Das Chamäleon der Elektronikindustrie

Das Chamäleon der Elektronikindustrie
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Präzises und schnelles Positionieren bei engen Einbauverhältnissen: mit dem kompakten einbaufertigen Mini-H-Portal EXCM. (Foto: Festo AG & Co. KG)
01.10.2014 | Mobile elektronische Endgeräte entstehen in hochautomatisierten Prozessen. Das Testen von Touchscreens und Tasten erfolgt dabei meist noch manuell. Mit den Chameleon-Testgeräten von PKC Electronics wird sich das grundlegend ändern: Deren Flexibilität und Qualitätssicherheit setzt Maßstäbe. An Bord: das Mini-H-Portal EXCM von Festo.

Mobile Endgeräte wie Smartphones oder Tablet-PCs mit ihren Touch-Displays und aufwändigen Audio- oder Videofunktionen werden immer komplexer. Entsprechend aufwändig ist auch eine 100-Prozent-Prüfung dieser Geräte. Die Funktionstests der Bedienoberfläche, die Wischtest der Touchscreens, das Bedienen der Taster und Schalter an den Seiten der mobilen Endgeräte sowie die Lautsprecher- und Mikrofontests verlangen umfangreiche und qualitativ abgesicherte Testverfahren. Bisher haben Mitarbeiter der Endgeräte-Hersteller diese Tests manuell durchgeführt – mit entsprechenden Risiken für Qualität, Verlässlichkeit und Dokumentation.

 

Manuelles Testen zu teuer

Inzwischen wird sogar in Fernost das manuelle Testen immer unattraktiver. Das liegt nicht nur an möglichen Fehlerquellen in manuellen Testverfahren. Steigende Lohnkosten zwingen zu einem Umdenken und zum Umstieg auf wenigstens halbautomatisierte Abläufe. Wo bisher sechs Arbeiter damit beschäftigt waren, mobile Endgeräte manuell zu testen, könnte jetzt ein Arbeiter sechs Testgeräte bedienen.

 

Der rasant wachsende Markt für Smartphones und Tablet-PCs wird die Nachfrage nach zuverlässigen Geräten für umfangreiche Funktionstests weiter anheizen. Allein im Jahr 2013 waren weltweit 1,4 Milliarden Smartphones im Einsatz. Die Zahl der Tablet-Computer wuchs von 17 Millionen im Jahr 2010 auf 195 Millionen Stück im letzten Jahr.

 

Nachfrage verlangt Automatisierung

„Heute kommt es darauf an, schlüsselfertige Testgeräte anbieten zu können, in denen man nur schnell den Adapter für die unterschiedlichen Formate der Endgeräte wechseln muss und quasi per Knopfdruck nur noch die richtige Software für die Test-Routine abruft“, erklärt Kimmo Hyrynkangas, Test Solution Businness Area Manager bei PKC Electronics in Finnland. „Dieser Adapter- und der einhergehende Programmwechsel geschehen bei vielen Endanwendern im Durchschnitt zwei Mal am Tag“, so Hyrynkangas weiter.

 

„Genau solch ein flexibles Testgerät entwickelte PKC Electronics nach unseren Vorstellungen unter dem Markennamen Chameleon“, sagt Marko Anttila, Operation Manager bei Elektrobit. Elektrobit ist ein finnischer Hersteller von mobilen Endgeräten und Infotainment-Systemen für Fahrzeuge. „Ausgestattet mit entsprechenden Adaptern lassen sich auch kleine und mittlere Serien mit 10.000 bis 100.000 Einheiten schnell und zuverlässig testen“, so Anttila.

 

Hochflexible Lösung

Die hohe Flexibilität und Anpassungsfähigkeit des Testgeräts – ähnlich der farblichen Anpassung eines Chamäleons an seine Umgebung in der Tierwelt – ermöglicht es, auf die Variantenvielfalt und die kürzer werdenden Produktlebenszyklen mobiler Endgeräte zu reagieren. Damit verkürzen sich die Entwicklungszeiten ständig. Es wird notwendig, bereits während der Entwicklungsphase umfangreiche Prüfungen durchzuführen. Idealerweise können die Testsysteme sowohl in der Entwicklungsphase als auch in der Serienfertigung genutzt werden.

 

Weitere Anforderungen von Seiten des Endkunden: Mehrere Testfunktionen sollten in einer einzigen Testphase untergebracht sein, um den schnellen Durchsatz in der Volumenproduktion zu gewährleisten. Dazu zählen Display-/Touch-Tests, Funktionstests, Audiotests und Radio Frequenz-Tests, aber auch gründliche Auswertungen wie die voll integrierte Analyse der Audio-Testergebnisse. Das System Chameleon setzt damit einen neuen Standard integrierter Testinstrumente, die Tests auf einer einzigen kompakten Plattform ermöglichen.

 

Alles integriert

Denn es zeichnet sich ein weiterer Trend in der Branche ab: Da die Testanlagen in die Produktionszellen integriert werden, müssen die Tester immer kleiner werden. Wichtig ist auch, genügend Testkapazitäten vorhalten zu können, da der Testprozess nicht zu Lieferengpässen führen darf.

 

„Die Prüfgeräte der Chameleon-Serie heben sich auch deshalb vom Markt ab, weil sie die Analysen der Tests innerhalb des Geräts selbst durchführen können“, so Hyrynkangas. Andere Tester am Markt führen die Analyseverfahren außerhalb des eigentlichen Testgeräts durch, was externe Computersysteme stark mit Daten belastet.

