Bild 3_Schaltschrank

(Bild: Elabo)

| von Mark Dolezal

In der Elektronikherstellung wächst der Bedarf an Industrie 4.0-kompatiblen Testanlagen. Speziell in der Serienfertigung von Automobilzulieferern sowie Herstellern von Medizin- oder Haushaltsgeräten sind zunehmend Testsysteme gefragt, die sich nicht nur in automatisierte Produktionsstrecken, sondern zugleich auch in übergeordnete Smart-Factory-Konzepte integrieren lassen. Treiber dieser Entwicklung sind vor allem steigende Ansprüche an die Konfiguration. Zum einen äußern Anwender immer öfter den Wunsch nach bedarfsoptimierten, den eigenen Anforderungen exakt entsprechenden Prüfsystemen. Zum anderen legen sie wachsenden Wert darauf, ihre Prüfparameter zentral und einheitlich vorgeben und die Testanlagen rasch an wechselnde Prüfaufgaben anpassen zu können. Von Smart-Industry-Testsystemen versprechen sich Elektronikhersteller hier wesentliche Fortschritte. Ihre Industrie 4.0-Kompatibilität soll einerseits die Integration in automatisierte Produktionsstrecken vereinfachen, da solche Strecken heutzutage ohnehin zunehmend digitalisiert werden. Vor allem aber soll es durch die zentrale Steuerung leichter werden, Testanlagen und Prüfabläufe flexibel an die jeweiligen Bedürfnisse anzupassen.

Bild 1_Modulserie

Die Module der Testgeräteserie sind platzsparend und haben eine überdurchschnittliche Messgenauigkeit. Elabo

Exakte Reproduzierbarkeit der Testabläufe fehlt oft

Gerecht werden diesen Erwartungen freilich nur wenige der derzeit am Markt verfügbaren Lösungen. Schon die Grundvoraussetzung für die Einbindung eines Prüfsystems in die Serienproduktion – die exakte Reproduzierbarkeit der Testabläufe – wird aufgrund von Präzisionsdefiziten nicht immer optimal erfüllt. Noch problematischer gestaltet sich die Smart-Factory-Integration. Nicht alle modernen Testsysteme bieten die Möglichkeit einer digitalen Ansteuerung, und wo diese Möglichkeit besteht, fehlt es oft an standardisierten Schnittstellen. Zudem können die Systemkomponenten der Testanlage nicht immer getrennt voneinander verwaltet werden, was die bedarfsoptimierte Konfiguration von Anlagen und Prüfsequenzen erschwert, wenn nicht sogar vereitelt. Optimal wäre hier ein konsequent modularer Anlagenaufbau, bei dem sich Isolations-Widerstandsmesser ebenso zentral über Standardschnittstellen ansteuern lassen wie Testgeräte für Schutzleiter-, Hochspannungs- oder Ableitstromprüfungen.

Kompakte Smart-Testing-Modulen der neuen Generation

An genau diesem Punkt setzt eine neue Testgeräteserie an, die von Elabo entwickelt worden ist. Die Testsystem-Spezialisten aus dem baden-württembergischen Crailsheim haben zahlreiche Anregungen aus ihrem Kundenumfeld aufgegriffen und mit den kompakten Smart-Testing-Modulen eine neue Generation von Prüfgeräten konzipiert. Die platzsparenden Testgeräte kennzeichnen sich laut Unternehmensangaben durch eine weit überdurchschnittliche Messgenauigkeit, sind mit anpassbaren Standardschnittstellen ausgerüstet und können über die Softwaresuite Elabo Elution konfiguriert, gesteuert und in Smart-Industry-basierte Serienproduktionen eingebunden werden. Sie lassen sich wahlweise als Stand-Alone-Geräte betreiben oder mit anderen Geräten der Serie zu individuellen Prüfsystemen kombinieren. Anwender können sich so eine bedarfsoptimierte Testanlage von Grund auf selbst zusammenzustellen. Zudem stehen ihnen umfassende Möglichkeiten zur flexiblen Konfiguration sowie zur Integration der Module oder modularen Anlagen in automatisierte Produktionssysteme offen. Die Software etwa kann über offene Schnittstellen mit übergeordneten Smart-Industry-Systemlösungen verknüpft werden. Darüber hinaus sind Gerätetreiber für das in der Mess- und Automatisierungstechnik weit verbreitete grafische Programmiersystem Labview von National Instruments oder die Allzweck-Programmiersprache C# verfügbar. Auch für Speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) gibt es entsprechende Treiber.

Lesen Sie auf der nächsten Seite, wie sich Medienbrüche bei den Messwerte-Aufzeichnungen vermeiden lassen.

