MEMORIA DE PROYECTO DE INNOVACIÓN EDUCATIVA:

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1 MEMORIA DE PROYECTO DE INNOVACIÓN EDUCATIVA: INVESTIGACIÓN DE AVERÍAS Y SU REPARACIÓN EN REDES MULTIPLEXADAS CAN/LIN/VAN DE VEHÍCULOS AUTOMÓVILES EN SISTEMAS DE ALUMBRADO Y SEÑALIZACIÓN. ESTRATEGIAS DE FUNCIONAMIENTO DE DICHAS REDES. 1. DATOS DE IDENTIFICACIÓN 1. Denominación y modalidad del proyecto. El proyecto se denomina INVESTIGACIÓN DE AVERÍAS Y REPARACIÓN EN REDES MULTIPLEXADAS CAN/LIN/VAN DE VEHÍCULOS AUTOMÓVILES EN SISTEMAS DE ALUMBRADO Y SEÑALIZACIÓN. ESTRATEGIAS DE FUNCIONAMIENTO DE DICHAS REDES. La modalidad del proyecto está incluida en el tipo b Innovación tecnológica, medioambiental, de productos o servicios, de procesos de producción o de prestación de servicios, pudiéndose realizar en colaboración con empresas, instituciones o administraciones. 2. Coordinador del proyecto El coordinador será el profesor José Barceló Pérez con NIF: H 3. Componentes del equipo expresando nombre y apellidos y NIF. José Barceló Pérez con NIF: H Mariano Sánchez Espín con NIF: Q Cristino Hernández Martín con NIF: D 4. Familias profesionales y ciclos implicados en el desarrollo del proyecto. Las familias profesionales a las que son de aplicación directa en su currículum es la de Transporte y Mantenimiento de Vehículos, tanto para el ciclo de grado medio de Electromecánica de Vehículos como al de grado superior de Automoción en varios de sus módulos (motores, sistemas auxiliares del motor, motores y sus sistemas auxiliares, sistemas de carga y arranque, sistemas de seguridad y confort, circuitos eléctricos, de seguridad y confort). Los profesores del proyecto imparten módulos de grado medio cuyos currículums están directamente relacionados con el objeto del proyecto.

2 2. DISEÑO DEL PROYECTO 1. Marco teórico en el que sitúa el trabajo Introducción: historia del multiplexado Primeros esbozos del protocolo CAN en la tecnología de fabricación La empresa Bosch inicia el desarrollo del protocolo CAN para automóviles Se dispone de la primera serie CAN de Intel. Daimler-Benz inicia el desarrollo del bus CAN aplicado al automóvil Primera aplicación en serie del protocolo CAN en el tren de accionamiento del Mercedes Benz "Clase". Entretanto, el bus CAN se ha impuesto también en la tecnología de fabricación como un protocolo ampliamente propagado Audi, BMW, DaimlerChrysler, Motorola, VW y Volvo introducen la red llamada LIN (Local Interconnect Network) El bus CAN se emplea también en vehículos pequeños, en el tren de tracción y en la carrocería Se instalan buses ópticos en los vehículos de clase superior. D2B Optical (DaimlerChrysler): 5,65 Mbit/s; MOST, Media Oriented Systems Transport: 22,5 Mbit/s; Byteflight (BMW): 10 Mbit/s En el nuevo modelo A8, Audi implementa la interfaz Bluetooth Microsoft presenta un ordenador para el coche, introducible en la cavidad prevista para la radio, destinado a asumir tareas de "infotainment" (radio, MP3, navegación, Internet, DVD, recepción de TV, etc.). El sistema operativo es Windows CE Como primer fabricante del mundo, BMW integra el Flexray a un coche de producción en serie (X5)..2 Marco en el que se desarrolla el proyecto. Hoy en día prácticamente todos los vehículos llevan redes multiplexadas. Una red multiplexada está formada por una serie de UCE s (pequeños ordenadores) unidas por un bus de datos (línea de comunicación e interconexión entre esas UCE s), con distintas tipologías, velocidades, sistemas, etc Un vehículo de gama media alta puede llevar hoy en día 120 UCE s o más unidas por grupos y estos grupos unidos entre sí por

