Der MCD AudioAnalyzer kann auch genutzt werden, um ungewünschte Audiosignale oder Veränderungen mechanischer Geräusche festzustellen. Im Bereich Wartung und Instandhaltung können Schalt-, Reib- oder Getriebegeräusche einen Hinweis auf Verschleiß und drohenden Defekt liefern. So unterstützt das Gerät Service, Wartung und Fehleranalyse und kann in Verbindung mit einer Fernwartung Stand- und Ausfallzeiten reduzieren. In der Materialprüfung liefert die Analyse von Vibrationen Hinweise auf Strukturfehler. Durch festgelegte Referenzwerte und prozessbegleitende Vergleichsmessung werden Qualitätsstandards eingehalten.

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Ein Blick auf den Aufbau des Testsystems

Der Grundaufbau des MCD SmartModuleS besteht aus wenigen Grundelementen: ein vollwertiger Windows-Rechner, ein optionales Touchscreen-Display sowie eine unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV). Hinzu kommen GBIT LAN, WLAN (optional), Bluetooth (optional), USB 3.0 und DP-Schnittstellen. Eingebaut in ein robustes Aluminiumgehäuse soll es an jeden Prüf- oder Laborarbeitsplatz passen. Damit verfügt es über eine autarke Testumgebung und komplette Testabläufe können direkt am Gerät entwickelt werden. Zur Grundausstattung des SmartModuleS gehört ein industrietauglicher Mini-PC mit 4× 2 GHz Pentium J6426 CPU, 8 GB RAM, 64 GB eMMC-Speicher und USV. Das System und die Module werden über ein externes Netzteil mit 24 V und einer Leistung von 300 W sowie einem Weitbereichsspannungseingang versorgt. Damit ist das System weltweit einsetzbar. Das Basissystem benötigt im Standby weniger als 15 W.

Der Zielsetzung folgend wurde eine Anwendung entwickelt, damit das kompakte Gerät durch standardisierte Module universell an jedem Arbeitsplatz einsetzbar ist. Das entstandene MCD SmartModuleS ist somit die flexible Alternative zu herkömmlichen, oft recht groß dimensionierten Testsystemen und eignet sich besonders für Kleinserientests, Eingangskontrollen bei der Entwicklung von Prüfplätzen sowie die Validierung/Vorprüfung neuester Prüflinge mit einem Testsystem nahe einem möglichen späteren Serientestsystem (Inline, EOL oder FKT). Die Anforderungen an den Prüfstand sind unterschiedlich. Daraus entstand die Idee der austauschbaren Einschubmodule, um flexibel zu sein. Die Ansteuerung der Geräte und die Erstellung des Prüfablaufs erfolgt über die mitgelieferte Prüfsoftware, die mit allen anderen MCD-Prüfsystemen kompatibel ist.

Da Standardfunktionen selten ausreichen, hat MCD eine Vielzahl von Einschubmodulen für unterschiedliche Anforderungen entwickelt. Diese lassen sich einfach in Prüfaufgaben integrieren, austauschen oder erweitern. Das MCD SmartModuleS erkennt den Modultausch automatisch, sodass der Wechsel der Prüfaufgaben ohne Konfigurationsaufwand erfolgt. Die Testsoftware aktiviert bei einem Modultausch die benötigten Softwareelemente anhand einer Standardkonfiguration. Dadurch kann das Modul sofort verwendet werden.

Auf die spezielle Applikation kommt es an

Da ständig neue anspruchsvolle Prüfanforderungen hinzukommen, entwickelt MCD in Zusammenarbeit mit seinen Kunden kontinuierlich neue Applikationen. Für das MCD SmartModuleS wurde bereits eine Vielzahl von speziellen Applikationen entwickelt und ist verfügbar. Eine Auswahl:

• Haptik-Modul (Vermessung der Kraftverläufe von Schaltern oder Tastern)
• MechIO-Modul (Steuern von mechanischen oder pneumatischen Adaptern zum Testen von PCBs oder elektronischen Baugruppen)
• Audio-Analyzer-Modul (analoge wie digitale Prüfung und Kalibration von Soundsystemen)
• PicoScope-Modul (Zwei-Kanal-Oszilloskop mit bis zu 100 MHz)
• USB-HUB-Modul (sechs überwachte und steuerbare USB-Schnittstellen, jede einzeln schaltbar)
• Messmultiples Modul (4×8:1 Messmatrix mit parallelem Messen mit bis zu 200k SPS mit einer Auflösung von 18 Bit)

Die Einsatzgebiete des Systems sind fast unbegrenzt

Einige Beispiele sind:

