PXI 自动化测试系统如何帮助您 提高生产线测试速度
议程 生产线测试面临的挑战 NI 基于 PXI 的自动化测试系统如何帮助您提高测试速度, 降低测试成本 生产线测试成功案例
质量标准 复杂度 产品数量 价格 生命周期 工业趋势 高 低 时间
生产线测试面临的最大挑战 如何在最短的时间内完成尽可能多的测试项目 提高生产线测试速度 降低测试的坏品率 最小化测试成本 Paste Place Reflow Glue Place Insert Wave In-Circuit test Functional test Optical Optical Inspection Inspection Optical Inspection Repair
解决方案 - 自动化测试 为什么 PXI 是自动化测试的理想平台? 多种基于 PXI 的 Switch 和测试模块满足您广泛测试的需求 PXI 的背板总线 - 发挥 Switch 的最佳性能 标准的软件架构 - 有利于资源的分配与管理
NI 基于 PXI 的自动化测试系统架构
自动化测试方案 1: 顺序测试 通过使用 Switch 对多个 UUT 进行顺序测试, 提高测试速度 增加通道数 提高测量的灵活性 简化测试夹具 降低成本 UUT1 UUT2 UUT3 UUT4 Switch Test Module Sequential Test UUT 1 UUT 1 UUT 2 UUT 2 UUT 3 UUT 3 UUT 4 UUT 4
为什么使用基于 PXI 的 Switch? 基于 PXI 的 DMM + Switch 减少了测量时间 Agilent 34980A 上 LAN, USB, GPIB 的切换性能, NI PXI 4070, NI PXI 2532 上 PXI 的切换性能 Benchmark: Toggle and readback of armature relay
NI 基于 PXI 的 Switch 的顺序测试方案 举例 : 最常用的 DMM + Switch 为什么要选择 NI 的 DMM+Switch 解决方案? NI 提供了多种的 Switch 和测试模块的选择 最佳的性能 : NI DMM 测量的速度和性能 通过 DMM 和 Switch 的硬件握手减少延迟 使用 NI Switch Executive 缩短软件编程的时间
NI 提供了多种的 Switch 和测试模块的选择 NI Switch 模块 PXI-2501/2503 48x1 MUX/Matrix PXI-2529 128 Crosspoint Matrix PXI-2530 128 ch MUX/Matrix PXI-2565 16 ch SPST Relay PXI-2566 16 ch SPDT Relay PXI-2567 64 ch Relay Driver PXI-2568 31 ch SPST Relay PXI-2569 100 ch SPST Relay PXI-2570 40 ch SPDT Relay PXI-2590 4x1 RF MUX PXI-2591 4x1 RF MUX PXI-2593 16 ch MUX/Matrix SCXI-1127/1128 64x1 MUX/Matrix SCXI-1129 4x64 Matrix SCXI-1130 256 ch MUX/Matrix SCXI-1160 16 SPDT Relay SCXI-1161 8 SPDT Relay SCXI-1191 Quad 4x1 RF MUX And many more NI 多种模块化仪器 200 MHz 14-bit 数字化仪 200 MHz 16-bit Arb 100 MHz 高速数字 I/O 7 ½ Digit FlexDMM 2.7 GHz RF 信号分析仪 / 发生器
NI 4071 FlexDMM, 同时具有独特的数字化仪功能 最精确的 7 ½ 数字万用表 26 位, 最高 1.8 MS/s 采样率 最高读取速度的 7½ 位 DMM 量程从 ±10 nv 到 1000 VDC NEW
DMM 和 Switch 的软件握手和硬件握手 NI 的所有 Switch 硬件都有足够的内存可供下载扫描列表 扫描列表 ch1,ch2,ch4 Switch Switch 切换时间 软件握手 软件固定等待时间 Switch trigger Switch ch1 硬件握手 DMM 测量时间 DMM 测量时间 DMM trigger Switch ch2 每次测量循环 10ms 每次测量循环 5ms
演示 1: PXI DMM + Switch 硬件握手 vs 软件握手 PXI 硬件握手框图
