Третий пин — Тестирование электроники (v5)

Быстрый ответ на вопрос о качестве со стендами функционального тестирования электроники

Стенд функционального тестирования

Ко всем тестовым точкам — одним движением

  1. Прижимтолкатели прижимают и удерживают плату
  2. Плататестовые площадки и контакты для подключения
  3. «Ложе гвоздей»позолоченные подпружиненные пого-пины для надёжного контактирования
  4. Приборы и ПОпитание, измерения, прошивка, тест-план

Оператор ставит изделие — остальное делает стенд

  1. Оператор

    01Установка

    Изделие в оснастку, сканирование кода.

  2. Стенд

    02Прошивка

    Загрузчик, рабочее ПО, уникальный ID.

  3. Стенд

    03Проверки

    Питание, интерфейсы, измерения.

  4. Стенд

    04Параметризация

    S/N, MAC, ключи — из базы.

  5. Стенд

    05Вердикт

    PASS или FAIL с номером упавшего шага.

  6. Стенд

    06Протокол

    Запись в базу, печать этикетки.

Оператор устанавливает плату в стенд

Где стенд возвращает деньги

У простого массового изделия — в работе людей.
У сложного — в браке, который не уехал к заказчику.

2 распространённых случая — 2 цели автоматизации: прямая экономия времени и защита репутации

Время и деньги

Прямая экономия времени

  • Щуп и журнал. 7–10 минут на плату вручную
  • Знания в одной голове. Методику проверки знает один специалист
  • Рост — значит найм. Выпуск растёт только вместе с численностью
Кейс 01 · счётчик ↓
Репутация

Защита репутации

  • Выборочно. Проверена только часть контактов разъёмов
  • Ручной ввод. Серийный номер и MAC вводятся вручную
  • Без истории. Факт проверки изделия нечем подтвердить
Кейс 02 · модуль ↓
Кейс 01 · Прямая экономия

Счётчик электроэнергии

Три платы в корпусе. Оператор ставит и снимает счётчик — стенд выполняет прошивку, проверки, параметризацию и протоколирование.

Выпуск в год · модель
Окупаемость
≈ 2,2 мес
Стендов
2
Чистый эффект за год
10,7 млн ₽
Кейс 02 · Защита репутации

Вычислительный модуль

Процессор в BGA, память, быстрые интерфейсы. Дефекты скрытые; отказ у заказчика — потеря около 30 тыс. ₽.

Стенд проверяет все 200 контактов, а не выборку
Ручной контроль — выборочно
На стенде — 200 из 200

Прослеживаемость

Серийный номер связывает изделие с партией компонентов и результатами тестов.

Отзыв партии

Одна партия, а не квартал

При дефектной партии памяти отзывается и перепроверяется только она, а не весь квартальный выпуск.

Претензия

Изделие ушло исправным

Протокол по серийному номеру показывает, что изделие прошло все проверки. Спор о браке решается документом, а не заменой.

Дрейф процесса

Раньше, чем появится брак

Измерения по партиям показывают, что параметр уходит к границе допуска, пока изделия ещё годные.

Состав стенда

Стенд собирается из стандартных компонентов. Тесты может сопровождать ваш персонал.

Подпружиненные контакты оснастки над тестовыми точками платы
Оснастка

Подключение к изделию

«Ложе гвоздей» снизу или сверху, боковое подключение к разъёмам, кросс-плата и плата коммутации.

Ingun · pogo pins · кросс-плата
Источник питания, мультиметр, программатор
Приборы

Измерения, прошивка, маркировка

Источники и нагрузки, мультиметры, осциллографы, программаторы, сканер и принтер этикеток.

SCPI · USB · Keysight · Rigol · R&S · АКИП
Панель оператора HardPy в браузере
ПО HardPy

Тест-план на Python и панель оператора

Наш открытый фреймворк: тест-план описан кодом, оператор работает в браузере по шагам.

pytest · CouchDB · Raspberry Pi
История запусков стендов: количество проверок по дням, дням недели и часам
Данные

История изделия, выход годных, отказы

Результаты со всех стендов в одном месте: по серийному номеру, станциям, партиям и времени.

