Ein Umfassender Leitfaden Für Automatische Testgeräte

Willkommen zu diesem auf Technik ausgerichteten Artikel über automatische Testgeräte (ATE).

ATE ist eine Art Testsystem, das zum automatischen Testen elektronischer Komponenten und Systeme verwendet wird.

Darüber hinaus werde ich darauf eingehen, wie ATE zur Produktqualität und -zuverlässigkeit beiträgt, sowie seine Fähigkeit, kundenspezifisch angepasst und in andere Testsysteme integriert zu werden.

Wenn Sie mehr über automatische Prüfgeräte und ihre Anwendungen in verschiedenen Branchen erfahren möchten, lesen Sie weiter!

Einführung in automatische Prüfgeräte (ATE)

Formale Definition:

Prüfgerät, das zwei oder mehr Prüfungen nacheinander ohne manuellen Eingriff durchführt; es stoppt normalerweise, wenn der erste Wert außerhalb der Toleranz erkannt wird.

Wer braucht also genaue und zuverlässige Testergebnisse? Alle!

Automatic Test Equipment (ATE) ist ein wesentlicher Bestandteil elektronischer Tests, der zur Bewertung der Funktionalität, Leistung, Qualität und Beanspruchung elektronischer Geräte und Systeme in verschiedenen Branchen verwendet wird.

Komponenten von ATE

ATE umfasst Stimulus-, Mess- und Schaltkomponenten, die computergesteuert sind und Softwareroutinen verarbeiten, die speziell zum Testen eines bestimmten elektronischen Geräts oder Systems entwickelt wurden.

Die Komponenten sind in einer einzigen Baugruppe integriert, und die Ausrüstung kann zum Testen einer Reihe von Geräten konfiguriert werden, einschließlich LRUs, WRAs, Schaltkarten und All-Up-Rounds.

ATE umfasst auch die automatische Testmustererzeugung (ATPG), die Testmuster an das zu testende Gerät (DUT) sendet.

ATE und Testprogrammsätze (TPS)

ATE umfasst auch Test Program Sets (TPS), bei denen es sich um Schnittstellenhardware und Zusatzgeräte handelt, die die zu testende Einheit (UUT) mit der ATE verbinden, zusammen mit der für das UUT spezifischen Testprogrammsoftware und der erforderlichen Dokumentation.

Diese Elemente bilden zusammen ein zusammenhängendes System, das elektronische Geräte schnell und genau bewerten kann.

Die Verwendungen und Anwendungen von ATE

ATE hat weit verbreitete Anwendungen in verschiedenen Branchen, darunter Verteidigung und Luft- und Raumfahrt, Automobil und Industrieautomation.

ATE ist ein nützliches Werkzeug zur Datenerfassung und Diagnose, das ein schnelles und genaues Testen elektronischer Geräte ermöglicht.

Es spielt auch eine entscheidende Rolle bei Leiterplattentests und Gerätetests, da es ein schnelles und effizientes Testen von Komponenten ermöglicht, viel schneller als wenn es manuell durchgeführt würde.

ATE ist heute ein unverzichtbares Werkzeug in der Elektroniktestszene. Mehr dazu am Ende dieses Artikels.

Vorteile der Verwendung von ATE

Automated Test Equipment (ATE) hat die Testbranche revolutioniert und bietet Unternehmen viele Vorteile, die früher nicht möglich waren.

Lassen Sie uns die Vorteile des automatisierten Testens untersuchen, einschließlich seiner Fähigkeit, Zeit und Geld zu sparen und gleichzeitig die Genauigkeit und Zuverlässigkeit des Produkts zu verbessern.

Reduzierte Test- und Zykluszeiten

Automatisiertes Testen ermöglicht kürzere Test- und Zykluszeiten, was zu schnelleren Durchlaufzeiten und einer schnelleren Produktlieferung führt.

Dies ist besonders vorteilhaft für Unternehmen, die in zeitkritischen Branchen tätig sind, in denen schnelle Tests unerlässlich sind.

Verbesserte Genauigkeit und Zuverlässigkeit

ATE ist genauer und zuverlässiger als manuelles Testen, da es menschliche Fehler ausschließt und konsistente und wiederholbare Ergebnisse gewährleistet.

Dies wiederum kann zu einer verbesserten Produktqualität und Kundenzufriedenheit führen.

Erhöhte Testabdeckung und -tiefe

Automatisiertes Testen kann eine breitere Palette von Szenarien und Testfällen testen als manuelles Testen, was dazu beiträgt, die Testabdeckung und -tiefe zu erhöhen.