• Wareneingangskontrolle zur Beurteilung von Schaltern, Baugruppen oder Komponenten
• Industrie-Automation als eigenständige Teststation in Rundschalttischen oder Fertigungslinien
• In der Elektronikfertigung als eigenständige Teststation
• Anwendung in Laboren oder im Umweltschutz zur Aufnahme und Analyse von Messwerten
• Mobile Anwendung – schneller Arbeitsplatzwechsel oder Betrieb bei Bedarf sogar ohne Netzanschluss mit entsprechender Akkuversorgung

Im Vergleich zu einem klassischen Prüfsystem, das mit einem hohen Planungs- und Konstruktionsaufwand verbunden ist, kann mit dem von MCD entwickelten SmartModuleS das Ziel eines übersichtlichen Prüfplatzes schnell erreicht werden. Durch den festen Umfang mit Grundgerät und Modulen ist das Gerät auch für den Vertrieb über einen Webshop geeignet.

Durch die verschiedenen Module, die Konfigurierbarkeit und die volle Unterstützung der MCD TestSuite ist es trotz des Off-the-Shelf-Konzeptes flexibel. Spezielle Anwendungen können jederzeit hinzugefügt oder ausgetauscht werden. (heh)

Je nach spezifischen Anforderungen der Testumgebung übernimmt einer der drei Sequenzer MCD TestMate, MCD Comet oder MCD TestManager die zentrale Steuerungsfunktion. Diese Auswahlmöglichkeit ermöglicht eine präzise Abstimmung der Testsysteme auf die jeweiligen Produktionsbedingungen. Die modulare Struktur bildet das Fundament für die nachfolgend beschriebenen Komponenten und demonstriert, wie die MCD TestSuite zur Optimierung von Testprozessen beiträgt.

Ein technologischer Kernaspekt der TestSuite sind die integrierten MCD Toolmonitore. Diese Softwaremodule fungieren als technische Mittler zwischen der Prüfsoftware und den angeschlossenen Mess- und Prüfgeräten. Sie ermöglichen eine durchgängige Kommunikation und präzise Steuerung innerhalb des Testumfelds. Die Toolmonitore unterstützen eine breite Palette an Kommunikationsprotokollen – darunter Ethernet, USB, RS232, LIN und CAN – und stellen eine universelle Schnittstelle zu diversen Messgeräten her. Darüber hinaus ermöglichen sie die Integration von Softwarebibliotheken und Datenbanken, was eine reibungslose Einbindung in bestehende Produktionsumgebungen gewährleistet und die Skalierbarkeit der Testanlage fördert.

Technische Architektur für anspruchsvolle Testprozesse

Der MCD TestMate basiert auf einer C#-Plattform mit modularer Plug-in-Architektur, die eine flexible Anpassung an unterschiedliche Testszenarien ermöglicht. Durch die implementierte Parallelverarbeitung können Testsequenzen gleichzeitig und asynchron ablaufen, was die Testzeiten in Produktionsprozessen deutlich reduziert und die Produktionseffizienz steigert.

Die technisch ausgefeilte Typverwaltung des TestMate ermöglicht eine strukturierte Hierarchie von Prüflingen: Produkte mit vergleichbaren technischen Eigenschaften werden in Typfamilien zusammengefasst, während Typvarianten die spezifischen Ausprägungen innerhalb dieser Familien definieren. Der Haupttestablauf wird auf Typfamilienebene konfiguriert und kann für jede Variante präzise angepasst werden. Dies verringert den Entwicklungsaufwand für neue Testsequenzen erheblich und beschleunigt die Integration von Produktänderungen oder neuen Varianten, ohne den Basistestablauf modifizieren zu müssen. Die automatisierte Prüflingsidentifikation unterstützt diesen technischen Prozess und reduziert potenzielle Fehlerquellen.

Mess- und Prüfgeräte ressourcenschonend verwenden

Die Ressourcenverwaltung des TestMate optimiert die Nutzung von Mess- und Prüfgeräten, indem sie deren Mehrfachverwendung für verschiedene Testaufgaben ermöglicht. Eine integrierte Statusmaschine bietet klare Prozessübersicht und präzise Steuerungsmöglichkeiten – besonders wertvoll in technisch anspruchsvollen Produktionsumgebungen. Die Software kann an unterschiedliche technische Anforderungen angepasst werden, was ihre Einsatzflexibilität erhöht.

Entwickler profitieren von der Möglichkeit, Testabläufe ohne tiefgreifende Programmiereingriffe anzupassen, was sowohl die Implementation beschleunigt als auch den Entwicklungsaufwand reduziert. Technische Anwender können mit dem integrierten Skripteditor anwendungsspezifische Anpassungen vornehmen und über den Visualisierungsdesigner das Interface nach ihren Anforderungen gestalten. Die implementierten Golden Sample Tests sorgen für konstante Prüfqualität, indem sie Abweichungen im Testprozess frühzeitig erkennen.

