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ENDE
ATE · End-of-Line-Prüfung · Prüfvorrichtungen · Prüfabläufe

Automatisierte Prüf- und Messsysteme

Entwicklung automatischer Prüfsysteme. Wir entwickeln Systeme zur End-of-Line-Funktionsprüfung, Prüfvorrichtungen und die Ablauf- und Messsoftware. Mit ihr wird aus einem Laboraufbau ein Prüfstand, der wiederholbar prüft.

Mit einem Ingenieur sprechen Technische Notizen zu Prüfsystemen (EN)
Zielgruppe

Für wen wir arbeiten

  • Zulieferer

    Für ein Bauteil, das in Serie geht, entsteht ein Prüfstand, der Prüfvorrichtung, Schnittstelle, Prüfablauf und Ergebnisausgabe abdeckt.

  • Gerätehersteller

    Sie möchten jedes Gerät vor der Auslieferung prüfen, im Linientakt und ohne dass ein Techniker das Ergebnis interpretieren muss.

  • Engineering-Dienstleister

    Ihr Produktteam ist voll ausgelastet, und dem Projekt fehlt Kapazität für Prüfsysteme.

Leistungsumfang

Was wir tun

  1. 01

    End-of-Line-Prüfsysteme

    Wir entwickeln Systeme zur End-of-Line-Funktionsprüfung, also den Prüfstand, der entscheidet, ob ein Gerät ausgeliefert wird.

  2. 02

    Prüfvorrichtungen

    Wir entwickeln Prüfvorrichtungen, einschließlich der mechanischen und elektrischen Schnittstelle, die Tausende Steckzyklen überstehen muss.

  3. 03

    Schnittstelle zum Prüfling

    Wir entwerfen die Schnittstelle zum Prüfling. Kontaktierung, elektrischer Schutz und Wiederholbarkeit entscheiden dort, ob die Messung gültig ist.

  4. 04

    Software für Prüfabläufe

    Wir entwickeln Ablauf- und Messsoftware, die den Prüfplan ausführt, das Ergebnis aufzeichnet und den Prüfstand bei einem Ausfall im Prüfaufbau in einen festgelegten, protokollierten Zustand versetzt.

  5. 05

    Integration der Messtechnik

    Wir bringen Messgeräte, Netzteile und Lasten unter eine Ablaufsteuerung, statt getrennter Skripte für jeden Prüfplatz.

  6. 06

    Ausgabe für die Rückverfolgbarkeit

    Wir geben Ergebnisse je Gerät in einer Form aus, die die Werkssysteme nutzen können, statt eines Maschinenprotokolls.

Technik

Prüfverfahren und Schnittstellen

Prüfverfahren
Funktionsprüfung · End-of-Line-Verifikation · Prüfung der Kommunikationsschnittstellen · parametrische Messung · Abläufe für Burn-in und Dauerlauf
Schnittstellen
Steuerung der Messgeräte · industrielle Feldbus- und Ethernet-Ziele · Ergebnisausgabe an Datenbank und MES
Was Sie erhalten
Prüfstandshardware und Prüfvorrichtung, soweit sie von uns stammen · Entwurf der Schnittstelle zum Prüfling · Ablauf- und Messanwendung mit Build-Umgebung · Protokoll zu Kalibrierung und Wiederholbarkeit · Spezifikation der Ergebnisausgabe je Gerät

Was umfasst die Entwicklung automatischer Prüfsysteme?

Die Entwicklung automatischer Prüfsysteme umfasst vier Teile: die Prüfvorrichtung, die Schnittstelle zum Prüfling, die Ablaufsteuerung und die Ausgabe.

Jeder Teil wird für sich entworfen und nachgewiesen, weil jeder für sich ausfallen kann. Eine Prüfvorrichtung, die das Gerät hält und Kontakt herstellt. Eine Schnittstelle, die entscheidet, ob aus diesem Kontakt eine gültige Messung wird. Eine Ablaufsteuerung, die den Prüfplan ausführt und über Gut oder Schlecht entscheidet. Und die Ausgabe, die bestimmt, ob das Ergebnis danach nutzbar ist. Projekte haben meist eine dieser Formen:

  • Ein kompletter End-of-Line-Prüfstand. Entwicklung eines Systems zur End-of-Line-Funktionsprüfung für ein Teil, das in Serie geht, Hardware und Software.
  • Nur die Prüfvorrichtung. Entwicklung der Prüfvorrichtung, wenn der Prüfplan steht und die Mechanik fehlt.
  • Die Schnittstelle zum Prüfling. Ihr Entwurf, bei dem Kontakt, Schutz und Wiederholbarkeit die eigentliche Entwicklungsarbeit sind.
  • Die Software über Ihren Messgeräten. Ablauf- und Messsoftware, damit aus einem Prüfplatz voller Skripte ein Prüfstand mit einem Ergebnisformat wird.
  • Ein übernommener Prüfstand. Einen Prüfstand übernehmen, der schon in der Produktion läuft, und feststellen, was er heute misst.