Dadurch wird sichergestellt, dass das Produkt gründlich getestet wird, wodurch die Möglichkeit von Fehlern und Störungen minimiert wird.

Wiederverwendbarkeit der Testsuite

Automatisierte Tests können für mehrere Produkte wiederverwendet werden, was langfristig Zeit und Ressourcen spart.

Dies ist besonders vorteilhaft für Unternehmen, die ähnliche Produkte oder Produkte mit ähnlichen Merkmalen herstellen.

Schnellere Feedback-Zyklen

Automatisiertes Testen bietet schnellere Feedbackzyklen, sodass Entwickler Probleme früher im Entwicklungszyklus erkennen können.

Dies reduziert den Zeit- und Kostenaufwand für die spätere Behebung von Problemen im Entwicklungsprozess.

Mehr Zeit für Entwickler und Tester

Automatisiertes Testen gibt Entwicklern und Testern die Möglichkeit, an anspruchsvolleren Projekten zu arbeiten, die menschliches Fachwissen erfordern.

Dies verbessert die Gesamtqualität des Produkts und ermöglicht es den Unternehmen, sich auf innovativere Projekte zu konzentrieren.

Einsparmaßnahmen

Automatisiertes Testen kann Unternehmen dabei helfen, die Testkosten zu senken, indem weniger Ressourcen verwendet und die für das Testen benötigte Zeit verkürzt werden.

Dies kann zu erheblichen Kosteneinsparungen für Unternehmen jeder Größe führen.

Automatisches Testgerät vs. Manuelles Testgerät

Das Testen von Software ist ein wesentlicher Aspekt der Softwareentwicklung, der dazu beiträgt, die Qualität und Genauigkeit des Endprodukts sicherzustellen.

Durch die Auswahl des richtigen Ansatzes für die Anforderungen jedes Projekts können Unternehmen sicherstellen, dass ihre Produkte gründlich getestet werden und die gewünschten Qualitäts- und Genauigkeitsstandards erfüllen.

Manuelles Testen vs. Automatisiertes Testen

Manuelles Testen und automatisiertes Testen sind zwei verschiedene Ansätze für das Testen von Software.

Beim manuellen Testen führt ein menschlicher Tester manuell Testfälle ohne die Verwendung von Skripten oder Tools aus.

Dieser Ansatz ist zeitaufwändiger und anfälliger für menschliche Fehler, eignet sich jedoch besser für komplexe Szenarien, die menschliches Fachwissen erfordern.

Automatisierungstests hingegen verwenden Tools und Skripte, um Tests auszuführen.

Dieser Ansatz ist effizienter und kann eine größere Anzahl von Geräte- und Betriebssystempermutationen abdecken, erfordert jedoch Codierung und Testwartung.

Automatisierungstests eignen sich gut für Tests, die einfach per Skript erstellt werden können und kein menschliches Fachwissen erfordern.

Am besten geeignete Testszenarien

Verschiedene Arten von Testszenarien erfordern unterschiedliche Testansätze, und es ist wichtig, den richtigen Ansatz für die Anforderungen jedes Projekts zu wählen.

Hier sind einige Testszenarien und welcher Ansatz für jeden am besten geeignet ist:

Exploratives Testen, Usability-Tests und Ad-hoc-Tests eignen sich am besten für manuelles Testen, da es flexibel ist, schnell Ergebnisse zu sehen, und menschliches Fachwissen benötigt.

Regressionstests, Lasttests, Leistungstests und wiederholte Ausführung eignen sich besser für Automatisierungstests, da sie mehrere Tests effizient und ohne großen Aufwand jedes Mal ausführen können.

Hardware- und Softwaretests mit ATE

Komponenten von ATE-Systemen

ATE-Systeme bestehen typischerweise aus fünf Hauptkomponenten: Hardware, Software, Testinstrumente, Signalquellen und Testsonden oder Handler.

Diese Komponenten arbeiten zusammen, um den Testprozess zu automatisieren, wodurch Zeit und Kosten reduziert werden, die mit manuellen Tests verbunden sind. Nur um ein paar zu nennen:

Workstations, digitales Speicheroszilloskop (DSO), digitales Multimeter oder Messgerät für Induktivität, Kapazität und Widerstand (LCR), Arbitrary Waveform Generator (AWG), Funktionsgenerator, Impulsgenerator oder Hochfrequenzgenerator (HF) und andere.

