Das Ziel, dass sich die
Projektgruppe der ConSALTing-Machine gesetzt hat, einen Küchenhelfer
zu entwickeln, der zuverlässig Kochwasser für verschiedene Speisen
mit Salz würzen kann, konnte mit hohem Erfüllungsgrad abgeschlossen
werden.
Als Ergebnis des Projekts kann die Projektgruppe einen
vollfunktionsfähigen Prototypen vorweisen, dessen überzeugende
Funktionalität auch in ersten Erprobungen unter Beweis gestellt
werden konnte. Die folgende Darstellung repräsentiert dabei das
Ergebnis, der durchgeführten Messreihen, zur Validierung des
Systems. Ein Messpunkt repräsentiert dabei den Mittelwert von drei
Durchgängen:
Tabelle 1: Soll / Ist Vergleich
Diagramm 1: Soll / Ist Vergleich
Die auftretenden
Ungenauigkeiten des Systems, liegen dabei in einem Bereich, der für
die Anwendung als unbedenklich zu bewerten ist. So liegen die
prozentualen Abweichungen im niedrigen einstelligen Bereich und
beeinflussen somit die Qualität des Kochwassers in nicht
wahrnehmbaren Größenordnungen.
Aus der Erprobungsphase konnte
erschlossen werden, dass das Messprinzip verantwortlich für den
größten Bestandteil der Messungenauigkeit ist. Durch die Verwendung
einer gemittelten Messreihe, anstelle eines einzelnen ausgelesenen
Messwerts der Wägezelle, konnte jedoch der verursachte Fehler, durch
Relativbewegungen, auf ein zulässiges Niveau reduziert werden. Somit
stellen lediglich größere Absolutbewegungen, während der Messung,
eine relevante Fehlerquelle dar. Diese wird jedoch von der
Software überwacht und dem Anwender zurückgemeldet.
Hinsichtlich der Aktorik kommt
es im Prototypen zu seltenen, unvorhersehbaren Unzuverlässigkeiten.
Diese zeigen sich durch ein temporäres Verhaken der Dosierscheibe,
welche vermutlich auf den Herstellungsprozess zurückzuführen sind.
Die Bauweise der Dosierscheibe hat die Verwendung von Stützmaterial
während der Fertigung unvermeidlich gemacht. Aus diesem Grund ist
jedoch eine für den Dosierprozess relevante Kontaktfläche von
geminderter Qualität. Davon ausgehend kann es auf der entsprechender
Oberfläche, während des Dosierprozesses, zu Verkantungen einzelner
Salzkörner kommen. Diese resultieren dann in einem temporären
Stillstand des Motors. Bei der Wahl eines alternativen
Fertigungsverfahrens, wie beispielsweise dem Spritzguss, wären
solche Komplikation, durch die bessere Oberflächengüte, jedoch nicht
zu erwarten.
Im Hinblick auf die
Energieeffizients konnte die Projektgruppe ebenfalls wirksame
Maßnahmen ergreifen, um das Gesamtsystem für diesen Gesichtspunkt zu
optimieren. Als hardwarespezifische Maßnahmen kann hierbei z.B. die
Einbindung eines Hardwareausschalters aufgeführt werden. Die
Alternative zu jenem Schalter, wäre es, die ConSALTing-Machine
außerhalb der aktiven Nutzung mit Hilfe des Deep-Sleep Modus zu
betreiben. Doch selbst der geringe Verbrauch in diesem Modus ist,
auf die Nutzungsdauer hochgerechnet, als deutlich ungünstiger
gegenüber dem Hardwareausschalter zu bewerten. Basierend auf
Messungen und Hochrechnungen, für die verschiedenen Lagerungsarten,
hat sich eine Differenzen in der Nutzungsdauer von mehreren Jahren
ergeben. Während die Akkulaufzeit der Anwendung mit Verwendung des
Deep-Sleep-Modus des Lolin 32 circa 14 Tagen entspricht, kann die
Variante mit Ausschalter auf bis zu drei Jahren kommen (es handelt
sich hierbei um Hochrechnungen unter idealen Bedingungen. Effekte
wie beispielsweise Selbstentladung werden nicht berücksichtigt. Da
es sich um eine vergleichende Relativbetrachtung handelt, sind
solche Vernachlässigungen anwendbar. Die Lebensdauerberechnung geht
dabei von vier Verwendungszyklen pro Woche aus, wobei ein Zyklus
drei Minuten lang geht). Nachfolgende Werte sind das Ergebnis der
Messung, zur Überprüfung der Maßnahmen, zur Steigerung der
Energieeffizients.
Tabelle 2: Messwerte Strommessung
Tabelle 3: Vergleich der Betriebsarten
Tabelle 4: Vergleich der Lagerarte
Das größte Einsparpotential im
optimierten Modus resultiert dabei aus der Vermeidung des
Haltestroms des Schrittmotors.
In Summe führen die ergriffenen
Maßnahmen dabei zu einer geeigneten Laufzeit des Gesamtsystems und
zu einem möglichst energieeffizienten Betrieb.
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