Die technisch durchdachte Drag-and-Drop-Funktionalität erleichtert die Konfiguration von Testsequenzen, während die grafische Benutzeroberfläche eine intuitive Bedienung ermöglicht. Die automatisierte Berichterstellung und SQL-basierte Speicherung von Messdaten gewährleisten eine transparente, nachvollziehbare Dokumentation – ein entscheidender Faktor für die kontinuierliche Qualitätssicherung. Die zentrale Datenspeicherung ermöglicht zudem effiziente Auswertungen, verbessert die Rückverfolgbarkeit und unterstützt umfassende Datenanalysen.

Schnittstellenkompetenz und benutzerfreundliche Steuerung

MCD Comet ergänzt Testumgebungen, die auf National Instruments TestStand basieren, mit produktionsspezifischen Erweiterungen. Die Software optimiert die TestStand-Funktionalitäten und fokussiert sich auf die technischen Anforderungen in der Fertigung. Durch ihre praxisorientierte Benutzeroberfläche, die die Testkonfiguration und -durchführung vereinfacht – was zu effizienteren Fertigungsprozessen führt.

Ein technischer Vorteil von Comet ist die Integration der bewährten TestMate-Typverwaltung. Diese ermöglicht eine systematische Handhabung von Produktvarianten und -familien, was flexible und optimierte Testabläufe für verschiedene Produkttypen gewährleistet. Die Software eignet sich dadurch sowohl für kleinere als auch für größere Unternehmen, da sie einfache Konfigurationen ebenso unterstützt wie komplexe Testszenarien.

Die durchdachte Benutzerführung erlaubt es auch Anwendern ohne tiefgehende technische Spezialisierung, Tests effizient und zuverlässig durchzuführen. MCD Comet schafft eine technische Brücke zwischen der Flexibilität von TestStand und den spezifischen Anforderungen produktiver Fertigungsumgebungen, wodurch eine nahtlose Integration von Testabläufen und Steuerungsfunktionen möglich wird.

Der MCD TestManager bildet eine zentrale technische Komponente für die systematische Steuerung von Testprozessen, insbesondere in langjährig etablierten Produktionsumgebungen. Die Software zeichnet sich durch ihre technische Robustheit und Stabilität aus, die eine zuverlässige Testdurchführung auch unter anspruchsvollen Bedingungen gewährleistet.

Die vereinfachte Handhabung von Testsequenzen und Gerätevarianten ermöglicht eine effiziente Durchführung von Prüfungen, die den steigenden Anforderungen an Qualität und technische Zuverlässigkeit entspricht.

Die Verwaltung von Testabläufen und Geräten erfolgt über eine intuitive Schnittstelle, wodurch Testprozesse schnell konfiguriert und unmittelbar ausgeführt werden können. Dies steigert die Produktivität und minimiert gleichzeitig die Fehlerquote in der Fertigung. Besonders in technischen Umgebungen, die schnelle Anpassungen erfordern, beweist der TestManager seine Flexibilität und betriebliche Zuverlässigkeit.

Die MCD TestSuite bietet einen erheblichen technischen Mehrwert durch die nahtlose Integration ihrer Komponenten. Alle Softwaretools sind präzise aufeinander abgestimmt und lassen sich ohne Schnittstellenprobleme miteinander verbinden, was den Integrationsaufwand minimiert und potenzielle Fehlerquellen reduziert. Entwickler können den gesamten technischen Testprozess von der Sequenzsteuerung über die Datenauswertung bis zur Berichterstellung in einer konsistenten Umgebung implementieren. Für Anwender resultiert dies in einer einheitlichen Bedienlogik, die die effiziente Zusammenarbeit der gesamten Testkette sicherstellt und Systembrüche verhindert.

Die modulare Architektur und die offenen Schnittstellen der TestSuite ermöglichen eine schnelle Anpassung an veränderte Produktionsanforderungen oder neue Produktvarianten. Dies gewährleistet eine nachhaltige Zukunftssicherheit und befähigt Unternehmen, technologischen Entwicklungen Schritt zu halten.

Mehr als nur eine Sammlung einzelner Softwarelösungen

Die MCD TestSuite bietet konkrete technische und wirtschaftliche Vorteile für Entwickler und Anwender: Die implementierte Parallelverarbeitung und automatisierten Abläufe verkürzen die Testzyklen erheblich. Die zentrale Ressourcenverwaltung ermöglicht die flexible Nutzung vorhandener Mess- und Prüfgeräte für verschiedene Testaufgaben, wodurch sich zusätzliche Hardware-Investitionen oft vermeiden lassen.

Die technische Flexibilität der Plattform wird durch ihre offene Architektur und die Möglichkeit zur Programmierung individueller Testschritte gewährleistet, was die langfristige Anpassungsfähigkeit sicherstellt. Für eine konstant hohe Produktqualität sorgen integrierte Golden Sample Tests und die lückenlose Aufzeichnung aller Messdaten. Die technisch durchdachten Benutzeroberflächen und individuell anpassbaren Bedienmasken erleichtern den Einstieg und optimieren die tägliche Prozesssteuerung.

