🚥 🙌 ⛓️ الإنتاج الضخم للإلكترونيات في روسيا. اختبار الأتمتة 📡 🛀🏾 🤟🏾

ما زلت أتحدث عن تجربتنا في تنظيم الإنتاج التسلسلي للإلكترونيات التجارية.

كانت المقالة السابقة حول تاريخ المنتج. تم الحصول على الكثير من الإحصائيات نتيجة لاستخدام محطات الاختبار. لكن القليل عن المحطات نفسها. اليوم - المزيد حول كيفية أتمتة الاختبار الوظيفي لألواح الدوائر المطبوعة في الإنتاج وكيف يتم ترتيب محطة الاختبار ، مما يساعدنا في ذلك.

ما أردنا تحقيقه:

التحكم الكامل. تحقق من كل لوحة ، وليس بشكل انتقائي.
الحد من تأثير العامل البشري. يجب ألا تعتمد فعالية الاختبار على المؤهلات والصفات الشخصية للفنان.
التكامل مع الإنتاج. يجب أن يكون الاختبار جزءًا من عملية التصنيع الشاملة.
البرامج الثابتة. يجب أن يكون الجهاز جاهزًا لمزيد من التجميع في السكن.
المحاسبة ووضع العلامات على الأجهزة المفرج عنها. تعيين الرقم التسلسلي من طرف إلى طرف. طباعة الملصقات لمزيد من التحديد.
كل هذا يجب أن يعمل بسرعة.

للقيام بذلك ، قررنا توسيع قدرات المختبر ، الذي كتبنا عنه هنا ، وطورنا نظام اختبار. يوفر النظام تفاعل محطات الاختبار والبنية التحتية للإنتاج ومنصة الخادم والمستخدمين. يسمح لك بتخزين ومعالجة وتوفير الوصول إلى المعلومات لمشغل الاختبار ، مدير الإنتاج ، مشغل النظام ، المستخدمين الآخرين. في المستقبل ، نخطط لإضافة القدرة على التحكم في محطات الاختبار عن بُعد (تغيير خطة الاختبار وإصدار البرامج الثابتة وما إلى ذلك).

DUT (الجهاز قيد الاختبار)

القليل عن الجهاز الذي نختبره. مخطط كتلة مبسط: هذه وحدة قياس عن بعد تعمل تحت سيطرة متحكم. لديها العديد من الواجهات إلى كائن التحكم ، والتواصل مع الخادم ، والمؤشرات وعناصر التحكم. تعمل الوحدة من مصدر طاقة خارجي وبشكل مستقل عن البطارية. في المعارف التقليدية ، قمنا برسم خطة اختبار مفصلة لمحطة اختبار ، وسأقدم هنا باختصار وظائف وطرق الاختبار:

منع	كيف تفحص
MCU	يتم سكب البرنامج الثابت للاختبار ، الذي ينفذ أوامر محطة الاختبار.
بطاقة ذاكرة	الكتابة وقراءة البيانات.
المصابيح	يتيح لك قياس الجهد على LED التحقق من العمل واللون
أزرار	نحن لا نختبر وتعقد الميكانيكا ويقلل من سرعة الاختبار.
يو اس بي	تستخدم كقناة اتصال بين MCU والكمبيوتر المحمول أثناء الاختبار.
قوة	قياس الجهد في جميع مراحل التحويل والتحكم في تيار الإدخال.
البطارية	مراقبة إشارات حالة شحن الشريحة على اللوح.
GSM وبلوتوث	اتصال ، نقل البيانات إلى الخادم / لوحة محطة الاختبار.
RS-232 ، UART *	نقل حزم الاختبار إلى لوحة محطة الاختبار.
صفارة	الميكروفون يكتشف عدد الأصوات.
IO	تغيير الحالات ، التحكم على جانب لوحة محطة الاختبار.

محطة اختبار

تتكون محطة الاختبار من معدات وأدوات قياسية وكمبيوتر محمول يتحكم في كل هذا. يتم توصيل جميع الأجهزة تقريبًا بالكمبيوتر المحمول عبر USB.