3 Justificación. Adecuación y oportunidad de la experiencia. medio de un Gateway, de formar que componen un complejo entramado de ida y venida de datos con diferentes sistemas, velocidades, protocolos, etc Aunque algunos fabricantes implantan sus redes de datos y protocolos específicos para una parte de la red de un vehículo (un vehículo puede llevar una red propia como BMW, que la denomina Flexray, y que solo la utiliza para ciertos sistemas); el resto de redes de ese vehículo suelen ser Can, la cual también va interconectada a la primera. En este proyecto se va a actuar solo sobre las redes CAN/LIN/VAN ya que incluir otras sobrepasaría el tiempo de investigación máximo propuesto en la orden. Con lo aquí expuesto podemos afirmar que se trata de un proyecto de innovación tecnológica porque trabajaremos con los últimos sistemas instalados en los vehículos incluyendo las estrategias de funcionamiento del fabricante, de lo cual se conoce muy poco ya que esta información no la dan a conocer. Este proyecto es único y quizás el primero que se realice en toda la comunidad autónoma de Murcia sobre este tema. 2. Planteamiento y justificación. Adecuación y oportunidad de la experiencia. Constantemente en los ciclos formativos más técnicos surge la necesidad en el profesorado de crear materiales digitales educativos que propicien el desarrollo de las Competencias de nuestro alumnado, a través de herramientas más actuales Planteamiento Partiendo de un vehículo/maqueta (con componentes reales) con sistema de iluminación y señalización multiplexado con bus CAN (aunque nos podremos encontrar alguna red LIN o VAN en esos sistemas, de ahí que lo hayamos incluido) provocaremos averías lo más reales posibles y las diagnosticaremos estableciendo el método más simple de reparación y diagnóstico tanto a nivel físico como a nivel de maquinaria. Cuando hay una avería de comunicación entre las distintas UCE s hemos comprobado que al realizar una diagnosis con varias máquinas destinadas a ese fin la única información que nos dan es comunicación cortada o fallo comunicación en bus tracción e informaciones similares sin concretar nada más. Estas averías pueden ser producidas por distintas causas (corte cables, derivación a masa, cortocircuito, derivación a positivo, intercambio de conductores al realizar un empalme, etc ). No intervendremos en otros

4 Justificación de la modalidad elegida sistemas como infotenimiento, tracción, confort porque serían necesarias más horas de las disponibles. Tampoco en otros sistemas que aunque son más novedosos están menos implantados como Most, Flex-ray, D2B,. por ser utilizados por marcas muy concretas y poco generalizados. El bus CAN ha sido y es un gran éxito tanto a nivel de automoción como a nivel de industria. Cientos de millones de ECUs de diferentes sectores usan el protocolo, lo que lo ha hecho seguro, estable, estudiado y debido al gran volumen de producción, barato. Es cierto que hay otras soluciones de protocolos más económicos, pero es indudable que el CAN hoy en día es la mejor solución en cuanto velocidad y seguridad. Además nuestro IES posee la mayor parte de la maquinaria necesaria para realizar este estudio así como los medios humanos a falta de un vehículo/ maqueta (con componentes reales) que será suministrado en el momento de recibir la cuantía económica asignada del proyecto. El interés de este proyecto es describir un procedimiento para reconocer la causa de la avería concreta y su reparación, ya que no existe nada en el mercado que pueda darnos esa información. Con estos argumentos consideramos justificado, adecuado y oportuno a este momento el proyecto aquí solicitado. La justificación de la modalidad se realiza en base a: ü Innovación tecnológica A finales de los años 90 y en concreto mercedes en el 98 ya introdujo pequeñas redes multiplexadas en algunos de sus vehículos. Dichas redes eran de baja velocidad y solamente afectaba al control motor y poco más. Hoy en día prácticamente todos los vehículos llevan redes multiplexadas. Una red multiplexada está formada por una serie de UCE s (pequeños ordenadores) unidas por un bus de datos (línea de comunicación e interconexión entre esas UCE s), con distintas tipologías, velocidades, sistemas, etc Un vehículo de gama media alta puede llevar hoy en día 100 UCE s unidas por grupos y estos grupos unidos entre sí por medio de un Gateway, de formar que componen un complejo entramado de ida y venida de datos a diferentes sistemas, velocidades, protocolos, etc Aunque algunos fabricantes implantan sus redes de datos y protocolos específicos para una parte de la red de un vehículo (un vehículo puede llevar una red propia de fibra óptica como BMW, que la denomina Flexray, y que solo la utiliza para los sistemas de audio y vídeo; el resto de redes de ese vehículo suelen ser Can, la cual también va interconectada a la primera) se está imponiendo la red Can (del

