Электрическое тестирование крупногабаритных изделий, таких как локомотив, самолет, спецтехника или других, всегда имеет ряд особенностей. Причиной этого являются их размеры и большое количество комплектующих в их составе. Поэтому перед приобретением тестового оборудования необходимо максимально продумать, что конкретно требуется проверять, каким образом это можно сделать и как будет проходить сам процесс тестирования. Часто из-за незнания всех возможностей тестового оборудования и отсутствия опыта его внедрения в аналогичных проектах уже на этом этапе допускаются ошибки, которые могут существенно уменьшить производительность и эффект от последующего использования оборудования.
Организация оптимального процесса тестирования подразумевает достижение максимальной отдачи от внедрения оборудования. Под этим подразумевается увеличение тестового покрытия и производительности, а также подбор наилучшей конфигурации оборудования. При этом важно спланировать, как расставить оборудование и как можно облегчить и ускорить работу операторов. Также необходимо разработать план последовательности действий специалистов и предусмотреть возможные проблемы, которые могут возникнуть при работе. Все это следует сделать уже на этапе разработки технического задания на поставку оборудования.
Как пример организации производства, на который стоит ориентироваться, можно привести Завод Бомбардье в Берлине. В рамках подготовки к реализации проекта поставки тестера W434R для проверки бортовой сети электровоза специалисты «Совтест АТЕ» посетили участок тестирования поездов на производстве Бомбардье. Там они ознакомились с немецким подходом специалистов WEETECH к организации тестового участка и подготовке технического решения для тестирования поездов.
До внедрения решений WEETECH на заводе уже использовалось автоматическое тестовое оборудование. Основная задача заключалась в том, чтобы не только заменить устаревшее оборудование, но и максимально оптимизировать сам техпроцесс на участке тестирования. До этого тестирование и устранение недостатков одного поезда из 5 вагонов занимало более одного месяца, из них почти 2 недели уходило на подключение и отключение переходных жгутов от тестера до изделия. За счет же правильной организации работы процесс поиска всех дефектов и их устранения удалось сократить до 2-3 недель, чем вдвое увеличили производительность. В основном, таких результатов удалось достичь благодаря тому, что до покупки оборудования начальник участка тестирования, непосредственно заинтересованный в оптимальной организации участка, совместно со специалистом WEETECH, который в свою очередь хорошо знает область тестирования, досконально проработали все необходимые нюансы перед закупкой оборудования.
По наблюдениям специалистов «Совтест АТЕ» на предприятиях России на этапе разработки технического задания часто не уделяется должного внимания вопросам внедрения приобретаемого оборудования в техпроцессы предприятия. Как правило, в отдел закупок поступает описание необходимого оборудования с минимальным набором требуемых параметров, эти требования направляются поставщикам, и на их основе определяется предлагаемая конфигурация оборудования, при этом зачастую не вникая во все особенности будущей эксплуатации. Вследствие этого снижается эффективность затрачиваемых средств на приобретение оборудование.
Знакомство с производством Бомбардье произошло в рамках подготовки к разработке и выполнению поставки решения для участка тестирования магистрального грузового электровоза двойного питания 5-го поколения 2ЭВ120. Это новейшая разработка грузового электровоза фирмы ПЛК совместно с компанией Бомбардье. На данный момент опытная эксплуатация тестера завершена, по ее итогам мы можем оценить реальные результаты примененных конструкторских решений.
При проектировании тестовой системы было проработано множество вариантов организации процесса тестирования для обеспечения оптимальной производительности при минимальных затратах заказчика. Основные сложности проверки электровоза были связаны с большим количеством разъемов (более 400), к которым требовалось подключать тестер, а также высоким напряжением тестирования более 2500 В переменного напряжения. При этом разъемы, к которым следовало подключать тестер, были распределены по длине всего электровоза, а это более 20 метров. Требования по высокому напряжению приводили к необходимости использования крупногабаритного тестового оборудования.
Рассматривалось два основных подхода к организации тестирования:
Вариант 1: Стойки с тестовым оборудованием размещают около объекта тестирования, объект контроля подключается переходными жгутами. Преимущество такого подхода – простота реализации тестового оборудования, что немного снижает стоимость самого оборудования. Однако такой вариант реализации подразумевает необходимость в сотнях переходных жгутов, длинной более 25 метров каждый (в данном проекте это более 500 кг жгутов). Помимо высокой стоимости таких жгутов требуется много времени на подключение тестера к объекту контроля.
Таким образом, неудобство работы с длинными жгутами снижает производительность оборудования практически в 2-3 раза. При этом из-за большой длины жгуты могут быть повреждены, а в измеряемые параметры могут вноситься искажения. К сожалению, из-за того, что данный вариант реализации не требует навыков/опыта у поставщиков, его достаточно часто выбирают в РФ.
Вариант 2: Тестовая система состоит из одной тестовой стойки управления и нескольких небольших переносимых блоков коммутации до 10 килограмм каждый. Такой вариант исполнения оборудования немногим дороже, однако позволяет устанавливать блоки коммутации в непосредственной близости от разъемов тестируемого изделия. В итоге переходные жгуты имеют длину не более 2 метров.
