­­개발 주기에서 Model-In-The-Loop 테스트 이점

제조사 Cummins Inc., 글로벌 전력 기술 리더

그리드 그리기

운송 산업은 효율성을 개선하고 비용을 절감하며 환경에 미치는 영향을 최소화하기 위해 첨단 기술을 통합하면서 지속적으로 발전하고 있습니다. 주요 기술 발전 중 하나는 엔지니어가 엔진 개발 및 테스트에 접근하는 방식을 혁신하는 프로세스인 MIL(Model-in-the-Loop) 테스트입니다. 이 기사에서는 model-in-the-loop 테스트의 개념을 살펴보고 다양한 이점과 과제에 대해 자세히 설명합니다. 

DoL(Model-in-the-Loop) 테스트의 의미는 무엇입니까?

MIL 테스트는 제품 컨트롤러 개발 주기의 모든 단계에서 사용되는 시뮬레이션 기술입니다. 여기에는 시뮬레이션 환경 내의 구성 요소, 구성 또는 시스템 수준에서 컨트롤러 모델을 테스트한 후 코드를 물리적 전자 제어 장치(ECU)에 다운로드하고 차량에서 테스트하는 작업이 포함됩니다. 트럭이 교통 체증에서 자동으로 속도를 조정하는 데 도움이 되는 스마트 알고리즘을 설계하고 있다고 상상해 보십시오. 이제 알고리즘을 코딩에 커밋하고 실제 트럭에 넣기 전에 완벽하게 작동하는지 확인해야 합니다. 이것이 바로 Model-in-the-Loop 테스트가 필요한 이유입니다.

MIL 테스트는 제품이나 시스템에 대한 가상 연습과 같습니다. 따라서 실제 트럭에서 직접 컨트롤러 알고리즘을 테스트하는 대신 트럭용 스마트 알고리즘의 컴퓨터 모델을 만들고 컴퓨터에서 다양한 운전 상황을 시뮬레이션합니다. 예를 들어, 트럭용 고급 어댑티브 크루즈 컨트롤 시스템을 개발하는 경우 MIL은 가상 주행 환경에서 크루즈 컨트롤 시스템 모델을 시뮬레이션하는 데 특히 유용할 수 있습니다. 이를 통해 엔지니어는 트래픽 밀도 및 기상 조건 변화와 같은 실제 시나리오에 직면할 때 성능을 평가할 수 있습니다. 이를 통해 잠재적인 문제를 조기에 식별하고 해결하여 시스템의 안전성과 효율성을 보장할 수 있습니다.

MIL을 개발 프로세스에 통합함으로써 엔지니어는 시스템 동작에 대한 귀중한 통찰력을 조기에 얻을 수 있으므로 적시에 오류를 감지하고 수정할 수 있습니다. 이를 통해 개발 시간과 개발 비용을 절감하고 전반적으로 더 나은 제품을 만들 수 있습니다. MIL 테스트를 사용하면 개발 프로세스가 간소화되고 신뢰성이 향상되며 광범위한 물리적 도로 테스트의 필요성이 줄어들어 중요한 트럭 기술을 개선하기 위한 비용 효율적인 솔루션을 제공할 수 있습니다.

Model-in-the-Loop 테스트와 Software-in-the-Loop 테스트의 차이점은 무엇입니까?

MIL 테스트를 이해할 때 SIL(Software-in-the-Loop) 테스트를 이해하는 것도 중요합니다. SIL 테스트에서는 코드를 물리적 ECU에 다운로드하고 차량에서 테스트하지 않고도 스마트 알고리즘을 제어하는 소프트웨어가 제대로 작동하는지 확인합니다. 그러나 이 경우 소프트웨어가 어떻게 반응하고 결정을 내리는지에 더 중점을 두어 실제 환경에 한 걸음 더 다가갑니다.

