Diseño de bancos de pruebas a la medida

Como ingeniero de bancos de pruebas, diseño y entrego bancos de pruebas a la medida, llave en mano, desde la respuesta a la licitación hasta la aceptación en las instalaciones del cliente.

Un banco de pruebas a la medida, de la especificación a la aceptación

Un banco de pruebas exitoso empieza por una necesidad bien planteada: qué debe medir el banco, con qué precisión y, sobre todo, en qué contexto se utilizará en las instalaciones del cliente. Este trabajo se hace con el cliente, a menudo desde la respuesta a la licitación, junto con el equipo comercial.

Después viene una arquitectura completa, de software, eléctrica y mecánica, pensada como un solo sistema: las dificultades de un banco casi siempre están en las interfaces entre estas tres disciplinas. El proyecto continúa con los equipos y los subcontratistas hasta la integración, la validación en banco y la entrega llave en mano, con la documentación y la capacitación.

1. Recabar los requerimientos y redactar las especificaciones
2. Proponer la arquitectura de software, eléctrica y mecánica
3. Redactar los documentos de definición y de diseño
4. Dar seguimiento a los proveedores, del pedido a la aceptación
5. Integrar, validar en banco y entregar, con la documentación

De qué me encargo

• Software: control sobre PLC (CODESYS, NI RIO) y en Python, tiempo real, interfaces y aplicaciones LabVIEW, posprocesamiento en Python y Matlab.
• Electrónica: arquitectura eléctrica, selección del hardware, cableado de gabinetes y arneses, buses EtherCAT, CANopen y Modbus.
• Adquisición: cadenas de medición National Instruments (NI cDAQ, CompactRIO) y Dewesoft, sensores de fuerza, temperatura y presión, cámaras, control de la confiabilidad de las mediciones.
• Mecánica: definición de la necesidad y de las interfaces, dirección de los subcontratistas para el diseño, la fabricación y los gabinetes neumáticos.

Un equipo multidisciplinario

En la oficina de diseño de STYREL, un equipo de ingenieros, técnicos y practicantes lleva a cabo los proyectos. Mi papel como gerente técnico: asignar a cada persona los proyectos que corresponden a sus competencias y a sus intereses, elaborar la planeación con los jefes de proyecto, seguir siendo el referente técnico del equipo y hacerlo crecer, proyecto tras proyecto.

Algunos bancos realizados

• Bancos de metrología de los espejos del ELTSafran Reosc · soporte en gravedad cero y posicionamiento de espejos de 4.20 m y 3.5 t, banco interferométrico M2/M3, colimador fuera de eje de 1.50 m.
• Banco de envejecimiento de las uniones adhesivas del ELTSafran, a través de Intitek · 4 meses de prueba continua, las 24 horas.
• Prueba de separación y de compresiónMaiaSpace · sistema de adquisición y de control, regulación de presión.
• Sistema de prueba de filtraciónEDF · rediseño del sistema destinado a las centrales nucleares.
• Banco de pruebas eléctricas de sensoresAuxitrol Weston · prueba de los sensores de temperatura y de presión que produce.
• Instalaciones de pruebasMBDA y SNCF · soporte de software.

Las decisiones técnicas que hacen un banco confiable

En cada proyecto, el objetivo es una arquitectura que el equipo del cliente pueda operar y mantener:

• La seguridad desde el diseño: cada salida se cablea para que la ausencia de comando ponga el banco en un estado seguro, incluso si se pierde la comunicación, y el corte se prueba en la aceptación.
• La configuración fuera del código: los canales de medición, los umbrales y las secuencias se describen en archivos, para que el banco evolucione sin recompilar. Es el tema del artículo cRIO y WAGO en EtherCAT.
• La trazabilidad: cada resultado se registra con la pieza probada, la configuración del banco y la versión del software.
• Las herramientas adecuadas para el equipo del cliente: LabVIEW, Python o ambos, según lo que sus equipos sepan mantener. Vea Python y LabVIEW.

La metodología completa se detalla en el artículo Diseñar un banco de pruebas: mecánica, electrónica y software.

Vea también: LabVIEW y National Instruments.