Данную конфигурацию тестера W454 часто используют в Европе для тестирования больших изделий. За счет нескольких небольших блоков и коротких проводов существенно сокращается время на подключение тестера к изделию. Единственный недостаток данного варианта состоит в том, что его стоимость выше первого варианта на 15-20%. Но это полностью компенсируется за счет увеличения итоговой производительности системы, большей гибкости и простоты эксплуатации, уменьшения стоимости переходных жгутов.
У обоих вариантов есть свои плюсы и минусы, но очевидно, что важно максимально упростить процесс подключения тестового оборудования к электровозу, используя наиболее дешевые конструкции. Для реализации проекта специалисты «Совтест АТЕ» решили не придерживаться стандартных подходов, а разработать специальную конфигурацию, обеспечивающую максимальный результат при минимальных затратах.
В итоге из-за более низкой стоимости была выбрана конфигурация оборудования из трех стоек (вариант 1). Для максимального сокращения длин переходных жгутов и более удобного подключения тестового оборудования к электровозу было принято решение разместить эти стойки не около электровоза, а как можно ближе к местам подключения переходных жгутов.
Для этого оптимально подошел этап сборки электровоза, когда жгуты уже смонтированы, но крыша локомотива еще не установлена. Это позволило установить на электровоз специальные металлические траверсы со стойками тестера так, чтобы переходные жгуты тестера располагались в непосредственной близости к месту подключения. Такой подход позволил не переносить блоки тестера и жгуты вручную, это делалось краном, который уже был в цехе сборки. За счет этого процесс тестирования стал еще быстрее и проще, чем рассматриваемый нами вариант с переносимыми блоками.
Таким образом, благодаря правильному проектированию поставляемого решения «Совтест АТЕ» удалось за стоимость самого бюджетного оборудования предложить и внедрить в производство решение, в несколько раз превышающее его по производительности, простое в эксплуатации и решающее все возлагаемые на него задачи. Итоговое время подключения тестера к более чем 400 разъемам электровоза одним человеком составило не более 4 часов. Сам процесс автоматического тестирования занимает не более 1 часа. Таким образом, одна единица тестового оборудования обеспечивает проектную производительность завода в 300 секций локомотива в год, что на начальных этапах считалось практически недостижимым результатом. За счет полной автоматизации процесса тестирования можно быть уверенным в качестве электровозов 2ЭВ120. Любой, даже скрытый дефект, допущенный во время сборки, будет обнаружен на этапе тестирования. Оборудование позволяет локализовать каждый дефект и указать в отчете все необходимые доработки проверяемого изделия. Пока все дефекты не будут устранены, электровоз не выйдет с завода.
Данный опыт внедрения оборудования в производство наиболее ярко показывает, что предварительная проработка проекта поставки оборудования с поставщиком может существенно сократить бюджет и увеличить производительность поставляемой системы.
Конечно же, следует отметить, что не существует универсальных вариантов, которые подходили бы для решения всех без исключения задач. В каждом конкретном случае требуется индивидуальный подход к организации тестирования. Мы выделили крупногабаритные изделия как частный случай тестирования, в котором очевидно преимущество квалификации интегратора.
ООО «Совтест АТЕ» более 20 лет занимается разработкой, производством и интеграцией решений для функционального тестирования. За этот период поставлено множество систем. И поскольку каждое изделие уникально, практически все тестовые системы отличаются между собой. Такой опыт позволяет успешно применять широкий спектр уникальных решений, которые в разы увеличивают итоговую производительность тестовых систем, повышают надежность, гарантируют качество проверяемых изделий.
В качестве примеров можно привести следующие решения, которые впервые были применены ООО «Совтест АТЕ»:
1. Беспроводное мобильное шасси, работающее с базой по Wi-Fi. Позволяет разносить элементы тестовой системы в пространстве без ограничений по длине и габаритам системы. В частности, одно из таких решений было применено на заводе КАМАЗ при тестировании кабин, перемещающихся на конвейере. Такие решения максимально мобильны и позволяют существенно упростить процесс тестирования.
2. Автоматическое распознавание подключенных к тестеру жгутов. Тестер сам определяет, к какому разъему что подключено, и в зависимости от этого адаптирует тестовую программу. Такой подход позволяет операторам не задумываться о порядке подключения проверяемого изделия, существенно ускорить процесс подключения проверяемого изделия и избавиться от ложных ошибок, которые были вызваны неправильным подключением интерфейсных жгутов.
3. Системы оснастки: ресивер-адаптер.
Реальная производительность тестовой системы на производстве складывается из времени, необходимого для подключения и отключения проверяемого изделия, и собственно времени тестирования. Время тестирования у современных систем максимально оптимизировано, и выиграть несколько секунд – уже достижение. Многие не уделяют должного внимания процессу эксплуатации, в связи с чем на подключение изделия уходит существенно больше времени. Для оптимизации этих процессов можно изготавливать оснастки, которые способны в десятки раз увеличить общую производительность тестовой системы.
Очевидно, что закупка оборудования без полного понимания процесса работы с ним в дальнейшем приводит к тому, что его не всегда возможно оптимально встроить в процесс производства. Таким образом, привлечение компетентных специалистов и совместная работа с поставщиком на результат всегда принесут значительно больший профит при меньших затратах.