5 fabricante Bosch) y Most (con fibra óptica para transferencia de un alto volumen de datos). En este proyecto se va a actuar solo sobre las redes CAN/Lin/Van ya que el incluir el protocolo Most sobrepasaría el tiempo de investigación máximo propuesto en la orden. Con lo aquí expuesto podemos afirmar que se trata de un proyecto de innovación tecnológica porque trabajaremos con los últimos sistemas instalados en los vehículos, de los cuales se conoce muy poco. ü Innovación de productos o servicios: Como hemos justificado anteriormente las redes multiplexadas Can son los sistemas instalados actualmente en el vehículos, de los cuales se conoce poco. Por lo tanto supone una innovación en el producto investigado. ü Innovación de procesos de producción o de prestación de servicios. Las máquinas de diagnosis, cuando existe un fallo de comunicación en la red, en muchas ocasiones y sean de la marca que sean no nos indican en qué lugar de la red ni qué UCE s está implicada directamente; además debemos comprobar que la avería que nos informa la máquina de diagnosis es esa en concreto o que no viene derivada como consecuencia de otra avería que algunas veces no tiene una relación directa, pero que la máquina diagnostica de esa forma. No siempre será necesaria una máquina de diagnosis para reparar una avería, a veces con un simple polímetro y osciloscopio es suficiente. Este proyecto está diseñado para generar averías lo más reales posibles sobre maqueta con componentes reales de un vehículo con gran introducción en el mercado automovilístico español (léase grupo VAG, PSA, Ford, ). Se generarán averías cuidando que sean reales (derivación del bus a +, a negativo, intercambio del bus en la conexión al reparar, ). Una vez creada la avería se reparará aplicando diversos medios de diagnosis que posee el propio centro, como son: o o o Polímetro. Osciloscopio Máquina de diagnosis FSA de Bosch.

6 Una vez valorado el medio y el procedimiento más rápido se propondrá y describirá como el proceso de reparación más adecuado para ese tipo de avería. Así se realizará con cada una de las averías creadas. 3. Objetivos específicos que se pretenden alcanzar con el proyecto. ü Crear material curricular innovador en el campo de la transmisión de datos de las redes multiplexadas de los vehículos en los sistemas de iluminación y señalización. ü Generar averías reales sobre la red multiplexada Can/Lin/Van de un vehículo en los sistemas de iluminación y señalización. ü Diagnosticar dichas averías. Describir proceso de diagnosis así como la maquinaria más adecuada para esa diagnosis teniendo en cuenta la maquinaria que se usa y existe habitualmente en un taller. ü Describir los procesos de reparación de dichas averías. ü Definir las estrategias de funcionamiento de las UCE s de la red. ü Elaboración de una manual con los resultados obtenidos tanto en papel como en formato digital para uso en cada uno de los módulos cuyo contenido implica a dicha tecnología. 1. Objetivos secundarios ü Mejorar el proceso de enseñanza-aprendizaje, especialmente en los nuevos ciclos formativos, ya que los nuevos conocimientos se incorporarán al aula. ü Mejorar la formación de los profesores implicados en el proyecto repercutiendo directamente en la docencia.

7 4. Metodología y Uso de las TIC en el proyecto. Para la realización del proyecto será necesario el siguiente software, que dispone el centro: Microsoft Office: realización de memorias y descripción de resultados. Adobe Acrobat: realización de memorias y descripción de resultados. KTS de Bosch: diagnosis de sistemas. Software de gestión de imágenes: para el tratamiento de las imágenes obtenidas. Como medios soporte de dicho software se utilizarán los siguientes programas y/o maquinaria del que también dispone el centro: ü Ordenador portátil para visualización de imágenes generadas por mediciones. ü Analizador de averías y osciloscopio FSA de Bosch ü Polímetro digital ü Osciloscopio marca Fluke u otros. ü Analizador de averías y osciloscopio marca Gutmann. ü También se utilizarán el para comunicación entre los distintos profesores. 5. Duración, plan de trabajo de las actividades y fases previstas. CURSO FASES Duración (h.) Profesores Compra material. 2 (Diciembre) Todos Búsqueda información técnica. 2 (Marzo) Todos Propuesta de averías entre un número 6 (Marzo) Todos de 10 y 20. Planificación trabajo. Generación de averías, diagnosis, 60 (Marzo a Mayo) Todos reparación y documentación gráfica

8 Realización de manual con procesos, 30 (Mayo) José Barceló procedimientos de diagnosis y Pérez reparación de averías así como estrategias de funcionamiento TOTAL HORAS 100 Horas 6. Concreción de las actividades del proyecto respecto a cada participante y función de cada una de las instituciones, administraciones o empresas participantes en el proyecto común. (solo para la modalidad b). José Barceló Pérez FASES Duración (h.) Fecha Compra material. 2 Diciembre Búsqueda información técnica. 2 Marzo Propuesta de averías entre un número de 10 y 20. Planificación trabajo. Generación de averías, diagnosis, reparación y documentación gráfica 6 Marzo 60 Marzo a Mayo Realización de manual con procesos, procedimientos de diagnosis y reparación de averías así como estrategias de funcionamiento TOTAL HORAS Mayo Mariano Sánchez Espín FASES Duración (h.) Fecha Compra material. 2 Diciembre Búsqueda información técnica. 2 Marzo Propuesta de averías entre un número de 10 y 20. Planificación trabajo. Generación de averías, diagnosis, reparación y documentación gráfica 6 Marzo 60 Marzo a Mayo