Die Wikipedia hat eine Liste von physischen Komponenten und Plattformen:

https://en.wikipedia.org/wiki/Automatic_test_equipment

Prüfungsarten mit ATE

ATE kann verwendet werden, um eine Vielzahl von Tests an Hardware- und Softwareprodukten durchzuführen.

Hier sind einige der häufigsten Arten von Tests, die mit ATE durchgeführt werden können:

Benutzt in:	Beschreibung:
Funktionsprüfung	Diese Art von Tests wird verwendet, um zu überprüfen, ob ein Produkt wie vorgesehen funktioniert. ATE kann verwendet werden, um den Prozess der Ausführung von Testfällen zu automatisieren, um sicherzustellen, dass das Produkt die gewünschten Spezifikationen erfüllt.
Kompatibilitätstest	Kompatibilitätstests werden verwendet, um sicherzustellen, dass ein Produkt in seiner vorgesehenen Einsatzumgebung funktioniert. ATE kann verwendet werden, um eine Vielzahl unterschiedlicher Umgebungen zu simulieren, um sicherzustellen, dass die Produktfunktionen in jeder erwartungsgemäß funktionieren.
Usability-Tests	Usability-Tests werden durchgeführt, um eine unabhängige Analyse eines Produkts im Hinblick darauf zu liefern, wie einfach oder schwierig es zu verwenden ist. ATE kann verwendet werden, um verschiedene Szenarien und Benutzerinteraktionen zu simulieren, um sicherzustellen, dass das Produkt intuitiv und einfach zu bedienen ist.
Regressionstests	Regressionstests ermöglichen die schnelle und einfache Durchführung sich wiederholender Tests, indem das Produkt mit einer von vielen verschiedenen Sprachen skriptisiert wird. ATE kann verwendet werden, um Regressionstests zu automatisieren und sicherzustellen, dass das Produkt nach jeder Änderung oder Aktualisierung wie erwartet funktioniert.

ATE-Anpassung

Automatische Testgeräte können an spezifische Testanforderungen angepasst werden und sind ein wertvolles Werkzeug zum Testen komplexer Produkte und Systeme.

Kundenspezifische Designanforderungen für automatisierte Testgeräte sollten unmittelbare Anforderungen sowie potenzielle zukünftige Anforderungen priorisieren, um ein flexibles und effektives Testsystem zu gewährleisten.

Anpassen von automatisierten Testgeräten

ATE-Systeme sind flexibel konzipiert und können so konfiguriert werden, dass sie je nach zu testendem Produkt und den spezifischen Anforderungen des Tests eine Vielzahl von Tests durchführen können.

Die kundenspezifische Anpassung von ATE-Systemen kann das Modifizieren vorhandener Testgeräte oder das Entwickeln neuer Hardware oder Software umfassen, um die spezifischen Testanforderungen zu erfüllen.

Die Möglichkeit, ATE-Systeme kundenspezifisch anzupassen, macht sie zu einem wertvollen Werkzeug zum Testen komplexer Produkte und Systeme.

Automatisiertes Testen vs. Manuelles Testen

Die Entscheidung für automatisiertes oder manuelles Testen hängt von Faktoren wie der Komplexität des zu testenden Produkts und den Herstellungs- und Testkosten ab.

Automatisiertes Testen wird heute häufig zum Testen elektronischer Produkte verwendet, da die Kosten für Testgeräte und Softwaretools gemäß dem Moore'schen Gesetz sinken.

Je nach Anwendung kann es jedoch Widerstände gegen die Einführung automatisierter Tests geben.

Designanforderungen für benutzerdefinierte automatisierte Testgeräte

Kundenspezifische Designanforderungen für automatisierte Testgeräte sollten priorisieren, was sofort benötigt wird und was möglicherweise in der Zukunft benötigt wird.

Automatisierte Testsysteme gibt es in allen Formen und Größen und können Fachwissen aus einer Vielzahl von Bereichen wie Optik, HF, Mechanik, Elektrik, Software und mehr nutzen.

Beim Entwerfen kundenspezifischer automatisierter Testgeräte ist es wichtig, die spezifischen Testanforderungen des Produkts zu berücksichtigen und sicherzustellen, dass das Testsystem flexibel genug ist, um zukünftige Änderungen und Aktualisierungen zu ermöglichen.