NI Switch Executive 自动化测试平台 NI 的开关模块和自动化测试平台的独特优势 有效地开发大型 ATE 开关切换系统 将开关切换集成到测试软件架构中 1. 简单快速开发 Switch 系统 2. 可重用的测试代码模块 3. 简单的 Switch 系统维护 4. 更好的 Switch 系统的灵活性
利用 Switch Executive 进行矩阵开关设置 c0 c1 c2 c3 c4 c5 c6 c7 r0 r1 r2 r3 IVI Devices Matrix1
利用 Switch Executive 进行矩阵开关设置 UUT_In UUT_OUT UUT_Out2 DCPower UUT_Vcc Source Scope DMM c0 c1 c2 c3 c4 c5 c6 c7 r0 r1 r2 r3 IVI Devices Matrix1 Named Channels
利用 Switch Executive 进行矩阵开关设置 UUT_In UUT_OUT UUT_Out2 DCPower UUT_Vcc Source Scope DMM c0 c1 c2 c3 c4 c5 c6 c7 r0 r1 r2 r3 IVI Devices Matrix1 Routes PowerUUT Named Channels
利用 Switch Executive 进行矩阵开关设置 r0 r1 r2 r3 c0 DMM Source Scope DCPower UUT_Vcc c1 c2 c3 c4 c5 c6 UUT_In UUT_OUT c7 UUT_Out2 IVI Devices Matrix1 Named Channels Routes PowerUUT MeasSourceVoltage SourceToInput ScopeToOutput
利用 Switch Executive 进行矩阵开关设置 r0 r1 r2 r3 c0 DMM Source Scope DCPower UUT_Vcc c1 c2 c3 c4 c5 c6 UUT_In UUT_OUT c7 UUT_Out2 IVI Devices Matrix1 Named Channels Routes PowerUUT MeasSourceVoltage SourceToInput ScopeToOutput Route Groups FreqRespTest1
利用 Switch Executive 进行矩阵开关设置 c0 DMM Source Scope DCPower UUT_Vcc c1 c2 c3 c4 c5 c6 UUT_In UUT_OUT c7 UUT_Out2 c0 UUT2_Vcc UUT2_In UUT2_OUT UUT2_Out2 c1 c2 c3 c4 c5 c6 c7 r0 r1 r2 r3 IVI Devices Matrix1 Matrix2 Named Channels Routes PowerUUT MeasSourceVoltage SourceToInput ScopeToOutput Route Groups FreqRespTest1 Hardwires
利用 Switch Executive 进行矩阵开关设置 c0 DMM Source Scope DCPower UUT_Vcc c1 c2 c3 c4 c5 c6 UUT_In UUT_OUT c7 UUT_Out2 c0 UUT2_Vcc UUT2_In UUT2_OUT UUT2_Out2 c1 c2 c3 c4 c5 c6 c7 r0 r1 r2 r3 IVI Devices Matrix1 Matrix2 Named Channels Routes PowerUUT MeasSourceVoltage SourceToInput ScopeToOutput Route Groups FreqRespTest1 FreqRespTest2 Hardwires
NI Switch Executive 快速开发 与 LabVIEW 的无缝结合 之后的代码 之前的代码
NI Switch Executive 快速开发 矩阵开关的设置非常容易 集成所有的 NI 开关模块
自动化测试方案 2: 并行测试 顺序测试 : 对每个 UUT 仅做单项的测试 : 电压, 电流... Sequential Test UUT 1 UUT 1 UUT 2 UUT 2 UUT 3 UUT 3 UUT 4 UUT 4 如果要对每个 UUT 做多种混合信号的测试呢? Sequential UUT 1 DMM Scope RF UUT 2 DMM Scope RF UUT 3 DMM Scope RF UUT 4 DMM Scope RF
