Att koppla ihop en produkt som ska testas med testsystemet är ofta krångligare än det låter. Skånska E-Sharp har utvecklat en modulär lösning som underlättar jobbet.
– Det här är en värld jag fullständigt älskar, att testa och styra prylar och få dem att göra något vettigt. För tre år sedan bestämde jag mig för att driva eget, det var då jag startade E-Sharp, säger Daniel Rhodin.
Namnet hänger ihop med hans musikintresse, men anspelar också på programmeringsspråket C-Sharp (C#).
– Det var upptaget, men jag tänkte att E-Sharp låter nästan lika bra. Dessutom är det intressant eftersom det egentligen inte finns. Ett förhöjt E blir ett F.
E-Sharp är en direkt fortsättning på det som Daniel Rhodin har arbetat med i hela sitt yrkesverksamma liv, testinterface, testmjukvara och andra saker som behövs för att koppla samman testobjekt med testinstrument och sedan köra test. Mer om hans bakgrund i faktarutan längst till höger.
Uppgiften kan synas rättfram men i praktiken tar det ofta lång tid och blir lätt dyrt. Man måste trots allt designa någon sorts kablage och kanske ett kort för att forma signalerna. Plus att man kan behöva styra testobjektet.
Arbetet sväller ju fler testpunkter det är, samtidigt som trenden går mot allt kortare tillverkningsserier och därmed krav på att testningen ska bli billigare.
E-Sharp löser bägge problemen. Företaget har ett modulärt system där en ”burk” bestyckas med olika datainsamlingskort beroende på vad som ska testas. Systemet kallas Accordion och burken Agent (Accordion Generic Test Interface).
Precis som ett dragspel är burken flexibel och kan dras ut till exakt den storlek som behövs. I praktiken innebär det att den bestyckas med ett lämpligt antal datainsamlingskort med analoga eller digitala in- och utgångar. Det maximala antalet testkanaler är 192 stycken per Agent. Det går att koppla ihop upp till 32 stycken Agent-burkar vilket innebär att man kan bygga system med tusentals signaler.
Korten ansluts via SO-DIMM-kontakter, den typ av kontakt som framförallt används till minnesmoduler i bärbara datorer.
– En kund kanske vill ha 400 analoga testpunkter i sitt system medan en annan bara vill mäta fyra spänningar och tända en lysdiod när det är klart.
På kundlistan finns bland annat konsultbolaget Sigma och EDA-företaget Synopsys.
Accordion liknar bland annat Compact DAQ från NI men det finns väsentliga skillnader enligt Daniel Rhodin.
– Jag har använt många NI-system i mina dagar och de är riktigt bra och riktigt dyra. De kan vara det för att de är riktigt bra. Ganska ofta är det så att de inte löser hela problemet.
Förutom att mäta olika storheter behöver man också styra funktioner på testobjektet. Det kan vara driftslägen, fläktar, lampor eller något annat och så kanske man vill använda Jtag-porten.
– Det går såklart att göra med NI-system men inte utan att göra specialkort eller adapterkort och det blir väldigt dyrt.
Är serierna långa har kunderna inga större problem med kostnaden men när de är korta märks det på ett annat sätt. Dessutom tar det tid att utveckla adapterkort.
– Det är där vi är. Vi har skapat den här plattformen som en lätttillgänglig infrastruktur.
Förutom olika kort för upp till 64 digitala och/eller analoga signaler finns en tillståndsmaskin som är designad för att Agent ska få ett autonomt beteende. Du kan exempelvis programmera den att styra en testfixtur samtidigt som den ser till att nödstoppet fungerar även om testsystemet dör.
Det finns också kort för kraftmatning inklusive ett 24-kanaligt powersupply med individuellt programmerbara utgångar.
– Det klarar två kvadranter och kan användas som batterisimulator.
Tidigare har man använt ett kraftaggregat och sedan switchat utgångarna med ett relä till de 24 mätpunkterna. Det fungerar såklart, men testerna tar längre tid.
– Med vårt kort kan du testa alla 24 parallellt, men det är bara för låga strömmar.
Det finns också ett kort för Power-over-Ethernet som ger 90 W. Det räcker för att testa en router eller en kamera. Dessutom klarar kortet att göra den förhandling som alltid sker innan kraften slås på.
I katalogen finns även ett rf-kort. Det har ingen högre radioprestanda men duger bra för att exempelvis testa om rf-kontakten till en Bluetoothantenn är fastlödd som den ska.
– Vill du ha superhög prestanda eller noggrannhet får du komplettera med fina mätinstrument. Det är inte där vi är.
E-Sharps AD-kort baseras på vanliga, kommersiella 12-bitarsomvandlare.
– Vi har många, många fler moduler än vad som syns på hemsidan. Det är såna med specifika kundkontakter eller med deras elektronik för att köra deras system. De har inget värde för någon annan.
De är samtidigt en bra utgångspunkt för att designa nya kort, eftersom kanske 90 procent redan är klart.
För att kommunicera med en dator eller det överordnade testsystemet har burken (Agent) portar för I2C, JTAG, SPI och UART men också 32 generella kanaler för styrning av in- och utgångar, liksom fläkten.
Det går att koppla samman flera Agentmoduler via vanliga IDC-kontakter för att bygga större system.