Mit den Komponenten TestMate, Comet und TestManager stellt die MCD TestSuite eine integrierte technische Plattform dar, die Unternehmen eine umfassende Lösung zur Optimierung, Flexibilisierung und zukunftssicheren Gestaltung ihrer Testprozesse bietet. Entwicklern eröffnet sie neue technische Möglichkeiten zur Anpassung und Optimierung, während Anwender von stabilen Abläufen und durchdachten Bedienkonzepten profitieren. Die MCD TestSuite adressiert damit präzise die steigenden technischen Anforderungen der modernen Elektronikentwicklung und -produktion und unterstützt Unternehmen dabei, in einem komplexer werdenden technischen Marktumfeld ihre Wettbewerbsfähigkeit zu sichern. Der Beitrag ist mit Material von MCD Elektronik entstanden. (heh)

Was in der Formel 1 schon seit Jahren als KERS (System für Rückgewinnung kinetischer Energie) Verwendung findet, wird über kurz oder lang auch bei den regulären E-Kraftfahrzeugen Einzug halten. Hersteller und Zulieferer tüfteln an unterschiedlichen Systemen, durch die elektrische Energie zurückgewonnen, umgewandelt oder gespeichert werden kann. Bestes Beispiel dafür ist die Rekuperationsbremse, bei der die beim Bremsvorgang freigesetzte Bewegungsenergie in elektrische Energie umgewandelt wird und anschließend weiterverwendet werden kann.

Solche Systeme zu testen und deren Einsatz serientauglich zu machen, hat sich MCD Elektronik zum Ziel gesetzt. Damit ist die Zukunft bereits in der Gegenwart angekommen.

Ultrakondensatoren als Alternative zu Lithium-Ionen-Akkus

Mit der Einführung von 48V Bordnetzen in der Automobilindustrie hält auch eine neue Generation von Anwendungen Einzug. Als Inselnetz, auch für Fahrzeuge mit 12V Bordnetzen geeignet, können hochdynamische Komponenten ins Fahrzeug integriert werden, gerade dann, wenn es notwendig wird, viel Leistung in kurzer Zeit zur Verfügung zu stellen. Sogenannte Ultrakondensatoren, die in den geprüften Energiespeichersystemen verbaut sind, können einen sofortigen Energieschub liefern, millionenfach ge- und entladen werden und vor allem eignen sie sich für Anwendungen mit großer Zyklenzahl. Die Kondensatoren benötigen außerdem keine seltenen Metalle, sind also komplett recyclingfähig, können im Falle eines Unfalls nicht explodieren und schadlos komplett entladen werden.

Hybridisierung von Batterie und Kondensatoren

Energiespeichersysteme sind bereits eine Weile im Einsatz. Variable Bordnetzkonzepte mit unterschiedlichen Spannungsebenen führen zu neuen Ansprüchen an die Testsysteme des Birkenfelder Unternehmens. Die Hybridisierung von Batterie und Kondensatoren weist den Weg zu Batteriemanagementsystemen, die kleiner, langlebiger und leistungsfähiger sein werden. Um einen flexiblen und nachhaltigen Einsatz zu gewährleisten, kann der FKT durch Wechselsätze außerdem sehr schnell auch auf alternative Prüflinge umgerüstet werden.

MCD Elektronik testet Energiespeicher unter Serienbedingungen

Technische Herausforderung war, wie Energiespeichersysteme auch unter Serienbedingungen getestet werden können. Mit dem FKT-System ist dies gelungen. Nicht nur die Funktionsprüfung von bestückten Einzelplatinen, der Stromaufnahme oder unterschiedlicher Spannungen auf der Platine können über Testnadeln abgebildet werden, sondern auch Messungen des Lade- und Entladestromes inklusive Kurvendiagramm. Dabei werden die Platinen mit bis zu 200 Ampere stimuliert, was der maximalen Stromstärke im späteren Bordnetz des Elektro-Automobil entspricht.

Des Weiteren erfolgt ein paralleles Abtasten und Auswerten der Spannung an den Zellen. Die Kommunikation des Systems mit dem Prüfling geschieht über eine CAN-Schnittstelle. Integriert wurde außerdem eine Test Detect Funktion über kurze Stromimpulse, bei der geprüft wird, ob Leistungsteile bei Fehlfunktion sofort getrennt bzw. abgeschaltet werden.

Energiespeichersysteme sind in der Elektromobilität nicht mehr wegzudenken und werden immer weitere Einsatzgebiete finden. MCD Elektronik ist für deren Prüfung gewappnet und unterstützt seine Kunden, deren Qualität auch während der Serienproduktion zu sichern.