Eplan Harness proD per lo sviluppo di Harness nella costruzione di auto da corsa
Fin dall’inizio del nuovo millennio, studenti di svariati corsi di laurea in Germania sono rimasti affascinati da Formula Student. Dal 2010 possono partecipare alla competizione anche i veicoli elettrici. Quest'anno il Running Snail Racing Team dell'Università di Amberg-Weiden ha raccolto la sfida. Ad accompagnarli, il nuovo tool per lo sviluppo di cablaggi, Eplan Harness proD.
Ad accompagnarli, il nuovo tool per lo sviluppo di cablaggi, Eplan Harness proD
Formula Student è un progetto di sport motoristici che offre l’opportunità entusiasmante di fare esperienza sul campo durante gli studi. L'obiettivo è assemblare un'auto da corsa in un semestre. Il capitano del team, Stefan Dotzler, ha dichiarato: "Nel nostro Running Snail Racing Team sono rappresentate tutte le facoltà dell'Università di Amberg-Weiden: dall'ingegneria all'elettrotecnica fino al marketing e alle tecnologie dei media". Circa 80 membri del team dedicano una parte significativa del loro tempo di studio a questo progetto.
Il Running Snail Racing Team vanta già diversi successi. Il primo veicolo ha avuto un tale successo che il team ha ricevuto il "Best Newcomer Award". Nel 2010 hanno vinto l'evento Formula Student in Ungheria. Il project manager PR/Orga, Konrad Bittner, racconta: "Siamo una piccola università di soli 3.000 studenti. È un risultato enorme per un ateneo delle nostre dimensioni. Ci confrontiamo con team di università molto più grandi, che godono di un supporto decisamente maggiore, sia in termini economici sia di personale". Nella stagione in corso, il Running Snail Team si è concentrato per la prima volta sulla versione elettrica di Formula Student, la FSE (Formula Student Electric).
Bittner spiega: "Questo si adatta perfettamente a noi, perché la nostra Facoltà di elettrotecnica e informatica presta grande attenzione alle energie rinnovabili. La guida elettrica è un’evoluzione naturale delle tendenze attuali del settore automobilistico. Inoltre, lavoriamo molto più a stretto contatto con la Facoltà di elettrotecnica e informatica rispetto a prima. Vogliamo dimostrare che la propulsione elettrica non è solo un compromesso: è divertente ed è compatibile con gli sport motoristici". Thomas Simson, responsabile del modulo di cablaggio, spiega i requisiti specifici della propulsione elettrica: "Nel nuovo veicolo FSE ci sono 212 metri di cavi, il doppio rispetto al veicolo dell'anno scorso con motore a combustione. Sono stati installati circa 400 fili singoli, tre volte quelli del cablaggio dell'anno scorso".
Alongside the pure drive, the electrical equipment comprises a battery, an inverter and an engine as well as further areas and power units. The battery management is controlled by a microprocessor and it is designed to get the maximum driving power from the batteries; the driver can check the vehicle status by looking at the dashboard. The batteries and the engine are cooled and a variety of sensors collect data; this data ranges from brake pressure and temperature to range of the spring right up to the battery status. The regulations also require the installation of certain other things such as an emergency shutdown system and a signal horn to warn people standing in the vicinity of the vehicle when it is about to start. Oltre alla propulsione vera e propria, l'equipaggiamento elettrico comprende una batteria, un inverter e un motore, oltre ad altri sistemi e propulsori. La gestione della batteria è controllata da un microprocessore ed è progettata per ottenere la massima potenza di trazione dalle batterie; il pilota può controllare lo stato del veicolo dal cruscotto. Le batterie e il motore vengono raffreddati e vari sensori raccolgono dati che vanno dalla pressione e temperatura dei freni all’escursione delle sospensioni, fino allo stato della batteria. Il regolamento richiede anche l'installazione di altri dispositivi, come un sistema di arresto di emergenza e un segnalatore acustico, per avvisare le persone nelle vicinanze del veicolo quando sta per partire.
Simson collected the connections of all these components in Eplan Harness proD, a software that Eplan has been providing since the summer of 2012. In February, Running Snail received a licence as well as a 1-day training session to introduce the team members to the software. Simson recounts: "Eplan Harness proD is largely self-explanatory and it was very easy to begin using it. We began using it straight after the 1-day training session and we then only had a few questions relating to the special functions of Eplan."Simson ha raccolto le connessioni di tutti questi componenti in Eplan Harness proD, un software che Eplan ha rilasciato nell'estate del 2012. A febbraio, Running Snail ha ricevuto una licenza e ha partecipato a un corso di formazione di 1 giorno per introdurlo ai membri del team. Simson racconta: "Eplan Harness proD è in gran parte autoesplicativo ed è stato molto facile iniziare a usarlo. E lo abbiamo implementato subito dopo la formazione di 1 giorno. Avevamo solo un paio di domande sulle funzioni specifiche di Eplan".
