AMELYET SZISZTEMATIKUS ANALÍZISEKKEL KELL BIZONYÍTANI.
Ennek megfelelően a kidolgozott módszerek és eszközök segítségével a nagy komplexitású, szigorú minőségi elvárással rendelkező termékek rövidebb idő alatt és pontosabb minőségi garanciákkal készíthetők el, így gyorsabb piacra jutást és versenyelőnyt biztosítva az azokat használó cégeknek.
PARTNERÜNK:
A projekt három éve során a BME és tyhssenkrupp szakemberei azon dolgoznak, hogy hatékonyabbá tegyék a biztonságkritikus rendszerek komponenseinek fejlesztését és növeljék azok biztonságát. Az ipari és akadémiai szereplők egymástól tanulva és egymást segítve egy olyan kompetencia központot építenek fel, ami mind a további K+F, mind a magas szintű oktatási tevékenységeket megalapozza.
A létrejövő Kompetencia Központ tartalmazza a szakterülethez kapcsolódó laboratóriumok kialakítását, a területen a kutatói kapacitások volumenének bővítését és az ismeretek mélyítését.
A főirány keretében a BME Villamosmérnöki és Informatikai Kar (VIK) és a thyssenkrupp Components Technology Hungary Kft. vállalat budapesti elektromos és elektronikus fejlesztőközpontjának munkatársai dolgoznak együtt. A modern biztonságkritikus rendszerek jellegzetessége, hogy működésükben meghatározó az elektronikai és szoftveres rendszerek szerepe, mivel ezek váltak a versenyképesség és az új innovatív szolgáltatások zálogává. A thyssenkrupp budapesti fejlesztőközpontjában biztonságkritikus elektromechanikus kormányrendszerek elektronikájának és szoftverének tervezésével és fejlesztésével foglalkoznak: az egyedi elektronikai hardverek elkészítésétől kezdve a teljes szoftver megírásáig minden Budapesten készül. A fejlesztőközpont 1999-as megalakulása óta kiemelt szerepet tölt be a K+F+I tevékenység, amelynek eredményeként csúcstechnológiás elektronikus kormányrendszerüket ma már minden jelentős autóipari gyártó ismeri. A BME Villamosmérnöki és Informatikai Kar (VIK) és a thyssenkrupp munkatársai több évtizede működnek együtt eredményesen mind elméleti, mind gyakorlati kutatási és fejlesztési projektekben.
Feladatok: A projekt keretében a BME és a thyssenkrupp szakemberei öt új területet azonosítottak, ahol a közösen kidolgozott új módszerek és technológiák segítségével hatékonyabbá és biztonságosabbá lehet tenni az autóipari rendszerek fejlesztését.
Hogy a BME kutatói testközelből is megismerhessék a thyssenkrupp legújabb fejlesztéseit, a projekt első évében a mérnökökkel közösen tanulmányozták a kormányrendszer fejlesztési folyamatának részleteit, valamint több alkalommal is részt vettek tesztvezetéseken és laborbemutatókon. Ennek keretében például olyan egyedi, kísérleti járműveket próbálhattak ki, amiben akár menet közben lehet a legújabb fejlesztéseket bekapcsolni és tesztelni.
Eredmények: A thyssenkrupp által létrehozott vizsgálati környezetek, modellek és fejlesztési adatok alapján a szakemberek azonosították, hogy mely analízis lépések jelentik a szűk keresztmetszetet a jelenlegi fejlesztési és ellenőrzési folyamatban, és milyen optimalizációs eljárások segítségével vizsgálható hatékonyabban és növelhető az elektromechanikus kormányrendszerek biztonsága. A BME kutatói a legfrissebb szakirodalmi eredmények alapján új algoritmusokat és módszereket dolgoztak ki, amiket a thyssenkrupp mérnökeivel közösen rögtön kisebb modelleken és pilot rendszereken ki is próbáltak. A visszajelzések alapján folyamatosan finomították az elkészült szoftvereket és módszertani útmutatókat, amik így készen állnak arra, hogy a projekt harmadik évében egy éles vevői prototípus rendszeren is alkalmazni lehessen, amelynek a biztonságosságát a különböző területeken kifejlesztett eljárásokkal igazoljuk.
