标准化白电控制板自动化测试系统.doc

标准化白电控制板自动化测试系统 目录一、方案概述1二、在FCT测试中引入ATE系统的重要性1三、方案特点2四、方案收益2五、收益案例3六、方案介绍4七、技术规格7八、应用领域8九、成功案例11十、订购指南11十一、金凯博企业集团介绍12深圳市金凯博自动化测试有限公司一、 方案概述“标准化白电控制板自动化测试系统”是深圳市金凯博自动化测试有限公司自主研发的一个成熟、标准的FCT功能性自动化测试解决方案，该系统采用业界领先的测试技术、国际知名品牌设备组件和独特的一机双头设计，适用于各类白色家电控制板（洗衣机、冰箱、空调、各类小家电控制板）生产线FCT功能性测试环节，无论从成本投入、生产效率还是品质控制上，它的性能和价值远远超过传统人工手动测试。二、 在FCT测试中引入ATE系统的重要性1、 什么是FCT测试系统FCT（ Functional Circuit Test）功能性测试系统，是指在生产过程中，对已经生产完成的测试目标板（以下简称UUT，Unit Under Test）提供模拟的运行环境，使UUT处于实际的工作状态，产生各类输出并伴随测试过程，从而验证UUT的功能状态是否正常的测试方法。 2、 FCT测试系统的实现方式FCT测试系统在实际的应用过程中，通常有两种方式实施：手工验证方式和自动测试系统（ATE）验证方式。 手工验证方式：根据产品测试规格书要求验证的每一项功能，通过人工使用相关仪表进行测试，并记录结果，制作相关的测试报告。 ATE验证方式：根据规格书要求，为待测PCBA按照规格书预定测试流程提供输入条件（电压，动作，信号），使之模拟实际的使用环境，自动实现所有功能，并伴随相应的测试方法，自动验证每一项设计功能，自动生成测试报告，并可进一步通过局域网形成中央管理系统。3、 引入ATE系统的重要性由于功能性测试的过程中，涉及的测试项目较多、测试步聚和测试流程较为复杂，通过手工验证方式进行功能性测试存在以下缺点： 由于是人工操作，不能保持测试工作的稳定性和可靠性，容易出现漏测和误判的情况，导致产品品质不可控； 对测试环节的操作要求较高，需求熟练的对测试人员进行操作并进行大量的岗前培训后才能上岗，当出现人员流失情况时，导致企业的用工成本很高； 生产线上的测试工位较多，测试效率低下，不能满足企业对产能的要求，很难提高生产效率。综上所述，采用手工验证方式进行FCT功能性测试很难满足企业控制产品品质，提高生产效率，降低生产成本的具体目标。目前，国际品牌的知名大企业在生产过程中普遍已经放弃了手工验证方式的FCT测试系统，均采用ATE系统验证方式进行FCT功能性测测试系统。相反，国内大部分的企业，即使是知名品牌的企业在生产过程中普遍采用的还是手工验证的FCT系统测试方式，更为严重的是，在部分企业中，甚至没有在生产过程中引入FCT测试系统进行产品测试，仅仅依靠ICT等初测环节来保障产品品质。深化质量管理，实施品牌战略，是中国企业参与国际竞争，不断发展状大的根本选择。深化质量管理是实施品牌战略的基本性保障。在产品的生产过程中，采用ATE系统进行FCT功能性测试是企业保障产品品质的重要环节，是企业质量管理的一个重要内容。对于国内企业而言，我们应该正视与国际企业的差距，迎头赶上。三、 方案特点 通用性：可满足各种白电控制主板功能测试需求 扩展性：新增产品只需更换治具及相应软件 准确性、可靠性：采用知名品牌测试硬件及组件 易用性：操作简单，无需人工判断 经济性：有效节省人员投入，降低单位测试成本 自主创新：拥有自主知识产权及相关专利四、 方案收益 省钱：n 有效降低人员投入，节省率达50%；n 对比人工手动测试，企业整体投入下降8%。 增效：n 采用双工装设计，有效提高UPH（产能）；n 对比单工位手动测试，（UPH）产能增长率高达100%。 