制動性能評価：高度なデータ収集（DAQ）とデータ検証ソフトウェアによるブレーキ性能試験の改善｜ Siemens

耐久性試験という厳しい世界に数年没頭する中で、製品開発において堅牢な検証が果たす決定的な役割を深く理解することは重要です。。最先端の自動車プラットフォーム設計、頑丈な大型トラックの開発、過酷な産業用途向けの耐性ある機械設計—専門分野が何であれ、私たちを結びつける根本的な原則があります。それは制動性能の重要性が何よりも優先されるということです。

●1. ブレーキテストの課題

●2. 基幹システム：ブレーキ試験用汎用データ収集システム

●3. データ収集を超えて：ブレーキデータ検証の重要性

●4. 強力な組み合わせのご紹介：ブレーキ性能試験のためのSimcenter SCADAS RSとSimcenter Testlab

●5. 多様なアプリケーションにおけるブレーキ性能におけるシーメンスの優位性

1. ブレーキテストの課題

ブレーキシステムは単なる部品ではなく、安全性、信頼性、最適な性能という重要な約束を具現化するものです。この約束を果たすには、厳密で精密、かつ高度なブレーキ性能試験が不可欠です。緊急停止操作やフェード耐性評価から、ペダルフィーリングの調整や熱管理評価に至るまで、人の安全と運用上の完全性が懸かっている以上、あらゆる細部が重要性を帯びるのです。

図1：ブレーキ性能試験データセットを非常に典型的に備えたSimcenter Testlabソフトウェア

しかしながら、ブレーキテストに内在する複雑性は非常に大きいです。多様なセンサの連携、膨大なデータの管理、そして厳しい条件下での一貫した精度達成が求められる。そこで核心的な疑問が生じます。取得したデータが包括的であるだけでなく、疑いようのない完璧さを保証するにはどうすれば良いのでしょうか？

2. 基幹システム：ブレーキ試験用汎用データ収集システム

不揃いな楽器の集合体で洗練されたオーケストラ演奏を試みても非生産的です。同様の理由で、真に堅牢な汎用データ収集システム（DAQ）がなければ、ブレーキテストは重大な障害に直面します。ブレーキ試験技術者にとって、これはペダル力と変位、車輪速度、ブレーキフルード圧力、キャリパー温度、そして包括的な車両ダイナミクスを含む幅広いパラメータの監視を意味します。これらの信号のそれぞれが、ブレーキシステム全体の検証というパズルの重要なピースを構成しています。

図2：Simcenter SCADAS RS 汎用性の高いデータ収集システム

高度なデータ収集システムは単なるデータ収集を超え、以下の機能を提供します：

汎用性：自動車ブレーキ試験や重機ブレーキ試験に不可欠な、多様なセンサータイプと信号入力に対応する能力。
堅牢性：テストコース、試験場、産業環境といった過酷な環境に耐える耐久性。堅牢なデータ収集ソリューションに求められる重要な要件。
拡張性：簡易なベンチテストから複雑なマルチチャンネル車載データ計測評価まで、多様なアプリケーションに対応する適応性。
信頼性：ブレーキテストの精度向上に向け、妥協のない一貫性と正確性を備えたデータ提供。

3. データ収集を超えて：ブレーキデータ検証の重要性

図3：高度なデータ検証プロセスを備えたSimcenter Testlab

データ取得が完了すると、次の重要なステップとしてデータの品質評価が浮上します。ここでデータ検証が重要な役割を果たし、厳密な品質管理メカニズムとして機能します。適切な検証がなければ、誤差の多いセンサー読み取り値、接続不良、環境干渉に基づいて重要な設計判断が誤って行われる可能性があります。こうした見落としは、高額な再試験、プロジェクト遅延、そして最も重大な安全上の問題につながる恐れがあります。データ取得中または直後に信号の迅速な可視化、検査、検証を可能にするデータ検証ソフトウェアの導入は極めて重要です。この先手を打つアプローチにより、問題をリアルタイムで特定・修正でき、不適切な計測データを用いれば、解析結果も信頼できないという状況を効果的に防止し、ブレーキテストデータの品質を確保します。

4. 強力な組み合わせのご紹介：ブレーキ性能試験のためのSimcenter SCADAS RSとSimcenter Testlab

シーメンスでは、ブレーキ性能試験に求められる独自のプレッシャーと精度を深く理解しています。この理解に基づき、Simcenter SCADAS RSハードウェアがSimcenter Testlabソフトウェアとシームレスに統合され、試験技術者にとって比類のないソリューションを形成する点を誇りをもってご紹介します。

Simcenter SCADAS RSは単なるデータ収集システムではありません。フィールド試験や車載試験の厳しい要求に特化して設計された卓越したソリューションです。ブレーキ試験技術者にとって、これは以下を意味します：

極限の堅牢性：激しい振動、衝撃、粉塵侵入、極端な温度変動に耐える設計。テストトラック、過酷なオフロード環境、重機環境での使用に最適です。まさに目的のために作られた頑丈なデータ収集装置です。
分散型モジュラー構造：ユニットを車両や機械の必要な箇所に戦略的に配置可能。これにより配線距離を最小化し、信号の完全性を最適化します。モジュール追加によるチャンネル数の拡張も容易で、複雑なトラックブレーキ試験システムに最適です。
高チャンネル数と汎用性：ペダル力測定用ひずみゲージ、圧力トランスデューサ、熱ブレーキ解析用熱電対、加速度計など、全てのブレーキ関連センサーを卓越した精度と同期性で容易に接続可能です。
信頼性の高いデータ保存：大量のデータをデバイス内に安全に保存。長時間のブレーキ耐久試験中も重要な情報が失われることはありません。

図4：SCADAS RS

Simcenter Testlab：ブレーキ試験データの可能性を最大限に引き出します。
入念に収集したデータがSimcenter SCADAS RSで取得されると、Simcenter Testlabが司令塔としての役割を担い、その分析能力を最大限に発揮します。この包括的な試験・計測ソフトウェアスイートは以下を提供します：

効率化されたデータ取得：直感的なワークフローにより、あらゆるブレーキ性能試験のニーズに対応した、試験設定、チャンネル管理、記録開始を容易に行えます。
堅牢なデータ検証：取得した信号の即時可視化、フィルターの適用、異常の特定、そして詳細な分析に進む前にデータ品質を保証します。これにより貴重な時間を大幅に節約し、誤解釈を防ぎ、信頼性の高いブレーキシステムの検証を実現します。
高度な解析ツール：ブレーキNVH試験、耐久性評価、性能指標（制動距離測定や減速率など）に特化したツールで、ブレーキ性能データを詳細に分析します。
自動レポート作成：明確で簡潔、かつカスタマイズ可能なレポートを生成し、結果を関係者に効果的に伝達します。
統合ワークフロー：計画・取得から解析・報告まで、Simcenter Testlabがブレーキ試験プロセス全体を効率化し、開発サイクルを加速させます。

5. 多様なアプリケーションにおけるブレーキ性能におけるシーメンスの優位性

自動車メーカーのエンジニアとして最適なペダルフィールを追求している場合でも、トラックメーカーとして重量物積載時の最大制動力を確保している場合でも、重機ベンダーとして運転安全性を保証している場合でも、Simcenter SCADAS RS および Simcenter Testlab は、ブレーキ性能試験におけるお客様の特定の要件に対応するよう細心の注意を払って設計されています。

この統合ソリューションにより、以下のことが可能になります：