Plataforma de Test en línea para Set Top Boxes DVB-S

David Batet, 6TL

"El sistema de test garantiza la calidad de la producción del producto, cubriendo todas las especificaciones de test. El tiempo de ciclo es acorde con las necesidades de la línea de producción gracias a la posibilidad de poder testear 4 DUTs a la vez. Los productos de National Instruments han proporcionado el entorno correcto para desarrollar la aplicación de una manera fácil y rápida, gracias a sus instrumentos y aplicaciones software."

- David Batet, 6TL

El Reto:

Fabricar un sistema en línea robusto y fiable, que garantice la calidad de los set top boxes DBV-S (Digital Video Broadcasting by Satellite). El sistema debe ser capaz de realizar test en paralelo (dos DUTs por panel), ICT, descargar firmware, utilizar JTAG y probar la funcionalidad de los STB (Set top Boxes). El sistema también debe ser capaz de generar presión suficiente para asegurar un correcto ICT (3000kg), lo suficientemente rápido para lograr tiempos de ciclo muy cortos (idóneos para producción masiva) y tener flexibilidad para trabajar con diferentes configuraciones durante el tiempo de vida de la línea de producción.

La Solución:

Se ha elegido la plataforma modular 6TL-33. Gracias a su modularidad, se han creado dos configuraciones diferentes: ICT + Programación y Test Funcional (FCT). La solución FCT ha sido paralelizada con dos máquinas para mejorar los tiempos de ciclo. Para realizar el modelo del proceso y el test en paralelo en cada 6TL-33 se ha utilizado NI TestStand. Toda la instrumentación necesaria para realizar el test ha sido controlada gracias a NI LabVIEW.

Autor(es):

David Batet - 6TL
Fulgencio Buendia - 6TL
Lluis Angles - 6TL
Jordi Peguero - 6TL
Raimon Pousa - 6TL
Enrique Osorio - 6TL
Ángel Marín - 6TL

 

Descripción del DUT

El DUT (Device Under Test) es un set top box DVB-S con las características típicas de este tipo de dispositivos:

 

Entrada de RF, salida de RF, generación de HDMI, conectores RCA y SCART para CVBS, RGB, audio, IR, etc… El DUT también incluye un puerto USB para grabar. Una consideración importante sobre el DUT es que viene en paneles con dos unidades para ser testeadas en paralelo.

 

 

Descripción de la solución de Test

Nuestro sistema de test se basará en el sistema modular 6TL-33. La plataforma 6TL-33 es la solución de última generación para líneas de producción de alto rendimiento y flexibilidad. Incluye tecnología de conveyor dual (con bypass automático durante el test), solución de alta fiabilidad para ICT (> 3000kg) y manejo avanzado de la maniobra (diferente producción en la misma línea, paralelización de hasta 8 líneas).

 

Se han utilizado tres estaciones 6TL-33 en línea (una para ICT y dos para FCT) para lograr el tiempo de ciclo deseado por el cliente.

 

Gracias al concepto de ingeniería de 6TL, cada estación trabaja independientemente pero cooperativamente, estando unidas a través de los conveyors con Ethernet y SMEMA extendido (SMEMA con CAN para cooperación de máquinas y alimentación para bypass automático en caso de fallo o mantenimiento). Se utilizan comunicación entre máquinas y variables compartidas de LabVIEW para manejar la logística del DUT y compartir los datos del test entre plataformas. 

 

La estación de control está manejada por un sistema PXI, protegido por una UPS, y una pantalla táctil. En cada estación hay espacio para integrar instrumentos de 19” rack&stack, así como para un módulo de gestión de potencia.

 

Los DUTs son transportados a través de las estaciones de test gracias a los conveyors, cuyo ancho se ajusta automáticamente durante la operación del cambio de fixture. Cuando un DUT entra en la plataforma 6LT-33 es escaneado, y basado en el resultado de esta operación el sistema decide que estación está disponible para testear, enviando a ella el DUT. El conveyor dual permite hacer estos movimientos entre estaciones incluso estando éstas testeando otra unidad, estropeadas o en mantenimiento. Este control y las capacidades que brinda el conveyor dual, proporcionan una mayor fiabilidad a la hora de evitar situaciones en las que la línea pueda estar parada, evitando así problemas de producción catastróficos.

