Zeitgerechte Testmethoden für elektronische Flachbaugruppen
Es ist eine Tatsache, dass wir aus den verschiedensten Gründen nicht in der Lage sind, fehlerfrei zu fertigen, wobei eines der entscheidenden Kriterien leider der Mensch ist, der durch Unachtsamkeit für diese Probleme während der Fertigung sorgt.
Eine weitere bittere Tatsache ist es, dass über 30 % aller Baugruppen danach überhaupt nicht getestet werden, weitere 30 % wenigstens optisch inspiziert, 25 % mehr schlecht als recht funktionsgetestet und ein verbleibender Rest von 15 % mit der notwendigen Sorgfalt und Weitsicht geprüft werden, um absolut sicher zu sein, dass Produkthaftungen mit Sicherheit ausgeschlossen sind und beste Qualität zum Endkunden kommt, ohne jedoch den Anspruch von 0 Fehlern zu erheben. Wir konnten diese bedrückende Feststellung machen, weil wir in diesem Bereich seit gut 40 Jahren tätig sind und eine Marktübersicht in Deutschland haben, wie sie wohl kaum von einer zweiten Firma über diesen Zeitraum erworben werden konnte. In den letzten 40 Jahren wurden immer wieder schubweise neue Testmethoden vorgestellt, welche mehr oder weniger als die allein selig machenden verkauft wurden und so immer wieder neue Irreführungen gebracht haben, die von vielen Verantwortlichen missverstanden und dann leider auch falsch eingesetzt wurden.
Heute wissen wir, dass nach dem Siegeszug des Incircuittests der Funktionstest wieder zurückgekehrt ist und mehrheitlich, d.h. zu 60 - 75 %, diese Testart als einziger und abschließender Test genutzt wird. Es sollte aber dabei beachtet werden, dass im Funktionstest die Fehlerortung extrem zeitaufwändig ist und von gutem Fachpersonal durchgeführt werden muss. Der Incircuittest hat den großen Vorteil, dass wie z.B. bei unseren Testsystemen, volle grafische Fehlerortung auf dem Bildschirm möglich ist oder später diese Fehlererkennung und Beseitigung von Anlernkräften auf dezentralen Reparaturstationen erfolgen kann, ohne dass großes technisches Wissen vorliegen muss. Der Incircuittest, der als Fertigungsfehlererkennung bezeichnet werden kann, ist eine Testmethode, die mit einem weiteren optischen Test bei nachfolgendem Funktionstest die höchstmögliche Sicherheit bei der Qualität der Produkte bietet. Natürlich würde ein Röntgentest noch weitere Verbesserungen bringen, er liegt aber von den Kosten und dem erreichten Wirkungsgrad her zur Zeit noch weit außerhalb. Der in den letzten Jahren so gepriesene Boundary Scan-Test, der den Incircuittest ersetzen soll, kann nicht einmal 20 % des Incircuittests über die volle Produktbreite der in Deutschland gefertigten Baugruppen abdecken. Tatsache ist, dass diese Testmethode in eigens dafür entwickelten Baugruppen in Deutschland nicht einmal 5 % vom Spektrum der gefertigten Baugruppen eingesetzt werden kann und so auch bewertet werden sollte. Der heute so gängige Funktionstest liefert die Möglichkeit, bestenfalls 90 % der Fehler abzudecken, wobei seine typische Abdeckung nach unserer Erfahrung zwischen 65 und 87 % beträgt. Es ist also möglich, eine erfolgreiche Funktion nachzuweisen, obwohl ca. 20 Bauteile falsch bestückt sind oder fehlen. Das stellt natürlich eine Gefahr dar, welche dann später bei der Zusammenschaltung mehrerer Baugruppen, beim Einsatz in breiten Temperaturspektren und bei variierenden Betriebsspannungen zu Fehlern führt. Beim optischen Test wie er zur Zeit durchgeführt wird, lässt sich der Wirkungsgrad noch nicht allzu sehr verbessern, da Bauteilwerte nicht erkannt werden können und ein großer Teil der elektromechanischen Bauteiletests noch gar nicht durchgeführt wird, was die Qualität eines solchen Produktes auf jeden Fall verbessern würde. Auch die Prüfung des Lötverfahrens ist durch die momentane AOI-Testung noch nicht in einer Art und Weise gegeben, dass man auch hier von einer wirklichen Verbesserung der Qualität, wie sie theoretisch möglich wäre, sprechen kann.