Die Wiederholbarkeit des Kontakts ist in der Produktion die häufigste Fehlerquelle. Ein Prüfstand, der im Labor verlässlich misst und an der Linie driftet, hat meist nicht seine Messgeräte verloren; der Kontakt hat sich verändert, und die Software kann das nicht erkennen, wenn sie nicht dafür entworfen wurde.

Ein End-of-Line-Prüfstand im Schnitt: ein Prüfling auf Passstiften in seiner Prüfvorrichtung, Spannarme, die ihn auf eine Reihe von Federkontakten drücken, links Messgeräte und Netzteile, die mit der Prüfvorrichtung verkabelt sind und von der Ablauf- und Messanwendung darüber gesteuert werden, und das Prüfergebnis je Gerät, das in Richtung MES des Werks geht

Ein End-of-Line-Prüfstand im Schnitt: Prüfvorrichtung, Kontaktschnittstelle, Ablaufsteuerung und Ausgabe.

Wie wird Verschleiß der Prüfvorrichtung im Entwurf berücksichtigt?

Wir behandeln die Kontaktqualität als Messgröße, sodass sich Verschleiß als messbare Drift zeigt, bevor er Fehlausschuss verursacht.

Eine Prüfvorrichtung stellt Tausende Male Kontakt her, und der Widerstand dieses Kontakts driftet lange bevor er ganz versagt. Ein Prüfstand, der das nicht vorsieht, meldet eine schleichende Zunahme grenzwertiger Geräte, die dann als Fertigungsproblem untersucht wird. Die Antwort im Entwurf ist eine bekannte Referenz, gegen die sich der Prüfstand selbst prüft, und Schwellen, die ein fehlerhaftes Gerät von einer fehlerhaften Prüfvorrichtung trennen, beides als Teil des Prüfplans spezifiziert. Die Zahl der Steckzyklen bestimmt auch die Kontaktbeschichtung, Hartgold über Nickel für kleine Signalpegel, und ob sich die Kontakte im Feld tauschen lassen.

Geräte je Schicht mal Produktlebensdauer ergibt die Zahl der Steckzyklen, die die Prüfvorrichtung überstehen muss, und daraus folgen drei Entscheidungen: die Kontaktbeschichtung, mit Hartgold über Nickel für kleine Signalpegel und Zinn oder Palladium-Nickel bei höheren Pegeln; ob sich Kontakte tauschen lassen, ohne die Prüfvorrichtung neu zu bauen; und ein bekanntes Referenzgerät mit Schwellen, die ein fehlerhaftes Gerät von einer fehlerhaften Prüfvorrichtung trennen, dazu ein geplantes Austauschintervall

Die Zahl der Steckzyklen, die die Prüfvorrichtung überstehen muss, und die Entwurfsentscheidungen, die daraus folgen.

Wie konfigurieren Sie die Ablaufsoftware für den Fehlerfall?

Die Ablaufsteuerung wird so konfiguriert, dass sie festlegt, was abseits des Normalablaufs geschieht, und gibt ein nutzbares Ergebnis zurück.

  • Fehlerbehandlung. Einen bestandenen Ablauf auszuführen ist einfach. Ein Prüfstand in der Produktion muss aber auch mit einem Gerät umgehen, das nicht antwortet, einem Messgerät, das unsinnige Werte liefert, einer halb geschlossenen Prüfvorrichtung und einem Bediener, der mitten im Ablauf eingreift. Jeder dieser Fälle endet in einem festgelegten, protokollierten Zustand und nicht in einer Ausnahme.
  • Die Ausgabe. Ein Ergebnis je Gerät, das die Werkssysteme in einer Form erreicht, die sie schon nutzen, wird verwendet; eine inkompatible Protokolldatei lässt sich schlecht einbinden. Meist geschieht das über eine laufende Datenerfassung, ähnlich wie bei OPC UA oder der Integration nach oben.