 

Cuando un DUT entra en una plataforma para ser testeado, es elevado automáticamente hasta una posición con presión suficiente para realizar una conexión fiable, y al mismo tiempo activa el segundo conveyor para posibilitar el bypass, permitiendo que el DUT viaje a través de la estación. Este elevador tiene la posibilidad de trabajar en diferentes posiciones de altura, pudiendo así realizar diferentes tipos de test (ICT, FCT, Hipot).

 

Cada estación 6TL-33 incorpora un receptor universal de utillajes para conexión de fixturing. Cada fixture está personalizado con sus accesorios, agujas y cableado para conectar el DUT con la instrumentación, necesarios para realizar los tests requeridos. El intercambio de fixtures es una operación sencilla gracias a la solución de interconexión implementada en las estaciones 6TL-33. La conmutación de señales está basada en módulos (Tarjetas YAV de 6TL) que se conectan directamente al receptor universal de utillajes.

 

Otras funciones necesarias en la ejecución de nuestro test están también implementadas en estos módulos, como la conmutación neumática o el análisis de LEDs. Los instrumentos de alta gama han sido implementados directamente en la plataforma PXI de National Instruments (HDMI y osciloscopio), otorgando la potencia y flexibilidad necesarias para realizar un sistema de análisis de audio y vídeo.

 

Los módulos YAV cubren funciones típicas en el desarrollo de sistemas ICT y/o FCT, y son complementarias a la instrumentación modular proporcionada por NI. Todos los módulos de 6TL están controlados a través de bus CAN gracias a la tarjeta PXI-CAN de NI instalada en la plataforma, y a través de los drivers 6TL Phi6 para LabVIEW. El paquete de software Phi6 de 6TL, además de los drivers para LabVIEW de todos los módulos 6TL, incluye instrumentos virtuales para cada uno, y una interfaz de operador (Phi6OI) para controlar el ATE.

 

Phi6OI está programado en LabVIEW y ayuda a todos los operadores a realizar su trabajo sin conocimiento previo de programación. La interfaz detecta automáticamente el fixture y por lo tanto permite que la secuencia sea ejecutada. El operador debe iniciar el ciclo, y toda la información será mostrada en Phi6OI, como por ejemplo el progreso del test, o el número de DUTs que no han superado el test.

 

Ciclo de Test

La estación de test 6TL-33 que recibe DUTs de la línea de producción, incorpora un lector de Datamatrix que identifica cada unidad que llega. El código leído se escribe en un archivo que está compartido por todas las estaciones 6TL-33. Cuando una estación está disponible, los DUTs entran en el sistema para alcanzar la plataforma asignada. Cuando el destino es alcanzado, el DUT se detiene y el elevador lo lleva a la posición de test, activando el conveyor de bypass para que pasen los DUTs.

 

Cada estación ejecuta el mismo test en paralelo compartiendo los recursos disponibles. El test funcional comprueba que todas las señales generadas están dentro de los límites especificados (HDMI, CVBS y Audio), genera señales de control (UART e infrarrojos) y comprueba que el DUT responde correctamente a éstas. Los resultados del test son almacenados en informes que NI TestStand genera automáticamente.

 

El test de audio y vídeo está basado en el estudio de los formatos de vídeo y sincronismos, las señales RGB en un patrón de test de Color Bars y la frecuencia y amplitud de las señales de audio. La instrumentación de NI ha ejecutado perfectamente las tareas asignadas. Además ha sido muy sencillo empezar a trabajar con los módulos; la configuración es rápida, así como la programación y la ejecución de las operaciones.

 

Conclusión

El sistema de test garantiza la calidad de la producción del producto, cubriendo todas las especificaciones de test. El tiempo de ciclo es acorde con las necesidades de la línea de producción gracias a la posibilidad de poder testear 4 DUTs a la vez. Los productos de National Instruments han proporcionado el entorno correcto para desarrollar la aplicación de una manera fácil y rápida, gracias a sus instrumentos y aplicaciones software.

 

Información del Autor:

David Batet
6TL
dbatet@6tlengineering.com

Figura 1