قائمة المعدات المستعملة:


DUT	, Device under test
	Ingun MA260
QR	GD4400
	GODEX RT200
	7-78/1
	-1105
USB hub	D-LINK
	Lenovo Ideapad 320

كمبيوتر محمول

عندما اخترنا طراز الكمبيوتر المحمول ، اعتقدنا أننا سننشر البرامج المصححة مسبقًا عليها. لذلك ، لا يحتاج الكمبيوتر المحمول إلى الكثير من الأداء. لذلك اشترينا أجهزة كمبيوتر محمولة رخيصة مع WIN10. لا تفعل ذلك. التصحيح على الأجهزة الهدف أمر لا مفر منه. إنه أكثر ملاءمة للعمل مع الأجهزة العادية ، خاصة وأن تكلفة الكمبيوتر المحمول على نطاق المشروع ليست أساسية.

لم يكن Windows أفضل نظام تشغيل لاحتياجاتنا. من الصعب تحقيق هوية عدة محطات معها ، ومن الصعب التوقف عن التحديث بشكل كامل ودائم. لذلك وصلنا إلى الإنتاج لنشر محطة اختبار:

ألقى Windows أيضًا مهمة واحدة على Bluetooth. عند محاولة توصيل جهاز جديد بالبلوتوث في كمبيوتر محمول يعمل بنظام التشغيل Windows ، في كل مرة يطلب فيها المستخدم الإذن. لم نتمكن من تجاوز هذا الطلب بهدوء وجعلنا Bluetooth داخل الحامل.

تعمل لوحة التشغيل التالية على الكمبيوتر المحمول:

يبدأ الاختبار بمسح الباركود على اللوح. عملية الاختبار هي التنفيذ المتسلسل للخطوات في برنامج الاختبار ، ولكل منها رقم واسم وحالة التنفيذ. (الجانب الأيسر من الواجهة) إذا لزم الأمر ، يمكنك إلغاء تحديد مربع الاختيار للتنفيذ في خطوات منفصلة وسيتم تخطيها. أثناء تقدمه ، يعرض برنامج الاختبار معلومات إضافية في نافذة سجل تنفيذ الاختبار (على اليمين) حول حالة الخطوة الحالية. ينتهي اختبار التسمية.

يتم توصيل لوحة محطة الاختبار و DUT بالكمبيوتر المحمول عبر USB ويتم تبادلهما باستخدام بروتوكول modbus.

اختبار الإجهاد

الموثوقية أحد المتطلبات الرئيسية لعمل محطة اختبار في الإنتاج. يجب عليها عدم تخطي الزواج وعدم رفض المنتجات المناسبة. لتحديد حالات الفشل النادرة ، تحتاج إلى إجراء الاختبار عدة مرات. لذلك ، بدأنا في اختبار الحمل. يقوم جهاز النقر التلقائي بتشغيل واجهة المستخدم الرسومية ومحاكاة عمل عامل الحامل. إجمالي عدد اختبارات الإجهاد أكثر من 20 ألف.

لوحة وصل USB

اتضح أنه لا توجد تفاهات في الأتمتة. جميع أجهزتنا متصلة بالكمبيوتر المحمول عبر USB. في بعض الأحيان "يسقطون". في معظم الأحيان ، يتجمد لوحة محطة الاختبار ، بالطبع. أولاً ، قاتلنا بهذه الأيدي ودقنا السلك في الكمبيوتر المحمول. ثم تعلموا إعادة تشغيل المحور بهدوء ، بينما يعيد تعيين الطاقة ويعيد توصيل جميع الأجهزة. الآن ، يبدأ كل اختبار بإعادة توصيل جميع أجهزة USB. Usbdeview يساعدنا في ذلك . اتضح أنه ليس كل المحاور تفعل ذلك ، ولا يعرف نفس النوع تقريبًا من المحاور كيف. نشتري بالضبط نفس الشيء.
حتى ترتيب تضمين الأجهزة في المحور يؤثر على الاستقرار ، يحتوي دليل المستخدم على قسم خاص مع توضيح لكيفية التمسك:

تزوير

تتكون المعدات من ميكانيكا ولوحة اختبار (1) ولوحة مسبار (2).

تطوير الميكانيكا

بمجرد أن بدأنا في صنع الميكانيكا الخاصة بنا ، توصلنا إلى العديد من الخيارات: تطوير ميكانيكاك من البداية أمر مكلف للغاية. يبدو أن الحلول تعمل بنسبة 100٪ ، ثم هناك شيء ما يتمسك به دائمًا في النماذج ، وينحني في مكان ما ، وهناك حاجة إلى تحسينات مختلفة باستمرار. في النهاية ، توصلنا إلى استنتاج مفاده أن استخدام العقد الجاهزة أكثر ربحية. لتقليل التكلفة ، يمكنك استخدام نفس المعدات في مشاريع مختلفة ، معالجة وحدات المكونات الإضافية فقط. في هذا المشروع ، استخدمنا الأداة الإضافية Ingun MA260 . يمكن تقسيم عملية تطوير الميكانيكا في حالتنا إلى المراحل التالية:

