EINFÜHRUNG

UTP 9065 – RunIn/Sreening Tester für eCall-Module

Ausgangssituation und Aufgabenstellung

Die peiker acustic GmbH & Co. KG stellt seit Jahren erfolgreich Freisprecheinrichtungen, Telefonmodule usw. für die Automobilindustrie her, so dass sie auf Grund dieser Erfahrungen mit der Herstellung von eCall Modulen in großen Stückzahlen beauftragt wurde. Daher benötigte peiker einen RunIn-Screening-Tester, der in der Lage ist, bis zu 28 eCall-Module parallel im Klimaschrank zu testen und ein umfassendes Variantenmanagement bietet, da die Module in Abhängigkeit vom Fahrzeug unterschiedliche Kontakte und Platinen-Layouts besitzen.

Für den RunIn- und Screening-Test wurde ein robustes Testsystem benötigt, das im Bereich zwischen -40°C und +85°C einen parallelen Test durchführen kann. Neben der Anbindung an die Kundendatenbank und das iTAC-System sollte das Variantenmanagement die individuelle Kontaktierung und Messung der Prüflinge ermöglichen und das Hinterlegen von Modul-spezifischen Temperaturkurven erlauben.

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Für geringe Durchlaufzeiten sollten möglichst viele Messungen parallel durchgeführt werden. Die Code-Module der einzelnen Testschritte sowie die Ablaufsteuerung sollen in LabVIEW und TestStand umgesetzt werden. Basis für die Ablauf-Steuerung ist das NOFFZ UTP TEF (Test Execution Frontend), das bereits für Batch Processing von DUTs standardisiert worden ist. Um einen optimierten, parallelen Ablauf zu erzielen, soll das entsprechende Prozessmodell an die Anforderungen der eCall-Module angepasst werden.

Durch den Screeningtest im Klimaschrank ergeben sich durch die Aufwärm- und Abkühlphasen lange Testzeiten, die durch die Messungen keiner weiteren Vergrößerung unterliegen sollen. Bedingt durch eine Abkühlung auf -40°C sowie ein Erwärmung auf +85°C beträgt die Durchlaufzet einschließlich zweier Testphasen 185 Minten.

Herausforderung und Lösung

Bei der Realisierung dieses Testsystems stellten sich mehrere Herausforderungen, die zunächst in der großen Anzahl an Prüflingen und dem daraus resultierenden hohen Grad der Parallelisierung bestanden. Hiermit unmittelbar verknüpft ist die Optimierung der Durchlaufzeiten, die trotz der insgesamt langen Zykluszeit erreicht werden sollte.

Auch die einwandfreie Kommunikation mit der Kundendatenbank und dem MES-System einschließlich des Varianten- und Seriennummern-Managements war eine Herausforderung, da die Anbindung an bestehende Softwarestrukturen erfolgen und die vorhandenen Softwaremodule von HPVee in das LabVIEW/TestStand Framework Konzept überführt werden sollten.

Die große Anzahl an Prüflingen konnte durch den Einsatz leistungsfähiger PXI-Karten bewältigt werden, die beispielsweise 32 serielle Schnittstellen oder 96 I/O-Kanäle zur Verfügung stellen. Zahlreiche Testschritte, wie der Aufbau der Kommunikation, die Ruhestrommessung usw. können somit parallel ausgeführt werden.

Das NOFFZ TEF für Batch Processing wurde ebenfalls für die Status-Anzeige aller durchgeführten Tests erweitert. Durch eine optimale Umsetzung der Parallelität mit leistungsfähiger Hardware und konsequente Software-Modularisierung, konnte gleichzeitig die Forderung nach geringen Durchlaufzeiten erfüllt werden.

Basierend auf den iTAC-Libraries des Kunden konnte die Datenbank des Traceability-Systems für die Seriennumern-Verwaltung und die Übermittlung der Testreports angebunden werden.

Der parallele Prüfablauf des Batch-Prozesses sowie das Variantenmanagement wurden vollständig in TestStand implementiert. Die einzelnen Testschritte wurden modular mit Hilfe von LabVIEW umgesetzt und in TestStand variantenabhängig ausgeführt. Es werden u.a. folgende Hardwarekomponenten verwendet:

  • NI PXI-1045, 18-Slot 3U Chassis für alle Mess- und Schaltkarten
  • 40-145-201 100x SPST – Relais zur parallelen Anschaltung der USB-Versorgungspannung der 28 Nester
  • NI PXI-6225 – parallele differentielle Erfassung der Ruheströme
  • NI PXI-4065 DMM – Messung der CAN-Bus Pegel und des USB-Schirmwiderstands
  • NI PXI-8513/2 NI-XNET-CAN-Schnittstellenkarte mit 2 Ports
  • NI PXI-2576 Multiplexer mit 128 Kanälen
  • NI PXI-8430/16 RS232-Schnittstelle – zur Steuerung der Debugging-Schnittstelle
  • NI PXI-2547 8×1-Multiplexer – Verbindung der Module mit einer 100k Last
  • NI PXI-6509 Digital-I/O- mit 96 Kanälen und 5 V TTL/CMOS
  • N5747A DC Power Supply – parallele Versorgung der Prüflinge
  • N5745A DC Power Supply – parallele USB-Versorgung der Prüflinge

Zusammenfassung und Ausblick

Nachdem auf Basis des NOFFZ UTP 9065-Konzeptes ein robustes und flexibles RunIn- und Screening-System für eCall-Module entwickelt werden konnte, das ein umfassendes Variantenmanagement sowie die Anbindung an die Kundendatenbank und das iTAC-System ermöglicht, sollen in naher Zukunft weitere Nachbauten des Testsystem durchgeführt werden.

Neben der Verwendbarkeit dieser Systeme für weitere Varianten, sollen die Systeme zusätzlich über einen NI-VST verfügen, der zeiteffizient Non-Signalling-Tests von Rufaufbauten ermöglicht und somit die Durchlaufzeiten der Prüflinge weiter reduzieren kann.

Der hohe Grad der Modularisierung und Optimierung bei der Softwareentwicklung sowie das standardisierte Varianten-Management mit der Oberfläche NOFFZ UTP TEF, ermöglicht eine einfache und effiziente Anpassung der Testabbläufe an neue Varianten sowie eine gute Integrierung des VSTs in das bestehende Testerkonzept.

Downloads:

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