Sviluppo di un sistema di test automatizzato per carrelli industriali

The design and development of products related to the world of material handling and aerial work platforms are governed by the ISO 13849 and EN1175 standards. The latter, in particular, defines a series of functional and safety requirements that the machine must necessarily meet and also regulates the software development process. This regulation, in fact, requires the so-called "V-model" to be followed, a model which requires the software to have a well-structured and organized development process, starting from the definition of the machine requirements up to testing the final product. This thesis deals with the case of Zapi S.p.A, a company specialized in the design of inverters for the control of electric motors for battery-powered and hybrid vehicles, especially for industrial trucks. Following the V-model, Zapi has developed and implemented a firmware that will serve as the foundation for the subsequent development of industrial trucks that will comply with EN 1175. The goal of this thesis will be to create a Python tool that can automate integration tests, i.e. tests that test the inverter firmware in its entirety, to verify that the overall behavior is the expected one both from a from a functional and safety point of view as required by the regulations. In addition to the development of the tool and the results achieved, topics such as CAN protocol, inverters for industrial applications and safety regulations will be presented in order to better explain the implementation and operation of the tool.

La progettazione e lo sviluppo dei prodotti legati al mondo della movimentazione dei materiali e delle piattaforme aeree sono regolati dalle normative ISO 13849 e EN1175. Quest’ultima, in particolare, definisce una serie di requisiti funzionali e di sicurezza che la macchina deve necessariamente soddisfare e regola, inoltre, il processo di sviluppo del software. Questa normativa, infatti, prevede che venga seguito il cosiddetto “V-model”, modello che prevede che il software abbia un processo di sviluppo ben strutturato e organizzato, a partire dalla definizione dei requisiti della macchina fino ai test sul prodotto finale. In questa tesi viene trattato il caso di Zapi S.p.A, azienda specializzata nella progettazione di inverter per il controllo di motori elettrici destinati a veicoli a batteria e ibridi, in particolar modo per carrelli industriali. Seguendo il V-model, Zapi ha sviluppato e realizzato un firmware che servirà come fondamento per lo sviluppo successivo di carrelli che saranno conformi alla EN 1175. L’obiettivo di questa tesi sarà quello di realizzare un tool in Python che possa automatizzare i test d’integrazione, ovvero i test che collaudano il firmware dell’inverter nella sua interezza, per verificare che il comportamento complessivo sia quello atteso sia da un punto di vista funzionale che di sicurezza previsto dalle normative. Oltre allo sviluppo del tool e ai risultati ottenuti, verranno presentati argomenti come il protocollo CAN, gli inverter per applicazioni industriali e le normative riguardanti la sicurezza, al fine di esporre meglio la realizzazione e il funzionamento del tool.