اختيار الأدوات الحجم الصحيح
التخطيط - وضع DUT و PCB
ترتيب العناصر التوجيهية والتأكيد والتحقيقات
تفريغ تصميم لوحات الدارات الكهربائية للتتبع
التحقق مع نماذج PCB النهائية
إنشاء رسومات
إنتاج قطع غيار
الاختيار التجميع
كرر الدورة (حتى اتضح في المرة الأولى)

هنا مثال على رسم لوحة متحركة:

لوحات اختبار المحطة

هناك طرق مختلفة لتنفيذ الاتصالات بين جهات الاتصال المحملة بنابض وأجهزة محطة الاختبار.

لا توجد لوحات الدوائر داخل المفاجئة. تنتقل الأسلاك من كل جهة اتصال محملة بنابض إلى موصل شائع إضافي ، ومنه يتم توزيع الإشارات بالفعل على الأجهزة. يمكن أن يكون تركيب الأسلاك مستهلكًا للوقت جدًا ، ويرتبط تغيير هذه المعدات بخطر تلف الأسلاك.
مع لوحة عينات واحدة. تؤدي لوحة المسبار وظيفتين: الميكانيكية والكهربائية. يتم إغلاق حوامل المسبار في الفتحات الموجودة على اللوحة ، ويتم إخراج إشارات الاختبار إلى الموصلات بالأجهزة الخارجية. ولكن هناك واجهات محددة في DUT الخاصة بنا ، ونحن بحاجة إلى لوحة إضافية في الداخل للعمل معهم.
مع لوحة التحقيق ولوحة اختبار. لوحة الاختبار عبارة عن جهاز منفصل مع متحكم خاص به ، والذي يتلقى الأوامر عبر USB من جهاز كمبيوتر محمول. يمكن دمجه مع لوحة مسبار ، ولكن نظرًا لوجود عدد كبير من الثقوب لحوامل المسبار ، فإن هذا غير مريح من حيث التتبع.

تؤدي لوحة الاختبار وظائف:

تشكيل واجهات خاصة
معالجة الإشارات المنطقية.
تبديل الإشارات التناظرية لفولتميتر خارجي.
المراقبة وإدارة الطاقة DUT.
الكشف عن وجود DUT في لمح البصر.
تنفيذ تسلسل الاختبار.
DUT firmware (المبرمج القياسي مثبت على السبورة).

الأسلاك

هناك الكثير من الأسلاك. يتم توصيل العديد منها في DUT يدويًا قبل الاختبار:

كابل هوائي مع اتصال سريع SMA
USB مصغر
البطارية

قررنا أن نعلق البطارية بأيدينا ، لأنه في وقت الأداة الإضافية اعتقدنا أنه سيتم اختبار كل جهاز ببطارية كاملة. من الناحية العملية ، تبين أن هذا كان فائضًا ، ولم نواجه أي بطاريات معيبة ، لذلك يستخدم المشغل نفس البطارية.

عند إغلاق الخاطف ، هناك خطر كسر الأسلاك. في نفس الوقت ، من المستحيل أيضًا جعلها لفترة وجيزة جدًا - تحتاج إلى منح المشغل فرصة لصقه دون الدخول إلى المعدات بنفسه.

تبين أن SMA القابل للانفصال السريع ليس أسرع من المعتاد ، فقد تخلص منه الإنتاج.

بالنظر إلى الوراء ، كان من الضروري إجراء اتصال تلقائي لهذه الواجهات.
موصلات من خلال ثقب نربط من خلال دبابيس بارزة على الجزء الخلفي من اللوحة. كيف تصل إلى USB؟ للقيام بذلك ، هناك آليات نهج جانبي خاص تسمح لك بتوصيل محاكي الموصل في عقدة الاختبار ، أو جلب جهات اتصال محملة بنابض.

ميكروفون

أولاً ، استخدمنا عامل تشغيل لاختبار السماعة على DUT. هناك أمر لتقشير DUT 1..3 مرة ، ويجب على عامل التشغيل تحديد العدد الصحيح للقمم في النافذة المنبثقة. كان المبرمجون لدينا مخطئين باستمرار حتى عند إنشاء موقف ، وفي الإنتاج - بشكل عام ، عمل سيء. ونتيجة لذلك ، أضفنا ميكروفونًا ، يتم تركيبه على هذا النحو ، مباشرةً مقابل باعث DUT.

