현대 케피코, 표준 CP-Tester로 생산 테스트 시간 15% 단축

작성자:

고민석 - 현대 케피코
유민호 - 현대 케피코
이현직 - 현대 케피코
김형주 - 현대 케피코

소개

자동차 기술은 그 어느 때보다 빠르게 진화하고 있습니다. 파워 트레인 전기화, 첨단 안전 시스템의 광범위한 채택, 운전 및 편의 기능의 향상과 같은 추세의 도래로 필요한 소프트웨어의 양이 크게 증가하고 있습니다. 결과적으로, 전자 제어 장치 (ECU)는 더욱 복잡하고 수요가 많아지게 되었습니다. 이 중 가장 중요한 것은 파워 트레인 ECU입니다. 차량을 움직이는 동력 전달 장치의 적절한 작동을 보장하는 것 외에도, ECU는 구매자가 진지하게 고려하는 요인으로 꼽히는 차량의 환경적 성능, 경제성 및 운전 경험에 영향을 미칩니다

현대의 자회사인 현대 케피코는 1972년부터 자동차 전동 장치에 파워 트레인을 공급해왔습니다. 현대 케피코의 엔지니어들은 시장에서 경쟁력을 유지하기 위해 노력하는 다른 자동차 공급 업체들과 마찬가지로 테스트 요건을 높이고 배출 가스 규제를 강화하는 동시에 예산 및 타임 라인 문제를 관리하고 있습니다. 현대 케피코의 파워 트레인 ECU가 200핀에 도달하고 품질 확보를 위해 다양한 ECU 유형에 대한 기능 테스트를 20,000 단계까지 늘리는 데 성공했을 때, 기존의 테스트 엔지니어링 방식으로는 차량 전자 장치의 속도를 따라갈 수 없음이 분명해졌습니다. 변화가 필요했습니다.

새로운 접근 방식

과거 ECU 기능 테스터는 센서/액추에이터 에뮬레이터, 차량 통신 모듈, 테스트 실행 엔진 및 애플리케이션, 테스트 절차 및 각 ECU 유형에 대한 테스트 결과 관리 도구를 설계해야 했습니다. 즉, 테스트 엔지니어링 자산을 최소한으로 재사용하고 테스트 비용에 부정적인 영향을 주는 모든 새로운 ECU에 대한 새로운 테스터를 개발했습니다.

이 문제를 해결하기 위해 개발 프로세스부터 시작하여 CP (Common Platform)-Tester 및 표준화된 ECU Functional Tester 개발 프로세스(그림 1)를 만들었습니다. CP-Tester는 센서/액추에이터 에뮬레이션, 차량 통신, 테스트 실행(테스트 엔진), 운영자 인터페이스(테스트 어플리케이션) 및 테스트 결과 관리를 정의하는 CP 표준이라는 표준화된 테스트 자산을 기반으로 합니다.

성공적인 시스템

CP-Tester에는 테스트 개발 프로세스를 간소화하는 몇 가지 핵심 구성 요소가 있습니다. R&D 또는 제품 엔지니어는 CP-Editor라는 테스트 스크립팅 모델링 도구를 사용하여 사전에 작성된 200개 이상의 함수 중에서 선택하여 테스트 순서를 개발함으로써 각 테스트 단계와 파라미터를 구성할 수 있습니다. 이 테스트 단계를 적절한 하드웨어 I/O에 매핑하고 다른 ECU 유형에 맞게 재구성 할 수 있습니다. CP-Server는 엔지니어가 새로운 테스트 요구 사항을 개선하기 위해 테스트 결과 데이터를 효과적으로 관리하는 데 사용할 수 있는 또 다른 구성 요소입니다. 당사의 엔지니어들은 CP-Tester의 다음 세 가지 이점을 활용할 수 있습니다.

• 다양한 유형의 파워 트레인 ECU에 대한 적응력을 통해 테스터 개발 시간 단축
• R&D에서 생산에 이르기까지 테스트 단계를 재사용 및 재구성 할 수 있으므로 테스트 엔지니어링 자산을 효율적으로 사용
• 표준 형식으로 데이터 처리 및 추적이 가능하므로 생산 테스트 데이터의 가치 향상

복잡한 파워 트레인 ECU를 처리하는 데 가장 적합한 NI PXI 플랫폼을 선택했습니다. NI PXI 솔루션의 장점:

• 다양한 레이아웃과 유연하게 구성할 수 있는 채널 수(200 핀 이상)
• 소스 및 측정 기능이 있는 I/O 구성
• 더미 부하(저항 및 인덕턴스)를 연결하여 ECU를 적절하게 테스트 할 수 있는 기능
• NI-SWITCH로 다양한 스위칭 옵션과 사용 편의성을 제공하여 I/O 유연성 향상
• SENT(단일 에지 니블 전송 및 SAE J2716)와 같은 특수 센서 통신 프로토콜을 구현하기 위해 FPGA를 통해 I/O를 사용자 정의하는 기능
  

시장에 나와있는 대부분의 턴키 ECU 테스터는 신제품에 대한 새로운 테스트 계획을 채택하는데 10-12개월이 걸리며, 여전히 벤더와의 강도 높은 협업과 많은 비용이 요구됩니다. 짧은 개발 시간의 중요성을 감안하여 현대 케피코는 NI의 자동화 테스트 솔루션을 활용해 독립성을 확보하고 3개월 이내에 유연한 표준 테스터를 개발했습니다. 이로 인해 개발 시간이 80% 단축되었으며, 제품 요구 사항이 발전함에 따라 향후 CAN과 같은 기능을 유연한 데이터 속도로 추가할 수 있게 되었습니다.

회사 차원에서 ECU에 대한 요구가 커짐에 따라 NI PXI 타이밍 및 동기화 기능은 테스트 시간을 15% 향상시켰으며 테스트 시스템 비용을 30% 줄였습니다. 이로 인해 현대 케피코는 시장에서 더 높은 경쟁력을 갖출 수 있게 되었습니다. 또한, NI의 글로벌 네트워크 덕분에 세계 각지의 생산 현장에서 CP-Tester를 조달 및 조립할 수 있습니다.
 

첫 CP-Tester 17개는 이전 솔루션에 비해 45% 향상된 프로젝트 ROI를 달성하고 백만 달러 이상의 비용을 절감했습니다.

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고민석
현대 케피코
South Korea