保障品质：n 自动完成测试过程，保障测试稳定性，去除人为因素影响；n 测试数据自动保存，配合条码管理，可有效溯源和统计品质数据；n 坏品数据自动显示和打印，便于分析品质问题和维修坏品。五、 收益案例我们以洗衣机控制板为例，分别针对目前客户广泛采用的“人工手动测试”方式为您介绍引入了我们的“标准化白电控制板自动化测试系统”后给客户带来的收益。案例前提：手动单板测试时间为25S，每天工作10小时，每月工作30天，双工装单板自动测试时间与人工测试时间相同，双工装两连板自动测试时间为32S。1、 引入双工装单板系统（人工测试2人，自动测试1人）成本项目人工测试自动测试节省率单班人员2150.00%小时产量（PCS/小时）2882880.00%单人公司投入费用（元/月）500050000.00%24月的人员的薪水合计（元）24000012000050.00%设备投入（元）10000110000-1000.00%24月的总投入（元）2500002300008.00%24月的总产量（片）207360020736000.00%单位产品的测试成本（元/PC）0.1206 0.1109 8.00%24个月的产量生产所需的天数（天）7207200.00%客户收益： 有效降低人员投入，节省率达50%； 对比人工手动测试，企业整体资金投入下降8% ； 单位产品的测试成本节省率为8%； 24个月后自动测试设备的净收益将超过40%。2、 引入双工装两连板系统（手动测试2人，自动测试1人）成本项目人工测试自动测试节省率单班人员2150.00%小时产量（PCS/小时）28845056.25%单人公司投入费用（元/月）500050000.00%24月的人员的薪水合计（元）24000012000050.00%设备投入（元）100001100001000.00%24月的总投入（元）2500002300008.00%24月的总产量（片）2073600324000056.25%单位产品的测试成本（元/PC）0.1206 0.0710 41.12%24个月的产量生产所需的天数（天）720461 36.00%客户收益： 有效降低人员投入，节省率达50%； 采用双工装两连板设计，有效提高产能达56%； 企业资金投入节省8% 单位测试成本节省41%； 相比人工测试，计划达成率提前36%； 24个月后自动测试设备的净收益将超过40%。六、 方案介绍1、 系统架构2、 测试软件 采用NI的软件平台（LabView & TestStand & Vision Assistant）开发应用程序 系统操作简单，操作人员只需完成取放待测板，按启动按钮的动作，其它的工作都由电脑控制自动完成 系统可记录所有的测试数据，存放到指定的存储路径，便于客户跟踪，分析产品的生产情况，为管理层合理的改进产线提供有力的依据 用户权限管理，分工程师、技术员、操作员3级，其中操作员具备基本的操作功能，禁用各种设定功能；技术员除具备操作员的所有功能外，还具备有限的参数修改权限；工程师可以操作所有功能，增加或删除账户。 机种管理，不同的机种可以选择待测试的机种的测试程序。 条码管控，可以设定条码的长度，开头字符，对于符合要求的条码才可以进行测试。 测试步骤、上下限、设备参数值调整，都可以由测试管理员进行随时操作。 调试、维护均可单步测试，方便调试、操作、维护。 可对接MES系统，进行数据集中存取。3、 电压电流测试 电脑发送指令给控制箱，将触点连接至测试点，通过NI数据采集卡或者DMM（大电压）读取所测电压；电流测试通过电流电压模块或者DMM进行测试。4、 按键功能测试 采用SMC或雅德克5小气缸模拟手指，应用控制电路，分时控制气缸动作，检测相对应的输出信号是否正确。按键测试采用了软接触技术，通过特别的设计，能避免气缸对按键进行按压时擦伤或损坏按键。