INSAT: un innovativo apparato di test per apparati avionici, conforme ai canoni dell’industria 4.0
Nell’ambito del progetto INSAT (Commissione Europea – Programma Clean Sky), DUNE sta sviluppando un innovativo apparato di testing automatico che semplifica tutte quelle operazioni ripetitive e soggette ad errori umani. Il sistema INSAT è facilmente riconfigurabile, produce la reportistica in modo automatico ed implementa una funzione di troubleshooting avanzato.
Per validare la correttezza dei cablaggi e la funzionalità degli apparati installati a bordo, la fase di test è un elemento fondamentale, sia durante la produzione che per la verifica post-vendita. Attualmente, questa fase è eseguita manualmente con conseguente possibilità di errore. La necessità di disporre di dispositivi in grado di effettuare automaticamente le procedure di test è quindi di vitale importanza nell’organizzazione di un’azienda aerospaziale.
Tempi e rischi
Nelle procedure di test, spesso si ripetono innumerevoli volte delle semplici operazioni, dovendo comunque garantire un’accurata esecuzione della procedura e la tracciabilità dei risultati. Il tempo per poter gestire procedure ripetitive su apparati complessi è sempre lungo ed incrementa proporzionalmente il rischio di errori da parte dell’operatore ed il costo industriale delle operazioni, oltre a generare un “bottleneck” nel flusso produttivo.
Per questo motivo, il Programma Clean Sky della Commissione Europea pone come prioritaria la necessità di realizzare un sistema che esegua la procedura di test in modo preciso ed automatico, svincolandosi il più possibile dall’intervento umano. Dune ha realizzato dispositivi di testing che realizzano in modo automatico, semi-automatico o manuale una pre-esistente procedura in maniera accurata, producendo anche tutta la reportistica prevista dalla procedura. In particolare, vengono gestite le singole misure, riportando il valore corrente, nonché l’esito del passo di testing.
Nel caso di test fallito (e.g. la misura è fuori dall’intervallo di accettazione), sono fornite possibili azioni correttive per risolvere il problema. L’insieme delle azioni correttive ed il loro ordine gerarchico sono facilmente aggiornati in funzione dell’esperienza che si va formando nel tempo. Inoltre, il sistema sviluppato è organizzato per essere conforme ai canoni dell’Industria 4.0.
Il Sistema INSAT
Il progetto INSAT (INnovative System for Aircraft functional Testing) vincitore del bando del Programma Clean Sky, si dispiega su tre anni di attività, con un budget di circa 1 M€. Ha come obiettivo la realizzazione di un sistema di testing espandibile, sviluppato specificamente per l’industria aerospaziale, ma facilmente esportabile verso altre realtà industriali. INSAT è costituito da più cassetti specificamente sviluppati dalla Società Dune, ma può integrare anche schede commerciali per il bus PXI.
Nella sua forma più semplice, un PC munito di porta USB può costituire il controller del sistema; nella versione completa, INSAT integra un cestello PXI che ospita schede eterogenee come, ad esempio, un multimetro, schede di conversione, schede per l’analisi dei bus avionici e così via. Poiché molte misure effettuate durante la procedura di test sono di tipo elettrico, è stato appositamente realizzato un cassetto in grado di gestire misure di resistenza a quattro fili, misure di tensione a due fili e contatti.
Tutte queste misure sono affidate ad un multimetro standard, ma le operazioni di instradamento dei segnali verso il multimetro sono gestite dal cassetto che costituisce l’interfaccia fra i punti di misura ed il multimetro. Questa scheda può essere facilmente multiplata per raddoppiare la capacità di misura. Ė stato anche realizzato un secondo cassetto che consente di effettuare ulteriori misure come quelle già descritte, ma include anche cinque emulatori di generatori, completamente indipendenti fra di loro. Ogni generatore è in grado di produrre una tensione nominale di 28 V con una corrente costante di alcuni ampère, ma può anche gestire delle correnti di spunto di oltre 10 A per un tempo limitato ed assegnato. Ogni emulatore sopperisce alle operazioni manuali richieste all’operatore, emulando tutte le combinazioni richieste nei requisiti, oltre ad eseguire continue misure di corrente, per evitare la possibilità che un errato cablaggio possa portare alla distruzione di apparati o collegamenti.
Il progetto INSAT è finanziato dal Clean Sky 2 Joint Undertaking (JU) con il Grant Agreement N° 886513. Il JU è supportato dal programma di ricerca ed innovazione H2020 della Unione Europea e dai membri del JU Clean Sky diversi dall’Unione.