为什么要并行测试? 防止测试和流水生产线中的瓶颈 大多现有的测试系统不能跟上吞吐量的需要 高产量测试的环境 维持质量标准 避免为了提高测试速度而减少某些关键的测试 增加设备的利用率 更低的测试成本
提高测试速度的几种方法 复制整个测试系统 缺点 : 昂贵, 体积大, 需要更多的测试人员 分散测试在各个子系统中 缺点 : 体积大, 额外的处理, 需要更多的测试人员 开发一个资源共享的并行测试系统 并行模式下同时测试多个功能和 UUT 根据性能的要求共享或复制硬件 优点 : 优化设备利用率, 减小体积, 只需一个测试人员 缺点 : 需要额外的软件开发
不添加硬件, 使用资源共享的方法提高测试速度 Sequential UUT 1 Test 1 Test 2 Test 3 UUT 2 Test 1 Test 2 Test 3 UUT 3 Test 1 Test 2 Test 3 UUT 4 Test 1 Test 2 Test 3 Parallel UUT 1 Test 1 Test 2 Test 3 UUT 2 Test 1 Test 2 Test 3 UUT 3 Test 1 Test 2 Test 3 UUT 4 Test 1 Test 2 Test 3
构建并行测试系统的考虑点 仪器的使用率 优化并行测试和 UUT 的数量 UUT 和测试需求 ( 仪器, 夹具, 驱动等等 ) Switch 的硬件和 switch 的编程 以及 编程实现一个并行执行的引擎
通常并行测试开发面临的挑战 底层编程实现多线程任务和执行引擎 线程同步和通信部分也需要在测试代码中实现 无法为增加的测试项目和以后的测试需求提供可重用和可扩展的代码 错误机制, 结果生成和产生每个线程的报告 需要很高的编程能力!
使用 NI 的 TestStand 开发并行测试 最新的并行测试架构 多线程执行引擎 异步和批量处理 内置的资源分配 同步和自动调度 多线程, 安全的操作员界面 无需很高的编程知识 NI TestStand 测试管理软件
自动协调并行测试, 提高测试速度 Sequential UUT 1 Test 1 Test 2 Test 3 UUT 2 Test 1 Test 2 Test 3 UUT 3 Test 1 Test 2 Test 3 UUT 4 Test 1 Test 2 Test 3 Parallel UUT 1 Test 1 Test 2 Test 3 UUT 2 Test 1 Test 2 Test 3 UUT 3 Test 1 Test 2 Test 3 UUT 4 Test 1 Test 2 Test 3 UUT 1 Test 1Test 2Test 3 UUT 2 Test 2 Test 3 Test 1 UUT 3 Test 3 Test 1 Test 2 UUT 4 Test 1 Test 2 Test 3 Autoschedule
自动协调并行测试的例子 自动协调组 自动协调部分 自动协调部分
演示 2: 自动协调并行测试 比较测试吞吐量和设备的利用率 顺序 (Sequential) 并行 (Parallel) 自动协调 (Autoschedule)
基于 PXI 的并行测试系统的测试结果 软件 : TestStand, LabVIEW, NI Switch Executive 硬件 : DMM, Arb (2x), Digitizer, Matrix Switch
使用 NI 的测试平台,Flextronics 大大节约成本 挑战 : 使用标准的 可升级的测试平台应用于 32 个国家 50 多万种产品的日常测试 产品 TestStand, PXI, 模块化仪器 应用 配合 Flextronics 的测试标准 (FTS), 无论任何测试人员, 测试场所还是待测产品,NI 通用的软硬件平台都能确保测试的正常运行 使用 NI 的测试平台, Flextronics 在日新月异的测试技术更新中大大节约了测试投入
RF Test Audio Test Video Test Bus Test GPS Test 基于 PXI 的汽车电子测试平台 VI Service Network Custom Software TestStand Individual Tests Application Software Driver Software PXI/PCI Hardware H/W H/W H/W H/W H/W I/O I/O I/O I/O I/O I/O CAN, MOST, IDB-1394
总结 生产线自动化测试面临的挑战 提高生产线测试速度 降低测试的坏品率 最小化测试成本 NI 基于 PXI 的自动化测试系统如何帮助您提高生产线测试速度 基于 Switch 的多个 UUT 顺序测试架构 使用 TestStand 测试管理软件自动协调多个 UUT 的并行测试