Även de 256 kanalerna som används för testning ansluts via stiftkontakter (IDC-kontakter) på ovansidan av burken.
– Jag funderade länge på bästa kontakthuvud men det finns inget, alla vill ha till sin kontakt. Då kan man lika gärna gå på en enkel lösning och sedan göra en adapter.
Det behövs också ett kablage mellan Agent och testobjektet. E-Sharp kan ordna det, eller så gör kunden det på egen hand.
Ofta ingår också ett adapterkort i kablaget där det kan finnas spänningsskydd, spänningsdelning, förstärkare eller annat som kan behövas för att anpassa signalerna.
En sak som är unik med Accordion är att allting är en kanal. Det gäller vare sig det är en digital eller analog signal men också om det handlar om kraftmatning, frekvens, temperatur eller kommunikation som I2C eller en UART.
– Det gjorde jag för att jag har jobbat med andra system och där blir det så fruktansvärt svårt att styra. Här är allt en kanal där man kan hämta och sätta ett värde.
Vad som är ett vettigt värde beror på kanaltypen. En digital kanal ger ett eller noll medan en analog kanal ger spänning i volt och strömmen i ampere. Allt är SI-enheter.
Alla kanaler måste namnges. Har exempelvis en kanal i uppgift att tända och släcka en lysdiod kan man döpa den till ”Röd lysdiod”.
För att komma igång eller för att felsöka i systemet finns en applikation kallad Controller. Sedan är det normalt NI:s Teststand eller något annat testexekutiv som styr systemet via drivare som E-Sharp tillhandahåller.
– Vi har också ett Pythoninterface och vi har tittat på det öppna testramverket Open TAP. Vi använder det rätt mycket själva när vi ska produktionstesta våra egna kort, särskilt som det är gratis.
E-Sharp gör mycket mer än bara interfaceprodukter. Företaget utvecklar testprogramvara och elektronik liksom specialanpassade modeller av korten. Snart kan företaget också tillverka elektroniken. En ytmonteringslina för små serier är på ingång.
– Den här globaliseringstrenden, som jag själv jobbat i, svepte över. Nu ser vi de-globalisering. Många vill börja producera i Sverige och ha lokala partners, lite som det var förut.
Prototyplinan blir också en resurs för kunderna, som kan få småserier av sina kort tillverkade lokalt i Kävlinge.
– Min tanke runt framtiden är att vi ska bli en stark lokal partner för företag här i Skåne. Vi jobbar med kunderna på mer djuplodande sätt, pushar inte försäljning av hårdvara internationellt. Det kräver en viss typ av produkter, viss support och så behöver du samarbetspartners som kan sälja
Företaget består idag av elva personer varav tre är konsulter. Två är studenter som jobbar extra under terminerna och heltid på sommaren.
Artikeln är tidigare publicerad i magasinet Elektroniktidningen. Prenumerera kostnadsfritt! |
– Vi har satsat ganska mycket på studenter som är på sina sista år. Jag känner att ju äldre jag blir desto viktigare blir det att vara mentor. Det är lite ”payback” för de fantastiska mentorer jag hade på Ericsson.
Daniel RhodinHan har arbetat med testinterface – att koppla ihop testobjekt med testinstrument – i närmare 30 år. Det började på Ericsson i Kumla på den tiden fabriken tillverkade mobiltelefoner.
– Det var ett av de häftigaste ställena man kunde vara på 1996. Där designade jag mitt första testinterface. Det var betydligt vanligare att mobiler reparerades på den tiden, och för att felsöka behövdes en fysisk koppling plus mjukvara som kunde styra dem. Den som har gott minne vet att Ericssontelefonerna hade kontakten i botten och att det var betydligt fler än två anslutningar. Trots detta var många av signalerna multiplexade. Så småningom ersattes mobiltelefontillverkningen i Kumlafabriken med produktion av basstationer. – Jag hade jobbat med ett instrumentföretag som då hette Wavetek, senare bytte det namn till Acterna. Det resulterade i ett jobberbjudande, vilket ledde till att han flyttade till München och sedan Hong Kong. Arbetet gick ut på att sälja instrumenten till mobiltelefontillverkare. Efter ett par år flyttade Daniel Rhodin hem och började på Sony Ericsson i Lund. Företaget hade vid det laget avvecklat både industrialisering och tillverkning av mobilerna, och verksamheten sköttes av Flextronics. – Sedan kom de på att det var viktigt att ha koll på produktionen för att kunna förbättra produkterna. Då krävs både egen personal och kompetens. Daniel fick tillsammans med en handfull andra i uppdrag att bygga upp industrialiseringsverksamheten. – Då byggde jag ett testinterface som användes ända in på Sonytiden, långt efter det att jag lämnat. Därefter blev det tio år på Synopsys kontor i Lund, på det som en gång var Hardy. Företaget utvecklar FPGA-baserade prototypkort kallade Haps som används för asicutveckling. När Daniel Rhodin började på Synopsys var Haps på väg att ta steget från intern tillverkning i små volymer till utläggning på kontraktstillverkare som klarade av den snabba tillväxt som framgångarna med Haps skapade. – Då måste man ha kontroll på alla serienummer och alla resultat. Jag ägnade nästan tio år åt att bygga mjukvaror för produktionsstyrning, testsystem och testinterface för dessa produkter. |