Sistemi di test e validazione nell’industria automotive e aerospaziale: Sistemi Hardware-in-the-Loop (HIL)
I "Sistemi Hardware-in-the-Loop" (HIL) sono sistemi di test e validazione utilizzati principalmente nell'ambito dell'ingegneria, in particolare nell'industria dell'automotive e dell'aerospaziale, per testare e validare sistemi elettronici o controlli di sistemi complessi. Essi consentono agli ingegneri di eseguire test che altrimenti metterebbero in pericolo gli impianti fisici e le persone che vi lavorano. Utilizzando HIL, infatti, gli ingegneri possono eseguire senza problemi anche gli scenari di test più pericolosi, migliorando così il funzionamento e la sicurezza di un impianto. Grazie a questa tipologia di testing è possibile combinare la simulazione del software con l’hardware reale in quanto il sistema HIL utilizza un simulatore software per emulare il comportamento del sistema che si sta testando, mentre il sistema hardware reale viene integrato nel sistema di test. L’obiettivo principale è quello di verificare l’interazione tra il software e l’hardware di un sistema complesso in un ambiente di test sicuro e controllato prima di implementarlo in situazioni reali.
Progettazione e sviluppo Sistemi Hardware-in-the-Loop (HIL): come funzionano e perché sono importanti
Grazie alla simulazione HIL, lo sviluppo del software non ha più bisogno di un impianto fisico per scrivere e testare il codice. Inoltre, i test possono includere la simulazione di versioni più grandi di un impianto o la simulazione di un carico eccessivo che potrebbe danneggiare l’hardware. Questi sistemi sono infatti progettati per simulare l'ambiente operativo in cui il sistema deve operare, consentendo di testare l'hardware in condizioni controllate. Ma come funzionano? E perché sono così importanti? Grazie alla simulazione HILè possibile:
- effettuare una simulazione dell'ambiente reale: gli HIL simulano in modo accurato l'ambiente operativo in cui un sistema dovrà funzionare. Ad esempio, nel settore automobilistico, possono simulare le condizioni di guida, il motore, i sensori e altro ancora.
- effettuare test in laboratorio: gli HIL consentono di testare l'hardware in un ambiente di laboratorio controllato, riducendo la necessità di test sul campo, che possono essere costosi, pericolosi o non pratici.
- ottenere una validazione anticipata: prima di implementare un sistema in un veicolo, aereo o qualsiasi altra applicazione, è possibile testare e validare il suo comportamento in una fase iniziale, riducendo il rischio di problemi e costosi ritardi durante la produzione.
- testare ripetibilità e controllo: gli HIL consentono di riprodurre le stesse condizioni di test in modo coerente e controllato, il che è importante per testare la ripetibilità e la coerenza delle prestazioni del sistema.
- effettuare test sicuri ed economici: possono simulare scenari pericolosi o difficili da riprodurre nella vita reale senza rischi per la sicurezza e con minori costi. Ad esempio, è possibile testare sistemi di frenata antibloccaggio senza dover effettivamente eseguire test di frenata in situazioni pericolose.
- ridurre i tempi di sviluppo: consentono di ridurre i tempi di sviluppo, poiché i problemi possono essere identificati e risolti prima dell'implementazione sul campo.
- effettuare test delle eccezioni: possono essere utilizzati per testare scenari di eccezione o condizioni estreme che possono essere difficili da riprodurre nella realtà, come guasti hardware o condizioni climatiche estreme.
SIDeA: al fianco di ogni cliente con soluzioni di progettazione e sviluppo Sistemi Hardware-in-the-Loop (HIL)
I sistemi Hardware-in-the-Loop sono una componente essenziale nello sviluppo e nella validazione di sistemi elettronici complessi. Consentono di ridurre i rischi, migliorare la qualità del prodotto, risparmiare tempo e denaro durante il ciclo di sviluppo e garantire che i sistemi funzionino in modo affidabile nelle situazioni reali. Negli anni SIDeA ha progettato e sviluppato sistemi hardware in the loop per aziende operanti in diversi settori di mercato. Le applicazioni tipiche dei sistemi HIL trovano applicazione nei settori:
- Ferroviario
- Automotive
- Energetico
- Elettronica di potenza elettrodomestici
- Avionico
- Turbine
- Robotica
Dall’analisi e dalla comprensione del problema, valutando la fattibilità degli interventi, ogni cliente è seguito e affiancato dagli ingegneri SIDeA durante ogni fase. Al momento della progettazione dei sistemi hardware in the loop e del loro successivo sviluppo, l’impegno di SIDeA non termina con la fornitura delle soluzioni richieste. Fase successiva alla messa in opera è infatti quella della formazione, così come il supporto tecnico, tutoring, assistenza e manutenzione per ottimizzare i sistemi e il loro utilizzo da parte del cliente stesso.
Un team di lavoro eterogeneo e flessibile, in grado di gestire il carico di lavoro sulla base della professionalità e delle competenze di ciascun collaboratore, garantisce un flusso produttivo in grado di rispettare con cura e precisione i termini di consegna stabiliti.