Hauptmerkmale von ATE

Faktoren, die beim Kauf automatischer Testgeräte zu berücksichtigen sind

Beim Kauf automatischer Testgeräte ist es wichtig, mehrere Hauptmerkmale zu berücksichtigen:

• Kosteneffektivität
• Robustheit
• Benutzerfreundlichkeit
• Haltbarkeit/Zuverlässigkeit
• Erweiterbarkeit
• Hohe Prüfgenauigkeit
• Diagnose- und Selbsttestfunktionen
• Optimierung für die Automatisierung
• Erfüllung spezifischer Standards oder Anforderungen
• Zukünftiger Testbedarf
• Cloudbasierte Testlösungen

Was Sie beachten sollten:

Benutzt in:	Beschreibung:
Kosteneffektivität	Es ist wichtig, Geräte zu wählen, die das beste Preis-Leistungs-Verhältnis bieten, ohne Kompromisse bei Qualität oder Leistung einzugehen.
Robustheit	ATE-Systeme sollten in der Lage sein, den strengen Tests standzuhalten, die anspruchsvoll und intensiv sein können. Robuste und zuverlässige Geräte sind unerlässlich, um genaue und zuverlässige Ergebnisse zu gewährleisten.
Benutzerfreundlichkeit	ATE soll einfach zu bedienen sein, auch für Laien. Intuitive Software, einfache Schnittstellen und klare Dokumentation können dazu beitragen, das Testen effizienter und effektiver zu gestalten.
Langlebigkeit und Zuverlässigkeit	Automatisierte Testgeräte sollten auf Langlebigkeit ausgelegt sein, mit einem robusten und langlebigen Design, das häufigem Gebrauch und dem Verschleiß des täglichen Betriebs standhalten kann.
Erweiterbarkeit	Es ist wichtig, Geräte auszuwählen, die mit Ihren Anforderungen wachsen können. Skalierbare und flexible ATE-Systeme können dazu beitragen, Ihre sich ändernden Anforderungen im Laufe der Zeit zu erfüllen.
Hohe Prüfgenauigkeit	Die Testgenauigkeit ist entscheidend, um zuverlässige Ergebnisse zu gewährleisten. Hohe Präzision und Genauigkeit sind unerlässlich, um genaue und zuverlässige Daten zu erzeugen, die zur Verbesserung der Leistung von Produkten oder Systemen verwendet werden können.
Diagnose- und Selbsttestfunktionen	ATE sollte über Diagnose- und Selbsttestfähigkeiten verfügen, um ein ordnungsgemäßes Testen sicherzustellen, Fehler zu erkennen und die Systemzuverlässigkeit zu verbessern.
Optimierung für die Automatisierung	ATE sollte für die Automatisierung optimiert werden, um Geld und Zeit zu sparen. Automatisierte Geräte sollten nur minimale manuelle Eingriffe erfordern, um sie am Laufen zu halten und maximale Effizienz und Produktivität zu gewährleisten.
Zukünftiger Testbedarf	Bei der Auswahl von ATE ist es wichtig, zukünftige Testanforderungen zu berücksichtigen. Die Ausrüstung sollte so ausgelegt sein, dass sie zukünftigen Testanforderungen gerecht wird, wie z. B. Erhöhte Kapazität, neue Testprotokolle oder neue Produkttests.
Einhaltung von Normen und Anforderungen	ATE sollte spezifische Industriestandards und -anforderungen erfüllen, einschließlich Sicherheits-, Leistungs- und Umweltstandards.
Cloudbasierte automatisierte Testlösungen	Cloudbasierte automatisierte Testlösungen bieten eine Reihe von Vorteilen wie niedrige Gesamtbetriebskosten und Skalierbarkeit. Sie können von überall auf Cloud-basierte Testlösungen zugreifen und müssen sich keine Gedanken über die Wartung Ihrer eigenen Server oder Infrastruktur machen.

Kosten für ATE

Die Kosten für automatische Testgeräte variieren je nach Komplexität und Größe des Systems.

Low-Budget- und mittelgroße Testsysteme können zwischen einigen hundert Dollar und mehreren tausend Dollar liegen, während große ATE-Systeme Zehntausende von Dollar oder mehr kosten können.

Beispiel aus beeptoolkit:

Wann lohnt sich die Investition in automatisierte Testgeräte?

Ob sich eine Investition in automatisierte Prüfgeräte lohnt, hängt von der Anwendung ab.

Wenn manuelle Tests zeitaufwändig und kostspielig sind, kann sich die Investition in automatisierte Testgeräte lohnen, da sie langfristig Zeit und Geld sparen können.

Darüber hinaus haben Fortschritte bei Halbleiterherstellungsprozessen den Bedarf an automatisierten Testgeräten erhöht, was die Nachfrage nach diesen Systemen erhöht.

Andererseits können die mit Automatisierungsprüfgeräten verbundenen Kosten ihr Wachstum einschränken.

