Budoucnost funkčního testování – Modulární testery

Běžnou součástí procesu výroby elektroniky je individuální testování. Testování je vhodné provádět po každém technologickém kroku, jelikož dřívější odhalení chyby usnadňuje její analýzu a odstranění. Jedním z posledních testovacích kroků při výrobě je testování funkce výrobku (FCT). Jak ovšem testovat velké množství funkcí a vlastností různých výrobků tak, aby nebylo nutné investovat do samostatného testeru pro každý výrobek? Jak zabránit zbytečným investicím do komplikovaných jednoúčelových zařízení a opakovaných školení pro zaměstnance? Řešením jsou modulární testery, které nabízejí univerzálnost, rozšiřitelnost, flexibilitu, jednoduché ovládání.

Desktop modular tester (DMT) firmy Unites Systems a.s. je univerzální testovací platforma určená pro měření elektrických i neelektrických veličin funkčních celků. Jedná se o velmi flexibilní stavebnicový systém, který je ovládán z operačního systému Windows. Tester je založen na modulech v podobě karet, které jsou připojeny na sériovou sběrnici RS – 485. Mezi základní moduly patří multiplexer, vstupně výstupní karta, kombinovaná vstupně výstupní karta s multiplexerem, a univerzální karta, která je přizpůsobená pro zákaznické úpravy. Komunikace s kartami je založena na modelu Server – Klient a každá karta má identifikační adresu, která může být změněna přepínačem na těle karty. Karty lze řadit do různě velkých celků (teoreticky až 254 karet), které jsou obvykle umístěny ve standardním racku nebo jsou integrovány přímo do upínacího přípravku (fixtury). Integrace do fixtury je vhodná zejména pro menší aplikace, kde není potřeba více než 3 karty. Výhodou jsou malé rozměry celého testeru a jednoduché připojení k PC. Díky ovládacímu programu SCADUS (Smart Control And Development Universal Software) je možné připojit k systému externí instrumenty na různých sběrnicích a s různými komunikačními protokoly.

Platforma DMT umožňuje provádět ICT (měření hodnot součástek) a FCT (funkční test) v jedné aplikaci. Pro fixování a kontaktování vzorku využijeme fixturu, kterou vrtáním a frézováním přizpůsobíme našim potřebám. Pro dosažení krátkého testovacího času provedeme ICT i FCT ve stejné fixtuře. K testování můžeme využít libovolné externí instrumenty, jako jsou zdroje, měřicí můstky, generátory, osciloskopy, LED analyzátory atd. DMT moduly umístíme do racku příslušné velikosti a další instrumenty připojíme k PC přes RS – 232, RS – 485, ethernet, popř. USB. SCADUS je schopen komunikovat se všemi instrumenty a otestovat vzorek dle testovací knihovny. Knihovna je ve formátu *.dll a je naprogramována v delphi nebo C#. Po zapnutí SCADUSu je uživatel vyzván k přihlášení do inženýrského nebo produkčního profilu a jsou mu přidělena práva omezující jeho možnosti při testování. V produkčním profilu není umožněno ovlivňovat průběh testu, používat pokročilé diagnostické funkce, ovládat manuálně instrumenty, vypínat dataloging atd. Produkční režim slouží k testování po odladění testovací sekvence a přístup do tohoto profilu mají operátoři, kteří musí postupovat podle instrukcí zobrazených na monitoru PC. Po přihlášení operátora a jeho ověření, je spuštěn test v produkčním režimu, pro který se automaticky založí datalogový soubor. Pokud je nutné testovat více typů vzorků, může operátor zvolit testovací sekvenci. V inženýrském režimu je možné nastavovat a měnit parametry testu, zapínat a vypínat testovací kroky, měnit testovací proměnné, používat diagnostiku testeru a chyb, manuálně ovládat instrumenty a graficky si nechat zobrazovat jejich stav. Změny provedené v inženýrském režimu, jako například změna testovacích limit a deaktivace některých testovacích kroků, mohou být uloženy a ovlivní tak nastavení testu v produkčním režimu. Velmi efektivním nástrojem pro diagnostiku je Visual Debugger. Tento nástroj umožňuje vizualizovat stav jednotlivých instrumentů a manuálně jej měnit. Je tedy možné vizuálně kontrolovat nastavení například multiplexeru nebo zdroje a zároveň jej ovlivňovat. Díky tomuto nástroji můžeme velice rychle ladit testovací aplikace a simulovat stavy testeru a vzorku. Inženýrský režim umožňuje spouštět testovací aplikace ve třech různých režimech. První režim s názvem Manual umožňuje jednoduché manuální spuštění, při kterém jsou přeskočeny procedury před testem a po jeho ukončení. Příkladem těchto procedur může být načítání sériového čísla před testem a tisk štítku po testu. Režim Manual se hodí pro spouštění a ladění hlavní testovací sekvence bez doprovodných procedur. Druhý režim, Auto, umožňuje spuštění testu v obdobném režimu, jaký se používá při produkčním testování, ale s možností pokročilé diagnostiky a Visual Debuggeru. Třetí režim, Loop, umožňuje spuštění testu ve smyčce. Stejně jako v režimu Manual jsou přeskočeny doprovodné funkce a je spouštěna pouze hlavní testovací sekvence. Tento režim je vhodný pro kontrolu stability měření. Pro všechny režimy lze libovolně založit datalogový soubor, který lze poté použít pro analýzu dat. Datalogové soubory uchovávají všechny průběhy testu včetně všech výsledků, parametrů, proměnných a limit testu. Pro prohlížení souborů je použit Datalog explorer, který umožňuje okamžité zpracování dat a výpočet statistických ukazatelů, jako jsou Cpk, Cpg, směrodatné odchylky a průměrné hodnoty atd. Program také umožňuje vykreslování grafů a histogramů, které umožňují rychlejší vyhodnocení naměřených dat. Samozřejmostí je export do běžných formátů a automatické zálohování na vzdálené úložiště.

DMT je velmi univerzální testovací platforma s širokým využitím v průmyslu. Díky modulární skladbě a propojitelnosti se zákaznickými systémem se stává hojně používaným testerem, který umožňuje jednoduché přizpůsobení nejrůznějším aplikacím a požadavkům zákazníka. Vývoj elektroniky i ovládacího software probíhá v ČR, čímž je zajištěna rychlá a spolehlivá technická podpora.