Az öt fő feladat keretében az alábbi új technológiák, módszerek és eszközök készültek el:
Rendszermodellezés: A BME kutatói kidolgoztak egy olyan új, a SysML modellezési nyelvre épülő rendszertervezési módszertant, ami illeszkedik a thyssenkrupp fejlesztési folyamataiba, és segíti a komplex autóipari komponensek fejlesztését. A modellezési módszertanban különösen hangsúlyos a funkcionális biztonsági követelmények figyelembevétele és a rendszerterv elemeinek könnyű újrafelhasználása különböző vevői megrendelések során.
Funkcionális biztonság: A funkcionális biztonság területe szorosan összefügg a rendszertervezéssel, az ott elkészített modellekből indul ki. Olyan analízis módszereket és hozzájuk tartozó szoftver eszközöket fejlesztettek ki a projekt során, ami a megkövetelt biztonsági szint ellenőrzését lehetővé teszi a biztonsági koncepció formális ellenőrzésével különböző korai tervezési változatok esetén.
Hardverhiba analízis: A hardvertervezés során a saját fejlesztésű áramkörök paramétereihez kapcsolódó szélsőérték analízisének (WCA – Worst Case Analysis) optimalizálásához dolgoztak ki új eljárásokat és azokat támogató eszközöket. Különböző áramköri kategóriák többféle számítási módszerrel (pl., analitikus, numerikus, Monte Carlo, szimulációs alapú) végzett ellenőrzését optimalizálták és foglalták egy keretbe a BME és thyssenkrupp szakemberei, amely lehetővé teszi a korábban főleg egyedi számítási módszerekkel végzett, sok időt igénybe vevő munka felgyorsítását.
Szabályozási algoritmusok: A szabályozástechnikai feladatok megoldása során a kutatók létrehoztak új, a kormányvezérlést biztosító szabályozástechnikai algoritmusokat, másrészt megalkottak egy olyan keretrendszert, amely alkalmas a kormányzási algoritmusok robusztusságának ellenőrzésére. A feladat során tesztpadi és tesztpályás mérésekkel vizsgálták a vezetők érzékenységét különböző zavarokra a kormánykerék és a teljes jármű mozgásában. Ezek a valós mérési eredmények szolgálnak a robusztussági analízisek korlátjaiként, amit beépítettek a keretrendszerbe
Kiberbiztonság: A kiberbiztonság területén a kormányrendszerek adatbiztonságának ellenőrzésén javítottak különböző fejlesztésekkel. A BME és thyssenkrupp szakemberei közösen létrehoztak egy olyan keretrendszert, amely alkalmas a kormányrendszerbe tervezett mikrokontrollerek kódolási képességeinek ellenőrzésére. Továbbá kidolgoztak olyan részletes tesztelési eljárásokat, amikkel a felhasznált autóipari protokollok és a teljes rendszer biztonsági jellemzői tesztelhetők.
Tudásmegosztás: A projekt kiemelt célkitűzése a közös ipari-egyetemi kompetencia építése, így a kutatásokban doktoranduszok és MSc-hallgatók is szép számmal részt vesznek. A tudásmegosztás fontos lépése, hogy az ipari tapasztalat megjelenjen az oktatásban. A thyssenkrupp mérnökei több BSc és MSc tantárgy keretében is a saját feladataikból hozott gyakorlati példákkal illusztrálták az autóipari követelménytervezés vagy biztonsági analízis kihívásait, ezzel segítve a tantárgyban tanított módszerek alkalmazásának jobb megértését.
A MOL termelő egységeinek szenzor-lefedettségét új generációs, gazdaságos IoT megoldásokkal és további ipar 4.0 eszközökkel kívánja elérni.
A rendelkezésre álló szimulációs módszer továbbfejlesztése az adott alkalmazásra történő szabása a termikus viselkedés témakörében. A szimulációs esetek definiálása.
A kidolgozott innovatív biztonsági analízis módszerek és eszközök segítik a thyssenkrupp legújabb kormányrendszereinek hatékony fejlesztését.
Kidolgozzuk a BME-vel közösen fejlesztett gerendacsaládok gyártmányterveit és elkészítjük a laboratóriumban vizsgálandó prototípust.