Vor- und Nachteile automatisierter Testgeräte

Zu den potenziellen Vorteilen automatisierter Testgeräte gehören eine höhere Testgeschwindigkeit und -genauigkeit, geringere Arbeitskosten, eine verbesserte Produktqualität und eine gesteigerte Produktionseffizienz.

Es gibt jedoch auch potenzielle Nachteile, wie z. B. Hohe Anschaffungskosten, der Bedarf an qualifiziertem Personal für den Betrieb und die Wartung der Ausrüstung und die mögliche Veralterung der Ausrüstung.

Vorlaufzeit für ATE-Bestellungen

Die Vorlaufzeit für die Bestellung und den Erhalt von automatischer Testausrüstung kann je nach Lieferant, Art der Ausrüstung und Standort der Produktionsstätte stark variieren.

Von der Auftragserteilung bis zum Eintreffen der Geräte können in der Regel mehrere Wochen bis mehrere Monate vergehen.

Bei komplexeren oder spezialisierten Geräten kann die Lieferzeit länger sein.

Um die Vorlaufzeiten zu verkürzen, können Unternehmen ihr Bestellvolumen erhöhen, mit Lieferanten zusammenarbeiten, die kürzere Vorlaufzeiten bieten, und den Bestellprozess automatisieren.

Es ist auch wichtig, andere Faktoren bei der Auswahl eines Anbieters für automatisierte Testgeräte zu berücksichtigen, wie z. B. Die Qualität und Zuverlässigkeit der Geräte, das technische Know-how und die Unterstützung des Anbieters sowie die Fähigkeit des Anbieters, spezifische Testanforderungen zu erfüllen.

Kompakte automatisierte Testausrüstung

Kompakte automatisierte Testgeräte (ATE) können mehrere Testracks ersetzen und mehrere Tests mit nur einem Kabelwechsel durchführen, was dazu beitragen kann, die Vorlaufzeiten zu verkürzen und die Testeffizienz zu verbessern.

Diese Art von ATE ist eine hervorragende Option für Unternehmen mit begrenztem Platzangebot, da sie wertvolle Bodenfläche sparen kann, indem sie die Anzahl der benötigten Testgestelle reduziert.

Bei der Entscheidung, ob in automatische Prüfgeräte investiert werden soll, ist es wichtig, eine Reihe von Faktoren zu berücksichtigen, wie z Produktionseffizienz.

Es ist auch wichtig, die potenziellen Nachteile hoher Anschaffungskosten, des Bedarfs an qualifiziertem Personal für den Betrieb und die Wartung der Ausrüstung und die mögliche Veralterung der Ausrüstung zu berücksichtigen.

Letztendlich hängt die Entscheidung, in automatisierte Testgeräte zu investieren, von den spezifischen Anforderungen jedes Unternehmens und Projekts ab.

Anwendungsfälle

ATE hat eine Vielzahl von Anwendungen in verschiedenen Branchen.

Benutzt in:	Beschreibung:
Fertigungsindustrie	Mit ATE können elektronische Komponenten und Systeme während des Herstellungsprozesses auf die Einhaltung der erforderlichen Qualitätsstandards geprüft werden. ATE kann schnell und genau Tests durchführen, deren manuelle Durchführung andernfalls viel Zeit in Anspruch nehmen würde.
Luft-und Raumfahrtindustrie	ATE wird verwendet, um Avionik und andere elektronische Systeme in Flugzeugen zu testen. ATE kann reale Bedingungen simulieren und eine Vielzahl von Tests durchführen, darunter Temperatur-, Vibrations- und Höhentests.
Automobilindustrie	ATE wird verwendet, um elektronische Systeme und Komponenten in Fahrzeugen zu testen, wie z. B. Airbagsysteme, Antiblockiersysteme und Motorsteuergeräte. ATE kann Fehler erkennen und diagnostizieren und schnell eine Reihe von Tests durchführen.
Telekommunikationsbranche	ATE wird verwendet, um elektronische Systeme und Komponenten in Telekommunikationsgeräten wie Mobiltelefonen, Routern und Modems zu testen. ATE kann eine Reihe von Tests durchführen, einschließlich Signalqualitäts- und Signalstärketests.
Medizinische Industrie	ATE wird verwendet, um medizinische Geräte und Geräte wie MRT-Geräte und Herzmonitore zu testen. ATE kann eine Vielzahl von Tests durchführen, um sicherzustellen, dass die Geräte ordnungsgemäß funktionieren und den erforderlichen Sicherheitsstandards entsprechen.