The connectors required are defined first in the Harness proD library. This deals with more than just the connector geometry, as the pin assignment and name of the individual wires are defined. The software then recognises which pins in which connectors are connected to one another and the wire harness builds itself practically on its own. Simson explained: "We developed the circuit diagram in Eagle. However, the time pressure meant that we could not use the import function of Harness proD. For direct import to take place, the designations of the connectors and the wires must be identical in the libraries of both programs. As the circuit diagram was already finished when we received the Eplan Harness proD, we performed the transfer manually this year. We want to use the import interface in the next vehicle." Per prima cosa si definiscono i connettori necessari nella libreria di Harness proD. Qui non si gestisce solo la geometria del connettore: vengono infatti definiti l'assegnazione dei piedini e il nome dei singoli fili. Il software riconosce poi quali piedini sono collegati tra loro e in quali fili e il cablaggio si genera praticamente da solo. Simson spiega: "Abbiamo sviluppato lo schema elettrico in Eagle. Tuttavia, per via dei tempi stretti non abbiamo potuto utilizzare la funzione di importazione di Harness proD. Per poter effettuare l'importazione diretta, le denominazioni dei connettori e dei conduttori devono essere identiche nelle librerie di entrambi i programmi. Poiché lo schema elettrico era già completato quando abbiamo ricevuto Eplan Harness proD, quest'anno abbiamo effettuato il trasferimento manualmente. Vogliamo utilizzare l'interfaccia di importazione nel prossimo veicolo".
Gli studenti hanno preso la geometria 3D del veicolo e la posizione e l'orientamento dei connettori dal sistema CAD 3D Creo 2.0, con cui è stato costruito il veicolo da corsa. Eplan Harness proD offre interfacce per i principali sistemi CAD e anche per formati neutri come IGES e STEP. Nel software, i conduttori singoli possono essere raccolti in un cablaggio e questo può essere installato in 3D. Durante l'operazione, il software tiene conto del raggio di curvatura del cablaggio: più cavi lo compongono e maggiore è il diametro, più grande sarà il raggio di curvatura. Per esempio, durante la raccolta dei cavi una curva può diventare rossa: questo indica che non è stato rispettato il raggio minimo di curvatura all’inserimento di un cavo. Con il mouse, Simson può adattare il percorso del cablaggio per fare in modo che rispetti il raggio di curvatura.
L'ultimo passaggio consiste nella creazione automatica del disegno del letto d'aghi. Il disegno viene poi posizionato davvero su una grande tavola e il percorso del cablaggio viene rappresentato con degli aghi. In questo modo è possibile posare i singoli fili sulla tavola e completare il cablaggio. L'esperienza di Running Snail è stata positiva, come spiega Simson: "Le lunghezze dei cavi sono sempre state corrette nel cablaggio tridimensionale; la funzione integrata in Eagle non dava sempre questo risultato. Siamo riusciti a installare subito il cablaggio nel veicolo e non abbiamo dimenticato nemmeno un cavo".
Inoltre, con Eplan Harness proD basta premere un pulsante per ottenere preziose informazioni necessarie per la costruzione del veicolo. Tra queste informazioni rientrano, per esempio, la quantità di cavo necessaria per ciascun colore e i diametri richiesti. Thomas Simson riassume così: "Ci è voluto un mese per creare un Harness completo da zero. In passato ci voleva molto più tempo, anche se il cablaggio era molto più ridotto. Inoltre, le lunghezze dei cavi erano precisissime: non è stato necessario aggiungere un tratto extra per sicurezza.
Eplan Harness proD has brought us significant, measurable advantages. The system manufacturer provided excellent support and we were able to clear up any questions quickly on the telephone. The simple operation allowed us to work productively with the software, even alongside our studies."Eplan Harness proD ci ha portato vantaggi significativi e misurabili. Il produttore del sistema ci ha fornito un supporto eccellente e abbiamo potuto chiarire rapidamente ogni dubbio al telefono. La semplicità d'uso ci ha permesso di lavorare in modo produttivo con il software, anche parallelamente agli studi".
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