5、 LED测试 采用LED光纤采集模组对LED的颜色、亮度进行测试6、 数码管、LCD屏测试 通过数码管引脚的电压分析，可有效处理分析出显示的字符是否相符。 电脑发送指令控制高清摄像头捕捉被测物体画面，视频采集卡采集数据传送至电脑，运用NI Vision软件分析，并将分析结果量化显示出来。7、 条码管控功能 配置条码扫描仪后，程序可以自动录入用户自定义的条码并保存至数据库，符合条码要求的产品才可以进入测试，达到有效追溯的目的。8、 电位器（旋钮）调节测试 采用伺服电机和气爪，通过电脑发送指令控制旋转角度，采集相应功能实现是否正常。七、 技术规格1、 整体技术规格序号说明系统规格备注1电源电压AC5060Hz 185230V2工作气压大于0.4MPa3操作系统Microsoft windows XP4软件开发平台Labview & Vision & Teststand5额定功率100W6系统外观尺寸(CM)120(L)*60(W)*80(H)7系统占用面积M20.728系统工位占用面积M212、 系统配置规格序号 项目 数量 规格说明 备注1工业电脑（含显示器）1工控电脑，至少3个PCI卡槽，2个串口接口，2个USB口，鼠标键盘接口2数据采集卡2NI DAQ 3控制箱2KCATE41转4串口卡1KCATE5测试机柜1KCATE612V5A，5V5A双路开关电源2KCATE8隔离变压器、压缩机箱子2KCATE按需选配 9旋转编码器测试模块1含步进电机、气爪按需选配 10功率模块或功率计 1功率测试按需选配 11高速摄像头 1LCD、数码管颜色、亮度和显示测试按需选配 12通讯模块 1通讯测试按需选配 13DMM4020大电流继电器板卡 1高电压和电流按需选配 14示波器或钳形表 1压缩机三相电流测试按需选配 15条码扫描枪 1条码录入16不间断电源UPS500VA 117打印机 13、 测试通道及治具规格序号 系统测试通道及治具规格 数量 备注 1单板测试信号采集点数（含电压负载、电流、频率、蜂鸣器、LED等） 48组 2单板强电控制通道 4组 3单板负载通道（不包括采集通道） 8组 4单板弱电控制通道（含夹具控制)28组 5单板232通信接口 1.5个 6单板最大尺寸 360100MM 7单板最大气缸数量 11个 8单板最大针点数量40根 八、 应用领域1、 空调主控板自动化FCT测试 电压、电流测量（交流电流选配） 蜂鸣器自动检测 指示灯的点亮自动检测 按键自动检测 电机频率幅值的自动检测 数码管、显示面板的光显自动检测（选配） 通讯接口的自动检测（选配） 功率的自动检测（选配） 压缩机三相电流测试（选配）2、 洗衣机主控板自动化FCT测试 主板电压、电流检测（交流电流选配） 指示灯的点亮自动检测 可控硅、继电器等负载输出的自动检测 水位、温度等传感器自动检测 电机频率幅值的自动检测 蜂鸣器检测 按键检测 数码管、显示面板的光显检测（选配）3、 电冰箱主控板自动化FCT测试 电压，电流测量（交流电流选配） LED点亮检测 按键检测 通讯接口自动检测（选配） 功率自动检测（选配） 数码管、显示面板的自动检测（选配）4、 电磁炉主控板自动化FCT测试 关键点电压电流检测（交流电流选配） 蜂鸣器检测 按键检测 LED点亮检测 数码管、显示面板检测（选配） 功率检测（选配）5、 微波炉主控板自动化FCT测试 电压、电流测量（交流电流选配） 按键检测 LED点亮检测 继电器及输出负载检测 蜂鸣器检测 数码管、LCD检测（选配）6、 热水器主控板自动化FCT测试 条码扫描功能，在线编程（选配） 电压、电流测量（交流电流选配） 二次压力调整，设置Vmax、Vmin 比例阀电压检测，系统水压检测，供暖传感器检测 风压检测，意外熄火检测、过热保护检测 