Bild 2_Elution Bildschirmdarstellung

Die Software ermöglicht in Verbindung mit einer SQL-Datenbank das Erstellen beliebig vieler Prüfsequenzen und bietet zudem eine lückenlose Ergebnisdokumentation. Elabo

Keine Medienbrüche bei den Messwerte-Aufzeichnungen

Eine softwareunabhängige Steuerung ist bei den Modulen der neuen Testgerätegeneration von vorneherein nicht mehr vorgesehen. Sie verfügen auch deshalb über keine äußerlichen Bedienelemente. Durch den im Verbund mit der Softwaresuite erschließen die Testing-Module den Anwendern dafür weit mehr Optionen als herkömmliche Testgeräte. Das beginnt schon bei der Parametrisierung, die für jedes Testmodul zentral von nur einem einzigen Steuerungsarbeitsplatz aus realisiert werden kann. Die Software wird hierzu im Verbund mit einer SQL-Datenbank betrieben, in der die Anwender mit Hilfe spezieller Eingabemasken die Prüfparameter für jedes zu testende Produkt hinterlegen. Darauf aufbauend lassen sich beliebig viele produktspezifische Prüfsequenzen erstellen, in der Datenbank speichern und später bedarfsweise abrufen. In automatisierten Produktionssystemen kann dann für jede Serienfertigung eines bestimmten Produkts eine konkrete Prüfsequenz festgelegt werden, die automatisch umgesetzt und stets exakt reproduziert wird. Die Prüfergebnisse werden automatisch in der Datenbank abgelegt; die dadurch generierten Datensätze stehen dann beispielsweise für Qualitätsprüfungen im Rahmen der ISO 9001-Zertfizierung oder für die Erstellung periodischer Datenanalysen und Management-Reports zur Verfügung. Da Medienbrüche durch handschriftliche Messwerte-Aufzeichnungen entfallen, steigt zudem die Zuverlässigkeit der Ergebnisdokumentation und damit die Rechtssicherheit bezüglich der im Datenblatt verzeichneten Produktparameter.

Weniger Prüfpläne erforderlich

Auch im Hinblick auf die Komplexität der Prüfplanung bietet der Verbund aus Smart-Testing-Modulen und die Software Vorteile. So ermöglicht die Software im Rahmen der Prüfparameter-Zuweisung ein gezieltes Produkttypen- oder Produktvariablen-Management, das das Erstellen produktspezifischer Prüfpläne vereinfacht und die nötige Anzahl von Plänen zudem vermindert. Anwender der Software konnten die Zahl ihrer Prüfpläne so teilweise von über 4.000 auf weniger als 100 Pläne reduzieren, was nicht zuletzt auch den Aufwand für die Festlegung oder Veränderung ganzer Prüfsequenzen nachhaltig verringert.

Effizienzgewinne durch Aufwandsreduktion zeigen sich aber nicht nur im Produktionsalltag, sondern selbst noch im ungeliebten Supportfall. Auch hier ist der modulare Smart-Testing-Ansatz klassischen Lösungen überlegen: Zum einen muss im Zweifelsfall nicht die ganze Testanlage, sondern nur ein einzelnes Modul ausgetauscht werden. Prüfsequenzen, die dieses Modul nicht benötigen, können damit weiter durchgeführt werden, was mögliche Stillstandszeiten vermindert. Zudem kann aufgrund der softwarebasierten Steuerung problemlos ein Remote-Direktzugriff auf die Module realisiert werden; hier sind bei Bedarf komplette Durchgriffe bis auf die Aktoren-Ebene möglich.

Alle gängigen Prüfszenarien abgedeckt

Die neue Testgeräte-Generation erschließt Elektronikherstellern also letztlich eine ganze Reihe neuer Möglichkeiten. Verglichen mit herkömmlichen Anlagen oder Anlagenkomponenten sind die Testing-Module leichter zu konfigurieren und zu steuern. Durch ihre Genauigkeit und die offenen Schnittstellen der Anwendungssoftware eignen sie sicht zudem optimal für die Integration in automatisierte Produktionssysteme. Wechselnde Prüfsequenzen lassen sich einfach erstellen und umsetzen, die Anzahl der erforderlichen Prüfpläne sinkt nachweislich. Die automatische Ergebnisdokumentation sowie die Abmilderung der Folgen von Supportfällen sorgen für zusätzliche Entlastung im Produktionsumfeld. Die Testing-Module decken alle gängigen Prüfszenarien ab. Auch der Funktionsumfang der Steuerungssoftware kann individuell festgelegt und jederzeit über Freischaltungen erweitert werden. Dadurch ist letztlich ein hochpräziser Zuschnitt der Testgerätelösung auf die Bedürfnisse des jeweiligen Anwenders möglich.

electronica 2018: Halle A3, Stand 424

 

Mark Dolezal

CTO & Business Unit Manager TestSystems bei Elabo in Crailsheim.

(hw)

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