Es kann festgestellt werden, dass zur Lösung des Prüfproblems und zur Verbesserung der Fertigungsqualität an erster Stelle die Verbesserung des Fertigungsprozesses steht, nachdem hier jedoch der Mensch noch mehr Einfluss hat, ist immer mit Fehlern zu rechnen. Wenn dann ein umfassender Incircuittest mit nachfolgendem AOI-Test und abschließendem Funktionstest erfolgt, könnte die zur Zeit höchste Qualität der dann noch bezahlbaren Endprodukte erreicht werden.
Für eine solche Lösung sind in vielen mittleren und großen Firmen die Voraussetzungen leider sehr ungünstig, weil man sich in den letzten zwei Jahrzehnten dazu entschlossen hat, die Prüffelder bzw. die Testmethoden zu trennen und so eigene Prüfbereiche für den Incircuittest mit eigener Infrastruktur und eigene Prüfbereiche für den Funktionstest mit der notwendigen Infrastruktur zu erstellen, und den optischen Test AOI in eine dritte Gruppe oder bei den vorher genannten Gruppen anzusiedeln.
Da Testen kein Selbstzweck ist, sondern nur Mittel zum Zweck ist und sein darf, sollten die Kosten auch so angesetzt werden, dass das Endprodukt bezahlbar bleibt und dem Unternehmen dadurch eine sichere Wettbewerbsfähigkeit erhält. In diesem Fall muss man natürlich Testsysteme bevorzugen, welche den Incircuit- und Funktionstest in einem Prozess und einmaligem Handling durchführen. Wenn es sich dabei noch um Testsysteme wie dem REINHARDT-Testsystem ATS-KMFT 670 handelt, liegen neben der extrem günstigen Investition die Adaptionskosten und die Programmierkosten für Incircuit- und Funktionstest bei einem Zehntel der allgemein üblichen Kosten. So lassen sich selbst Kleinstserien mit 50 Einheiten bei Adaptererstellung für Incircuit- und Funktionstest und Programmerstellung noch wirtschaftlich testen. Bei Stückzahlen über 500 pro Losgröße werden die Prüf- und damit die Kosten der Programm- und Adaptererstellung nur noch selten 1-2 Euro überschreiten und so mit nachfolgendem AOI-Test höchstmögliche Wirtschaftlichkeit bei einer Qualität von nahezu 97-98 % erreichen.
Der BoundaryScan-Test, der in den letzten Jahren hoch gelobt und wohl beschrieben wird, benötigt zum Test auch Hardware und Software, wobei 4 Leitungen adaptiert werden sollten von einer rein digitalen Baugruppe, welche für den reinen BoundaryScan-Test entwickelt wurde. Die verfügbare Software der verschiedenen Hersteller ist leider so kompliziert und aufwändig, dass sie nur von Ingenieuren mit guten Informatikkenntnissen programmiert und bedient oder von den Herstellern dieser Lösungen mit Programmaufwendungen von mehreren tausend Euro realisiert werden kann. Die Fehleraussagen können jedoch weder grafisch dargestellt noch von einem Bediener oder Hilfspersonal gelesen werden, sondern werden in einer Art vo Hieroglyphen für Ingenieure aufgelistet, sodass eine Fehlerortung durch den eigentlichen Bediener des Gerätes nicht möglich ist. Nachdem diese Technologie an und für sich sehr einfach ist, ist es höchste Zeit, sie in eine praxisnahe Form mit exakten Fehlerausgaben umzustellen, sodass sie auch von den meisten Praktikern genutzt werden kann und nicht nur als Selbstbefriedung von Ingenieuren dient.
Die Argumentation, die wir immer wieder hören, dass man nicht mehr in der Lage ist, mit Nadeln zu kontaktieren, mag teilweise wohl zutreffen, andererseits gibt die Tatsache zu denken, dass ein medizinischtechnisches Unternehmen in Deutschland, Hersteller von Hörgeräten, die sich im Ohr befinden, in der Lage war, für dieses Hörgerät über 30 Nadeln zu platzieren, um einen Incircuit- und Funktionstest und eine Programmiermöglichkeit zu schaffen.
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© 30.11.2005