卫生水温度传感器检测，防冻功能检测 卫生水优先功能检测、供暖功能检测 功率检测（选配） 数码管、显示面板检测（选配）7、 豆浆机主控板自动化FCT测试 电压、电流测量（交流电流选配） 按键功能自动检测 LED点亮检测 蜂鸣器自动检测 加热管工作检测，电机工作检测 防干烧功能检测，防脱出功能检测九、 成功案例序号内容客户时间案例1空调控制板ATE系统美的、海尔2010-2011空调控制板FCT 28套中央空调控制板1套空调在线FCT测试系统3套2洗衣机控制板FCT系统海尔2009-2011洗衣机在线FCT测试系统1套洗衣机半自动FCT测试系统18套3冰箱控制板FCT测试系统伊莱克斯、海尔、西门子2008-2011冰箱在线FCT测试系统1套冰箱半自动FCT测试系统约30套十、 订购指南白电控制板自动化测试方案主要检测常用功能有电压电流检测、LED检测、按键检测、蜂鸣器检测、电机检测、风扇检测、频率检测等，选配项功能除通讯接口检测、功率自动检测、数码管/显示面板检测、电位器调节检测、在线编程控制等外，可以根据客户自身产品实际情况增加相应测试功能，具体选型如下：产品分类型号功能描述标准化白电控制板自动化测试系统KC-B1000标准、定制两种深圳市金凯博自动化测试有限公司14十一、金凯博企业集团介绍1、 企业简介 金凯博企业集团创建于1995年，前身为由国防科技大学和深圳赛格集团联合创建的深圳赛格银河设计院。企业致力于成为专业、领先的电子测控与集成方案一体化提供商。经过多年的努力，企业现在已经发展成为集技、工、贸三为一体的综合性企业。企业下设三大业务平台： 深圳市金凯博自动化测试有限公司 深圳市金凯博自动化测试有限公司成立于2008年，是金凯博企业集团旗下具有独立法人资格的高新技术企业，承担金凯博企业集团的系统集成业务平台。公司以专业测试系统的研究和积累为支撑，融合测试测量、虚拟仪器、机电一体化、软件编程、数据库、网络通信等多项技术，专注于为电子制造行业客户提供自动化测试系统、自动化装配系统方案和集成服务，服务于客户的研发和生产过程，帮助客户控制产品品质、提高生产效率、降低生产成本。 深圳市费思科技有限公司 深圳市费思科技有限公司成立于2005年，是金凯博企业集团旗下具有独立法人资格的高新技术企业，为金凯博企业集团的自主产品研发业务平台。公司依托国防科技大学雄厚的技术实力，成立了实力雄厚的技术研发中心，致力于中高端电子测试仪器仪表的研发、设计、生产和销售，成为中国仪表行业的领导品牌。目前，公司研发并销售的全系列数字万用表产品、全系列电子负载产品，填补了国内仪表的多项空白，已经赢得了客户的广泛好评。 深圳市金凯博电子有限公司 深圳市金凯博电子有限公司成立于1995年，为金凯博企业集团的销售业务平台。公司现为美国FLUKE公司、美国TEKTRONIX公司、美国Areoflex公司、美国Amitek公司等多家国际知名仪器仪表厂家在中国的一级代理平台，承担企业代理品牌业务和企业自有品牌业务的市场推广和销售任务。金凯博企业集团整个投资规模为5000万元人民币，2012年销售额超过3.5亿元人民币，员工总数为220人。 金凯博企业集团坚持“以人为本、以诚感人、以质取人”的核心价值观，通过“技术创新为先导，客户需求为根本，专业服务为保障”的顾问式营销体系，与客户建立双赢的合作伙伴关系。金凯博企业集团总部设于深圳，在北京、上海、广州、武汉、香港设立了分公司，在长沙、成都、西安、南京、苏州设立了办事处，为客户提供本地化的支持和服务。2、 企业使命 致力于成为专业、领先的“电子测控与集成方案一体化提供商”。 3、 发展历程 2003年，有着15年自动测试系统工作经验的公司创始人段海先生从新加坡归国，创建深圳市思展科技发展有限公司，致力于将国外的成熟自动化测试系统技术和经验带回