Ein Zustandsautomat für einen Prüfablauf in der Produktion: Aus dem laufenden Ablauf geht es nach Abschluss zu einem Prüfergebnis Gut oder Schlecht oder bei einem von vier Ereignissen (Prüfvorrichtung halb geschlossen, keine Antwort vom Gerät, unsinniger Messwert, Eingriff des Bedieners) in einen Fehlerzustand, sicher und protokolliert; beide erzeugen ein Ergebnis je Gerät in einem Format, das an die Werkssysteme geht

Vier Arten, wie ein Prüfablauf in der Produktion unterbrochen wird, jede mit einem festgelegten, protokollierten Endzustand.

Welche Bereiche decken Sie bei Prüfsystemen ab, und wie grenzen sie sich ab?

Prüfsysteme grenzen an Embedded-Systeme und Konformitätsarbeit an Protokollen und enden vor der Überwachungssteuerung.

PrüfgegenstandWo es eingeordnet istWarum
Das geprüfte GerätEmbedded-SystemeOft ist es ein solches Gerät, und das hilft bei der Entscheidung, was gemessen wird und wo Fehler wahrscheinlich sind
Die KommunikationsschnittstelleEchtzeit-Ethernet · FeldbusDer Prüfplan stützt sich auf die Vorzertifizierung (die Prüfung vor der formalen Bewertung), die wir dort durchführen
ÜberwachungssteuerungSteuerungssoftwareSie gehört nicht zu automatisierten Prüfsystemen, weil die Käufer kaum Fachbegriffe und keine Beschaffungswege teilen

Wir bauen und übergeben den Prüfstand und die Schnittstelle zusammen mit dem Prüfsystem. Installation und Inbetriebnahme in der Fertigung bleiben beim bisherigen Team des Auftragnehmers, und unsere Ingenieure arbeiten mit Ihren durch Integration und Abnahme.