따라서 Model-in-the-Loop 테스트의 트럭 예를 계속 진행하면서 어댑티브 크루즈 컨트롤을 제어하는 소프트웨어가 있다고 상상해 보십시오. 가상 트럭에서 테스트하는 대신 컴퓨터에서 실행하여 올바르게 작동하는지 확인합니다. 소프트웨어가 실제 트럭에 있다고 생각하는 시뮬레이션 환경을 만들어 교통을 처리하고 그에 따라 속도를 조정합니다.

SIL 테스트는 비디오 게임 캐릭터(소프트웨어)가 가상 세계(트럭 및 주변 환경)의 세부 사항에 대해 너무 많이 걱정하지 않고 원하는 방식으로 움직이는지 확인하는 것과 같습니다. 엔지니어는 SIL 테스트를 사용하여 소프트웨어가 통제된 컴퓨터 기반 환경에서 다양한 상황과 시나리오를 처리할 수 있는지 확인합니다.

트럭 운송 예에서 SIL 테스트에는 컴퓨터에서 크루즈 컨트롤 소프트웨어를 실행하고 시뮬레이션된 교통 변화에 어떻게 반응하는지 관찰하는 것이 포함됩니다. 물리적 트럭에 넣기 전에 시스템(소프트웨어)의 두뇌가 올바르게 작동하는지 확인하는 방법입니다.

요약하면, MIL 테스트는 알고리즘이 제대로 작동하는지 확인하기 위해 가상 모델링 환경에서 컨트롤러를 살펴보는 반면, SIL 테스트는 동일한 모델에서 생성된 소프트웨어를 확대하여 실제 세계에 한 걸음 더 가까이 다가가지만 컨트롤러가 올바르게 작동하는지 확인하기 위해 시뮬레이션된 세계에서 테스트됩니다.  두 방법 모두 트럭의 실제 컨트롤러가 안전하고 효율적입니다.

Model-In-The-Loop 테스트가 환경에 미치는 영향을 어떻게 줄일 수 있습니까?

MIL 테스트는 테스트의 안전성과 품질을 보장하는 환경, 효율성 및 신뢰할 수 있는 테스트와 관련된 이점이 있습니다. 

MIL 테스트는 테스트 셀에 대한 의존도를 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다. 

MIL 테스트의 채택은 물리적 테스트 셀에 대한 의존도를 크게 줄입니다. 테스트 셀은 엔진, 차량 또는 기타 구성 요소의 성능, 내구성 및 배출 가스를 테스트하는 데 사용되는 제어 된 환경입니다. 이 환경은 반복 가능하고 일관된 방식으로 실제 작동 조건을 시뮬레이션하도록 설계되어 엔지니어가 정밀한 측정을 수행하고 성능을 조정할 수 있습니다. 테스트 셀에는 일반적으로 전력 출력, 연료 소비, 배기 가스 및 기타 중요한 성능 지표를 측정하기 위한 장비가 포함됩니다. 

MIL 테스트는 테스트 셀의 필요성을 완전히 없애지는 않지만 이러한 환경에 필요한 시간과 리소스를 크게 단축합니다. 기존에 테스트 셀에서 수행되었던 OBD 튜닝, 최적화 및 데이터 분석과 같은 작업을 이제 가상으로 수행할 수 있습니다. 물리적 테스트 환경에서 가상 테스트 환경으로의 이러한 전환은 편의성의 문제일 뿐만 아니라 환경적 지속 가능성을 향한 진전이기도 합니다.

MIL 테스트는 환경에 더 좋을 수 있습니다. 

MIL 테스트의 환경적 이점은 주목할 만합니다. 첫째, 테스트 셀 작동과 관련된 연료 소비의 필요성을 줄입니다. 가상 환경에서 테스트를 수행함으로써 연료를 태우고 결과적으로 온실 가스를 배출하는 물리적 테스트 셀에서 테스트의 빈도와 기간이 크게 줄어 듭니다.