API · CSV / JSON

Стенды в работе

Партия 8 000 плат — проверка в 3 раза быстрее

Блок подключается к разъёмам платы, вольтметр переключается на нужные цепи аналоговыми ключами, проверку ведёт скрипт на Python. Вердикт PASS или FAIL — на дисплее.

СтекRaspberry Pi 4BPython
Тестовая станция вендингового модема

Станция выпуска вендингового модема

тест-план · Ingun · калибровка · этикетки
Стенд выпуска блока управления

Контроль выпуска блока управления

прошивка · база результатов · мониторинг
Стенд для микроконтроллерной системы управления

Стенд для микроконтроллерной системы

тест-план · Ingun · платы коммутации
Тестовый адаптер блока управления СВЧ-модулем

Адаптер для блока управления СВЧ-модулем

оснастка Ingun
Адаптер группового тестирования контроллеров доступа

Групповой тест контроллеров доступа

несколько изделий за одну загрузку

Повышение эффективности

Высвобождение 6,5 часов каждую смену — для любой рыночной ситуации.

Рост выпуска

Без дополнительного найма

Один оператор на несколько стендов

Стабильный выпуск

Время уходит в качество

Входной контроль, разбор возвратов и ремонт.

Снижение выпуска

Свои вместо подрядчиков

Свой персонал берёт работы, которые раньше отдавались подрядчикам.

Обучение

Новый человек на линии через день-два

Тестировщика учат методике и приборам. Оператор ставит изделие, сканирует код и читает вердикт — смена людей не останавливает выпуск.

Методика

Одна методика для каждого изделия

# шаг 03 · проверки def test_rail_3v3(psu, dmm):
v = dmm.measure("3V3")
assert 3.25 < v < 3.35

Каждая проверка описана в тест-плане и версионируется. Стенд проходит шаги в одном порядке и с одними допусками: пропустить шаг или перепутать предел невозможно.

Чтобы тестировать, надо понимать изделие

Стратегию тестирования разрабатывают инженеры, которые сами проектируют электронику и выводят её в серию.

Схемотехника
  • Аналоговая
  • Силовые каскады
  • СВЧ
  • Быстрые цифровые, BGA
  • Многослойные платы
Отладка и ПО
  • Bring-up и поиск ошибок
  • MCU, CPU, FPGA
Производство
  • DFT / DFM
  • Серии 10 000+ на контрактном производстве
  • Оснастки «ложе гвоздей»
  • Свой инструментарий автоматизации стендов
Процесс
  • CI/CD для тестов
  • Задачи и версионирование
Инженер отлаживает плату на стенде

Формат сотрудничества

Модель оплаты зависит от того, насколько точно задачу можно описать заранее.

Fix

Фиксированная стоимость

Для стенда под готовое изделие с понятным составом проверок. Работаем поэтапно: тест-план, оснастка, ПО, внедрение на линии.

Что оплачиваете

Оплата за этап или за месяц

T&M

Время и материалы

Когда изделие ещё дорабатывается и тест-план складывается по ходу: следующий шаг зависит от результатов предыдущего.

Что оплачиваете

Оплата фактически затраченных часов, помесячно

Первый шаг — аудит ваших тестов.

  1. Вы

    01Исходные данные

    Изделие: платы, интерфейсы, прошивка · выпуск в год · текущие методики тестов · текущее время проверки

  2. Мы

    02Результат оценки

    Что автоматизировать первым · состав проверок · структура стенда и срок

  3. Вместе

    03Сотрудничество

    Оценка стоимости · заключение договора

Обсудить проектОценим ваш тестовый участок, предложим состав стенда и скажем, окупится ли он. Точные цифры не обязательны, хватит оценки.