FAQ

Häufige Fragen

Wer übernimmt die Entwicklung automatischer Prüfsysteme?
Wir, für Zulieferer, Gerätehersteller und Engineering-Dienstleister. Dazu gehören Systeme zur End-of-Line-Funktionsprüfung, die Prüfvorrichtungen darunter und die Ablauf- und Messsoftware, die einen Prüfstand wiederholbar macht. So baut unser Team fortlaufend Prüfvorrichtungen für die Automobilindustrie im Auftrag von Engineering-Dienstleistern der Tier-1-Ebene.
Was gehört zum fortlaufenden Service für Prüfvorrichtungen?
Neue Prüfstände für neue Teile, Änderungen an vorhandenen Prüfständen, wenn sich ein Teil oder ein Prüfplan ändert, Aufarbeitung von Prüfvorrichtungen, wenn sich Kontaktverschleiß ansammelt, und Support für Prüfstände, die schon in der Produktion laufen.
Liefern Sie automatisierte Prüfsysteme als Teil von DCS- oder SCADA-Steuerungssoftware?
Nein. Steuerungssoftware ist die Überwachungs- und Steuerungsanwendung einer Maschine. Hier geht es um Prüf- und Messtechnik, und beides ist getrennt, weil die Käufer weder Fachbegriffe noch Beschaffungswege teilen, auch wenn sich die Technik darunter überschneidet.
Kalibrieren oder zertifizieren Sie den Prüfstand?
Wir bauen den Prüfstand, ermitteln seine Wiederholbarkeit und dokumentieren sie. Muss eine Messung auf ein Normal rückführbar sein, übernimmt eine akkreditierte Stelle die Kalibrierung. Wir legen den Prüfstand dafür aus, zertifizieren ihn aber nicht.
Können Sie ein vorhandenes Prüfsystem übernehmen?
In der Regel ja. Die erste Aufgabe ist festzustellen, was der vorhandene Prüfstand heute misst, und das ist bei jeder übernommenen Anlage ein normaler Ausgangspunkt.
Installieren Sie den Prüfstand an der Fertigungslinie?
Wir bauen ihn, integrieren und testen ihn mit Ihren Ingenieuren und übergeben ihn. Installation und Inbetriebnahme in der Fertigung bleiben beim bisherigen Team des Auftragnehmers.
Was kostet ein End-of-Line-Prüfstand, und wie lang ist die Lieferzeit?
Eine Prüfvorrichtung, die Tausende Steckzyklen übersteht, und ein Prüfplatz voller Skripte, der unter eine Ablaufsteuerung gebracht wird, sind verschiedene Aufgaben, und eine Preisliste würde beide falsch bepreisen. Wir schätzen jede Aufgabe bei der Anfrage anhand von Prüfling, Stückzahl und Prüfplan.
Mit welchem Framework läuft die Ablaufsoftware?
Wir verkaufen keine Ablaufsoftware weiter. Wir bauen in das Framework, das Ihr Aufbau schon nutzt, zum Beispiel NI TestStand mit LabVIEW oder LabWindows/CVI, OpenHTF, eine Python-Umgebung auf Basis von pytest oder Vector CANoe und vTESTstudio, wenn ein Fahrzeugbus geprüft wird, mit Steuerung der Messgeräte über SCPI und VISA. Welches es ist, folgt aus Ihren Messgeräten und Stückzahlen. Entscheidend ist die Fehlerbehandlung, also eine halb geschlossene Prüfvorrichtung, ein Messgerät, das unsinnige Werte liefert, und ein Bediener, der mitten im Ablauf eingreift, wobei jeder Fall in einem festgelegten, protokollierten Zustand endet. Diese Disziplin lässt sich auf jede Umgebung übertragen, die das Projekt verlangt.
Welche Kontaktwerkstoffe verwenden Sie für Prüfvorrichtungen mit vielen Steckzyklen?
Das hängt von der Zahl der Steckzyklen und den Anforderungen an das Signal ab. Eine Vergoldung, meist Hartgold über Nickel, passt zu Signalen mit kleinem Strom und kleiner Spannung und zu vielen Steckzyklen, weil der Übergangswiderstand niedrig bleibt und die Oberfläche nicht oxidiert. Zinn und Palladium-Nickel sind die günstigeren Alternativen, wenn das Signal genug Strom und Spannung trägt, um eine Oxidschicht zu durchbrechen, und die verlangte Lebensdauer geringer ist. Die Wahl folgt aus der Zahl der Steckzyklen im Prüfplan.
Wie planen Sie die Unterstützung regulatorischer Rückverfolgbarkeit im Ergebnis je Gerät?
Das Ausgabeformat wird danach festgelegt, was Ihre regulatorische Anforderung erfassen muss, und der Datensatz je Gerät wird so entworfen, dass er die Werkssysteme in einer Form erreicht, die sie nutzen. Das deckt das Angebot zur Rückverfolgbarkeit oben ab. Eine bestimmte regulatorische Zertifizierung haben oder beanspruchen wir selbst nicht.
Welche Taktzeit oder welchen Durchsatz erreichen Ihre Prüfvorrichtungen für die Automobilindustrie?
Der Durchsatz wird in der Entwurfsphase aus Teil und Linientakt abgeleitet. Ein Wert von einem Prüfstand lässt sich deshalb nicht auf einen anderen übertragen.
Wie ermitteln Sie die Prüfabdeckung und bauen eine Matrix zur Fehlereinspeisung?
Die Abdeckung beginnt als Liste der Fehlerbilder, die der Prüfstand erkennen muss, aus dem Entwurf und aus Feldrückläufern, und jedes wird dem Prüfschritt zugeordnet, der es erkennt. Danach wird sie am gebauten Prüfstand nachgewiesen, indem diese Zustände über die Prüfvorrichtung erzwungen werden, etwa ein kurzgeschlossener Pin, ein offener Kontakt oder eine Versorgung außerhalb des Bereichs, und geprüft wird, ob der Prüfstand den erwarteten Fehler meldet. Was besteht, obwohl es hätte durchfallen müssen, ist eine Lücke in der Abdeckung, und sie wird geschlossen, bevor der Prüfstand abgenommen wird.
Wie erkennen Sie, dass ein Prüfstand nach Jahren im Betrieb driftet?
Der Prüfstand misst in festen Abständen ein bekanntes Referenzgerät, und das Ergebnis wird als Trend verfolgt. Eine langsame Änderung des Übergangswiderstands zeigt sich so in diesem Trend, bevor sie die Geräte erreicht, und taucht nicht erst als Charge grenzwertiger Teile auf, die man der Fertigung anlastet. Bei einem Prüfstand, der nicht so gebaut wurde, ergänzen wir bei der Aufarbeitung die Referenzmessung, eine geplante Prüfung und einen Steckzyklenzähler an der Prüfvorrichtung.
Normen und Quellen
  • IEC 61010-1 – Sicherheitsbestimmungen für elektrische Mess-, Steuer-, Regel- und Laborgeräte
  • ISO/IEC 17025 – die Kompetenzanforderung hinter einer akkreditierten Kalibrierung und der Grund, warum die Kalibrierung nicht bei uns liegt
  • Reihe IEC 61000-4 – Prüfung der elektromagnetischen Störfestigkeit, innerhalb derer ein Messplatz arbeiten muss
  • IPC-9252 – Anforderungen an die elektrische Prüfung unbestückter Leiterplatten
  • JEDEC JESD22-A104 – Temperaturwechsel, genutzt in Abläufen für Burn-in und Dauerlauf
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Sollen wir das für Ihr Produkt einschätzen?

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