9 TOTAL HORAS 70 Cristino Hernández Martín FASES Duración (h.) Fecha Compra material. 2 Diciembre Búsqueda información técnica. 2 Marzo Propuesta de averías entre un número de 10 y 20. Planificación trabajo. Generación de averías, diagnosis, reparación y documentación gráfica 6 Marzo 60 Marzo a Mayo TOTAL HORAS Integración del proyecto en los planes generales de actuación del centro. El proyecto ha sido aceptado por unanimidad de todos los profesores en reunión de departamento de la familia profesional de Transporte y Mantenimiento de Vehículos del día 16 de septiembre de 2013, de la cual se adjunta copia de acta. También ha sido puesto en conocimiento del claustro el día 19 de septiembre de Por parte de jefatura de estudios se incluirá en la programación general anual del centro. Se incluirá en apartado denominado Planes, programas y proyectos que desarrolla el centro. Por último, se aprobará en la reunión del consejo escolar del que se adjunta copia del acta, conforme a los requisitos de la orden que ampara este proyecto

10 8. Difusión prevista del proyecto. a) Elaboración de una manual con los resultados obtenidos tanto en papel como en formato digital para uso en cada uno de los módulos cuyo contenido implica a dicha tecnología. Dicho manual estará disponible tanto en formato digital como en papel en el departamento de transporte y mantenimiento de vehículos del propio centro. b) Entrega al CPR una copia en formato digital para su uso en aula virtual de Moodle u otro medio que se considere adecuado. c) También se podrán difundir a través del CPR Región de Murcia, en la modalidad de cursos de formación para la familia profesional de Transporte y Mantenimiento de Vehículos, si fuese viable. d) Por otro lado también se estudiará su presentación a un taller para que valore los resultados obtenidos y a la vez exponga su interés por el mismo. 9. Proceso de evaluación previsto y resultados esperados con el desarrollo del proyecto. Se realizará una evaluación inicial para conocer la situación de partida respecto a los objetivos establecidos. Se efectuará una evaluación procesual durante el mes de marzo, donde se valorarán los siguientes ítems: Se están cumpliendo los objetivos fijados? Se está cumpliendo el calendario de trabajo? Grado de implicación de los participantes. Grado de cumplimiento de las funciones del coordinador/a. Cumplimiento de las funciones del asesor del CPR. Se abordan los puntos previstos en las sesiones, están bien organizadas? Sugerencias y propuestas de mejora. El funcionamiento del grupo El cumplimiento de las expectativas

11 Para ello se preparará una encuesta que rellenarán todos los participantes. Según los resultados obtenidos se modificará cuanto sea necesario para la consecución del proyecto. Se elaborará un diario de sesiones semanal, que es un instrumento de evaluación cualitativa en el que se escribirán anotaciones referentes a: Observaciones, reflexiones y descripción de las sesiones de trabajo. Planes que se están realizando, delimitando el problema que se trabaja, medidas que se tomen, secuenciación y aplicación. Sugerencias respecto a asuntos a tratar, a la dinámica del grupo,... El coordinador realizará una memoria con la colaboración de todos los implicados en el desarrollo del grupo de trabajo. 1. Frecuencia de revisión del proceso y objetivos logrados Ø El primer día se realizará la evaluación inicial. Ø Se realizará un cuestionario de evaluación procesual a mitad de calendario (en el mes de marzo). Ø El cuestionario de evaluación final se realizará durante la última sesión de la actividad. Ø La memoria se elaborará a la finalización del proyecto de innovación. 10. Compromisos concretos que asume el equipo de trabajo en la realización del proyecto. Elaboración de una manual con los resultados obtenidos tanto en papel como en formato digital, donde se detallarán las averías generadas, su diagnosis, reparación y material a utilizar. Dicho manual lo podrá configurar cada profesor en su módulo concreto para crear recursos educativos innovadores en forma de prácticas reales tanto en nuestro centro como en cualquier otro centro de la Región de Murcia. En Lorca, a 20 de Septiembre de 2.013

12 El coordinador del proyecto Fdo.: José Barceló Pérez