 

Präzises Mini-H-Portal an Bord

„Da kam das Mini-H-Portal EXCM von Festo gerade zur richtigen Zeit auf den Markt“, so Chefingenieur Risto Mäkelä bei PKC Electronics, denn „mit diesem kompakten einbaufertigen Handhabungsportal ist präzises und schnelles Positionieren bei engen Einbauverhältnissen auf einfache Weise möglich.“

 

Jukka Merisalo, Key Account Manager bei Festo Finnland, ergänzt: „überall dort, wo jeder Millimeter zählt, spielt das H-Portal EXCM seine Stärken aus.“ Tatsächlich kann das kompakte Flächenportal jede beliebige Position in einem Arbeitsraum anfahren. Dafür benötigt es gerade einmal die Fläche eines DIN A4-Blattes.

 

Der umlaufende Zahnriemen bewegt den Schlitten in einem zweidimensionalen Raum (X-Y-Achse). Die feststehenden Motoren sind mit diesem gekoppelt. Durch das parallelkinematische Antriebskonzept bleiben die bewegten Massen gering. Das ermöglicht schnelles Positionieren mit Geschwindigkeiten von bis zu 500 mm/s und Wiederholgenauigkeiten im Bereich von ±0,05 mm.

 

Einbaufertige Systemlösung

Gering ist auch der Aufwand bei der Inbetriebnahme sowie bei der schnellen Maschinenintegration: Das vorparametrierte Antriebs- und Controllerpaket gibt den Anwendern das sichere Gefühl, sich ihren eigenen Kernkompetenzen widmen zu können, ohne sich in automatisierungstechnischen Details verlieren zu müssen. „Die Möglichkeit, von Festo ein Gesamtpaket aus Hardware, Software und Beratungsleistung zu bekommen, hat für uns den Ausschlag für Festo gegeben“, so Mäkelä weiter.

 

Denn das Hardwarepaket von Festo beschränkte sich nicht nur auf die Lieferung des Mini-H-Portals EXCM. Dieses übernimmt die elektrische Positionierung in XY-Richtung, während die Z-Achse mit dem elektrischen Schlitten EGSL für die Testfunktionen der Touch- und Wischtests verantwortlich ist. Zusätzlich sind ein Mikrophon sowie ein Lichtwürfel am pneumatischen Schlitten DGSL angebracht. Dies ermöglicht Audio-, Kamera und Displaytests.

 

Fix und fertig zusammengebaut und geprüft, liefert Festo die einbaufertige Systemlösung direkt in die Testanlage. Dazu gehören alle Konstruktionsdaten und Schaltpläne sowie die umfassende Funktionsgarantie. Anwender erhalten mit nur einer Teilenummer nicht nur Hardware in Form einer anschlussfertigen Baugruppe oder eines Subsystems, sondern ein komplettes Wertschöpfungspaket. Komplettlösungen entlasten das Fachpersonal, halten den Konstruktionsaufwand gering, erleichtern den Beschaffungsprozess und senken die Prozesskosten.

 

Gemeinsam simultan entwickeln

Die Entwicklung von Chameleon und Mini-H-Portal verlief simultan und verzahnt. Damit flossen die Erfahrungen und Anforderungen des OEMs und des Endkunden direkt in die Entwicklung des Mini-H-Portals ein. Das führte zur schnellen Marktreife des Handhabungsmoduls, das inzwischen als Katalogprodukt unter einer Bestellnummer erhältlich ist.

 

„Dabei zeigte sich für uns, wie Festo die Anforderungen internationaler Märkte und Branchen aufnimmt“, erklärt Kimmo Hyrynkangas von PKC Electronics. Jukka Merisalo von Festo ergänzt: „Die Entwicklungsabteilungen am Stammsitz in Deutschland verzahnen sich dabei mit den internationalen Projektteams vor Ort bei den Kunden und finden gemeinsam mit den Kunden Lösungen, die auf simultaner Entwicklung basieren. Dabei fließt das Feedback der Kunden direkt in die Entwicklung neuer Produkte und Lösungen mit ein.“

 

Globale Verfügbarkeit

Praktisch auch: Festo ist in 176 Ländern der Welt aktiv. Service-Mitarbeiter von Festo können daher bei den Endkunden von PKC Electronics schnell zur Stelle sein, wenn es um Fragen der Inbetriebnahme von Komponenten und Systemen oder andere Services geht. Das gibt Sicherheit.

 

 

über PKC Electronics:

PKC Electronics liefert innovative schlüsselfertige Lösungen für Tests, Energiesteuerung sowie Konstruktion und Herstellung von Elektromechanik. Das Unternehmen mit 600 Mitarbeitern in Kempele und Raahe, Nordfinnland, sowie im chinesischen Suzhou erwirtschaftete im Jahr 2013 einen Umsatz von 65 Mio. €. Seit 1998 gehört das Unternehmen zur PKC Group plc, die an der Nasdaq OMX in Helsinki gelistet ist. Die PKC Gruppe ist ein globales Unternehmen, das elektrische Verteilsysteme, Elektronik und ähnliche Komponenten für die Fahrzeugindustrie und andere Branchen entwickelt und herstellt. Die PKC Gruppe hat 19.000 Beschäftigte und erwirtschaftete im Jahr 2013 einen Umsatz von 884 Mio. €.

www.pkcelectronics.com

www.pkcgroup.com

 

 

über Elektrobit:

Elektrobit ist spezialisiert auf anspruchsvolle Embedded Software- und Hardware-Lösungen für Wireless- und Automobilanwendungen. In 2013 erreichte das Unternehmen einen Umsatz von 199 Mio. € und einen operativen Gewinn von 8 Mio. €. Die Elektrobit Corporation ist an der Nasdaq OMX in Helsinki notiert.

www.elektrobit.com


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