이러한 효율성은 탄소 및 온실 가스 배출을 줄이고 기후 변화에 대처하기 위한 전 세계적인 노력과 일치하여 탄소 발자국을 줄이는 데 기여합니다. 또한 MIL 테스트는 확장성이 뛰어나 환경에 부정적인 영향을 미치지 않으면서 현대 자동차 테스트의 증가하는 요구 사항을 충족하도록 조정 및 확장할 수 있습니다.

Model-In-The-Loop 테스트의 과제

MIL 테스트에는 물리적 하드웨어가 필요합니다: 수많은 이점에도 불구하고 MIL 테스트에 어려움이 없는 것은 아닙니다. 한 가지 주요 관심사는 완전히 단독으로 의존할 수 없기 때문에 타당성입니다. 물리적 하드웨어 테스트는 MIL 테스트 결과를 검증하기 위한 개발 프로세스의 필수적인 부분으로 남아 있습니다. 이를 위해서는 MIL 및 기존 테스트 방법을 모두 통합하는 구성 요소 테스트에 대한 균형 잡힌 접근 방식이 필요합니다.

MIL 테스트에는 상당한 투자가 필요할 수 있음: 또한 MIL 테스트를 구현하려면 상당한 기술 리소스가 필요합니다. 이 투자에는 초기 설정뿐만 아니라 시뮬레이션 환경을 정확하고 끊임없이 진화하는 자동차 및 운송 기술 환경과 관련성 있게 유지하는 데 필요한 지속적인 유지 관리 및 업데이트가 포함됩니다.

MIL 테스트는 자동차 테스트 및 개발에서 상당한 도약을 나타냅니다. 엔지니어가 가상 환경에서 구성 요소를 시뮬레이션하고 분석할 수 있도록 함으로써 차량 및 구성 요소 개발에 보다 효율적이고 비용 효율적이며 환경 친화적인 접근 방식을 제공합니다. 

커민스가 이 기술을 채택한 것은 혁신과 지속 가능성에 대한 의지를 반영하며, 보다 깨끗하고 효율적인 기술을 향한 광범위한 업계 동향에 발맞추어 보여줍니다. 도전 과제가 존재하지만, 환경에 미치는 영향을 줄이면서 엔진 테스트에 혁명을 일으킬 수 있는 MIL 테스트의 잠재력은 부인할 수 없습니다. 운송 산업이 계속 발전함에 따라 MIL 테스트와 같은 기술은 보다 지속 가능하고 효율적인 미래를 형성하는 데 점점 더 중추적인 역할을 할 것입니다. 커민스는 고객을 위한 차세대 기술 개발에 전념하고 있습니다. 

저자 프로필

커민스 사무실 건물

커민스, 글로벌 전력 기술 리더

세계 동력 분야의 리더인 커민스는 보다 풍요로운 세상을 만들기 위해 최선을 다하고 있습니다. 1919년부터 사람과 상품, 경제 발전에 기여하는 혁신적인 솔루션을 제공해 왔습니다. 커민스의 5개 사업 부문(엔진, 부품, 유통, 전력 시스템 및 Accelera™ by Cummins)은 고급 디젤, 전기, 하이브리드 파워트레인을 포함한 광범위한 포트폴리오를 제공합니다. 통합 발전 시스템; 후처리, 터보차저, 연료 시스템, 제어 장치, 변속기, 차축 및 브레이크와 같은 중요한 구성 요소; 배터리 및 전기 파워 트레인 시스템과 같은 제로 배출 기술. 글로벌 입지, 심층적인 기술 전문성 및 광범위한 서비스 네트워크를 통해 고객의 요구에 맞는 신뢰할 수 있는 최첨단 솔루션을 제공하고 Destination Zero 전략으로 에너지 전환을 지원합니다. 고객, 투자자, 직원을 위한 가치를 창출하고 교육, 형평성 및 환경과 같은 기업 책임 글로벌 우선 순위를 통해 지역사회를 강화합니다. 인디애나주 콜럼버스에 본사를 두고 있는 커민스는 전 세계적으로 약 67,400명의 직원을 고용하고 있으며 2025년 매출 $337억 달러에 $28억 달러 수익을 창출했습니다.