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Entwicklung

Modulares Steuergerät für Prototypenentwicklung

| Autor/ Redakteur: ARRK Engineering* / Maximiliane Reichhardt

In der Phase der Konzeptentwicklung werden für Prototypen und Prüfsysteme oft für diesen einmaligen Einsatz entwickelt und hergestellt. Um den Prozessschritt zu beschleunigen, hat der Entwicklungsdienstleister ARRK Engineering ein modulares Steuergerätekonzept entwickelt.

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Ein Modul des Steuergeräts von ARRK Engineering.
Ein Modul des Steuergeräts von ARRK Engineering.
( Bild: P+Z Engineering )

„Im Rahmen von Vorentwicklungsprojekten, Komponententests und Versuchsserien treten dabei bestimmte Anwendungsfälle immer wieder auf“, erklärt Zarko Tomic, Teamleiter Softwareentwicklung bei ARRK Engineering. „Dazu zählen beispielsweise die Übertragung von Daten und Signalen über Bussysteme oder WLAN sowie die Auswertung von Sensoren und die Ansteuerung von Motoren.“ In der Regel werden für diese Fälle eigens spezielle Steuergeräte entwickelt – was aufgrund der geringen benötigten Stückzahlen einen hohen Zeit- und Kostenaufwand bedeutet. Alternativ wird auf Universalsteuergeräte zurückgegriffen, die für den einzelnen Anwendungsfall meist überdimensioniert sind.

Flexibel anpassbare Steuergeräte

„An diesem Punkt haben wir angesetzt: Statt immer wieder neue Steuereinheiten für Testgeräte und Prototypen zu entwickeln, die sich nur bei einem einzigen Projekt verwenden lassen, wollten wir Bausteine definieren, die entsprechend dem jeweiligen Anwendungsfall in wenigen Schritten zu einem individuellen und flexibel anpassbaren Steuergerät zusammengesetzt werden können“, so Tomic weiter.

ARRK Engineering entwickelte den zugrundeliegenden Hardware-Baukasten und die Software im eigenen Hause. Das Steuergerätekonzept ist dabei modular aufgebaut. „Nachdem das Plattformkonzept stand, wurde mit allen folgenden Projekten, bei denen eine bis dato noch nicht vorhandene Funktion erforderlich war, gleichzeitig ein neuer Baustein für unsere modulare Steuergeräteplattform entwickelt“, erinnert sich Tomic. Inzwischen kann ARRK Engineering auf einen Pool von Funktionen für verschiedene Anwendungsmöglichkeiten zugreifen, zum Beispiel digitale oder analoge Ein- und Ausgänge, Motorensteuerung und Bluetooth- oder WLAN-Übermittlung und zahlreiche unterstützte Bussysteme.

Ansteuerung über CAN-Schnittstelle

Das System, dem ARRK Engineering den Namen „BuildRS“ (Build Rapid System) gegeben hat, besteht aus zwei Platinen: Die Controllerplatine dient zur Verbindung mit anderen Geräten über CAN und bildet den Ausgangspunkt für die Einheit; die Peripherieplatine definiert die eigentliche Funktion der Steuerung. „Wenn beispielsweise aufgrund einer veränderten Anforderung des Kunden von digitalen Ausgängen auf analoge Ausgänge oder von einem Sensor auf einen anderen gewechselt werden soll, müssen wir lediglich die Peripherieplatine austauschen“, führt der Teamleiter aus.

Auch die Softwarearchitektur der Build-RS-Plattform ist modular aufgebaut. Über die CAN-Schnittstelle lässt sich das System konfigurieren oder neu programmieren. Dies impliziert, dass bei Funktionswechsel häufig lediglich die Software neu konfiguriert und nicht komplett neu aufgespielt werden muss.

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BuildRS bietet verschiedenste Verwendungsmöglichkeiten rund um die Konzeptentwicklung und -bestätigung. Der zweite Verwendungszweck ist der Einsatz bei Kleinserien oder Testgeräten. Da die einzelnen Peripherieplatinen nachkaufbar und leicht austauschbar sind, kann schnell und vergleichsweise günstig eine neue Funktion zugekauft werden. Die Inbetriebnahme der neuen Platine erfolgt über den CAN-Anschluss mittels der modularen Basis-Software, die auf der Controllerplatine aufgespielt ist. „BuildRS kann grundsätzlich für alle Arten von Prototypen und Kleinserien verwendet werden“, schließt Tomic.

Über ARRK

ARRK Engineering ist Teil des internationalen ARRK Firmenverbundes und spezialisiert auf sämtliche Leistungen rund um die Produktentwicklung. Die Gruppe hat sogenannte Centers of Competence in den Feldern Elektronik & Software, CAE, Material, Akustik, Composite, Karosserie, Antrieb, Fahrwerk, Interieur & Exterieur, Optische Systeme, Passive Sicherheit, Thermomanagement, Fahrzeugumbau & Prüfstände und Luftfahrt eingerichtet. Die Standorte der Engineering-Division liegen in Deutschland, Rumänien, UK, Japan und China. Das Headquarter dieses Bereichs ist die P+Z Engineering GmbH in Deutschland. ARRK Engineering beschäftigt laut eigener Angaben über 1.200 Mitarbeiter.

*Der Text wurde uns von ARRK Engineering zur Verfügung gestellt.

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