تخزين البيانات والتصور

تبدأ عملية الاختبار بالتواصل مع الخادم. نريد أن نعرف كل شيء يحدث مع أجهزتنا في الإنتاج. لذلك لا يوجد اتصال - لا يوجد اختبار. للقيام بذلك ، يتم نشر قاعدة بيانات على الخادم. بالنسبة لأي عملية مع المحطة ، يتم إدخال سجل في قاعدة البيانات ، ويتم تسجيل البداية والنهاية وجميع نتائج خطوات الاختبار. لذا يمكننا لاحقًا القيام بالتفريغ بإحصاءات مثيرة للاهتمام ، بالإضافة إلى معرفة تفاصيل مصير حالة معينة بالتفصيل. للتحكم التشغيلي في الإنتاج ، لدينا موقع مستخدم بأكثر المقاييس إثارة للاهتمام:

يوضح العدد الإجمالي للأجهزة التي تم اختبارها ، وعدد الأجهزة المعيبة ، ونسبتها المئوية. يوجد أدناه جدول به انهيار الزواج ، وعدد الأخطاء في مراحل الاختبار. في الجزء السفلي الأيسر يوجد اختبار الرسم البياني ، ويظهر الأجهزة "الجيدة" و "السيئة" في الوقت المناسب بكمية متزايدة. الانقطاعات في الاختبار (الأقسام الأفقية) مرئية بوضوح عليه. من خلال منحدر الجدول الزمني ، يمكنك الحكم على وتيرة الإنتاج ومعرفة ما إذا كان الإنتاج في الوقت المحدد أم أنه حان الوقت لتعديل الخطة.

وسائل النقل

يبدو نقل معدات محطة الاختبار إلى الإنتاج عملية لمرة واحدة. من الناحية العملية ، يتنقلون بنشاط كبير ، أحيانًا بين مرافق الإنتاج ، وأحيانًا يعودون لإصلاح المطورين بكل وسائل النقل الممكنة. بشكل عام ، يتم زيادة متطلبات التعبئة والتغليف. للنقل ، نستخدم حالات Peli 1637 هذه .

نضع المعدات مع فقاعة ، نملأ الفراغ بها. شاهدنا من الكوة تحمل معداتنا على متن الطائرة. يبلغ وزن محطة الاختبار الإجمالية 27 كجم. كنا نظن أن شيئًا ما سينكسر بالتأكيد ، ولكن كل من الحقيبة والملء نجا دون خسارة.

عينة مرجعية

عند نشر محطة اختبار في الإنتاج ، من الجيد أن يكون لديك عينة من الجهاز الذي تم اختباره به أثناء التطوير (عينة عمل مضمونة). نقوم بتدريب أفراد الإنتاج معه. مع ذلك ، نتحقق من التفاعل مع الخادم. علاوة على ذلك ، أثناء عملية اختبار الدفعة ، هناك أيضًا مشاكل ، أولاً وقبل كل شيء هناك شكوك حول تشغيل محطة الاختبار نفسها (أحيانًا مبررة) ، وتساعد العينة المرجعية في العثور على السبب.

عمالة المشروع

تطوير الحديد (المعدات واللوحات الداخلية) - 8 ٪ من إجمالي مدخلات العمالة. إذا كنت تخطط لإنشاء محطة اختبار - لا تأخذ الجهاز باعتباره الجزء الرئيسي من حيث التكلفة والتعقيد.

البرمجيات (التطوير ، الخلل ، الاختبار) - في المجمل أنها تعطي 75 ٪ من جميع تكاليف العمالة.

بالنسبة لهذا المنتج ، تتجاوز مرحلة الإنتاج تطور الجهاز من حيث التعقيد والتكلفة.

نحن نعمل حاليًا على منصة اختبار موحدة. سيؤثر التوحيد على الأجهزة والبرامج الثابتة والنظام الأساسي للخادم. سيؤدي ذلك إلى تقليل التكاليف والوقت لتطوير محطات الاختبار للأجهزة الجديدة لشركائنا.

بالتأكيد نسيت أن أكتب عن شيء مهم ، مرحبا بكم في التعليق.

ملاحظة: لم نقم بتمديد مدونة الشركة على حبري ، لذا اشترك معي إذا كنت ترغب في الاستمرار في مراقبة نجاحاتنا.

الإنتاج الضخم للإلكترونيات في روسيا. اختبار الأتمتة