Introduction
A medida que los productos se vuelven más complejos, el número de pruebas necesarias para garantizar la calidad del producto aumenta, exigiendo pruebas más completas que cubran una amplia gama de escenarios y casos de uso. Esto a menudo requiere el desarrollo de protocolos de prueba y software personalizados para abordar la creciente complejidad de los productos modernos, lo que puede ser costoso y, frecuentemente, requiere el uso de equipos altamente especializados y experiencia para operarlos y mantenerlos. En consecuencia, realizar pruebas de electrónica automotriz en entornos de producción puede ser un proceso complejo, que consume mucho tiempo y es costoso.
Las pruebas automatizadas, incluyendo las pruebas de fin-de-línea (EoL), son una herramienta importante para asegurar la eficiencia y precisión de las pruebas en el desarrollo de la electrónica. Mejorar los métodos de prueba automatizados requiere una combinación de mejores prácticas, que incluyen el uso de procedimientos estandarizados, automatización, equipos de alta calidad, análisis automatizado de datos, inteligencia artificial, calibración y mantenimiento regular, y mejora continua de procesos. Con estos métodos, las organizaciones pueden mejorar la eficiencia de las pruebas, reducir el tiempo y los costos de prueba, y entregar productos de mayor calidad al mercado.
Este artículo explora las mejores prácticas en las pruebas de electrónica automotriz, comparando diferentes metodologías de prueba y destacando soluciones innovadoras como el Sistema de Prueba Multicelular Compacto (CMTS) de Controlar y los Sistemas Burn-In y Run-In, que aprovechan las pruebas paralelas y concurrentes para mejorar el rendimiento y la sostenibilidad.
Conclusiones clave
- Creciente complejidad: Los vehículos modernos integran componentes electrónicos avanzados, lo que requiere pruebas rigurosas y eficientes para garantizar el rendimiento y la fiabilidad.
- Pruebas automatizadas: Las pruebas EoL y la automatización agilizan los procesos, mejorando la precisión, reduciendo los costos y aumentando la eficiencia de la producción.
- Consideraciones de pruebas RF: Los sistemas de infoentretenimiento requieren pruebas RF especializadas, utilizando métodos tanto de señalización como no señalización para verificar la conectividad y el rendimiento.
- Metodologías de prueba: Las pruebas secuenciales, paralelas y concurrentes ofrecen diferentes niveles de eficiencia, equilibrando velocidad, coste y complejidad en los entornos de producción.
- Soluciones optimizadas: El CMTS de Controlar permite pruebas paralelas y concurrentes de alto rendimiento, minimizando la redundancia de equipos y maximizando el espacio de producción.
- Mejora de la fiabilidad: Los sistemas Burn-In y Run-In someten a prueba varios productos simultáneamente, identificando fallos potenciales a tiempo y garantizando la durabilidad a largo plazo.
Pruebas Automatizadas para Sistemas de Infoentretenimiento
Los sistemas de infoentretenimiento vehicular proporcionan entretenimiento e información al vehículo mediante la transmisión de ondas de radio.
Estos sistemas han evolucionado desde receptores básicos AM/FM hasta plataformas avanzadas capaces de procesar señales como DAB, DVB-T, radio satelital, Bluetooth, Wi-Fi, LTE y 5G. Los sistemas modernos también integran datos de otras Unidades de Control Electrónico (ECUs), como la unidad de control del motor, los Sistemas Avanzados de Asistencia al Conductor (ADAS), el control climático y otros sistemas de seguridad y confort.
Pruebas de Fin de Línea (EoL)
El proceso de prueba implica la interacción del equipo de prueba con el producto electrónico en un entorno simulado, replicando las condiciones presentes en un vehículo. Esto incluye interacciones con otras ECUs y señales del mundo real, como señales RF y otras señales captadas por sensores específicos. Replicar estas condiciones requiere equipos de hardware especializados capaces de generar dichas señales.
Las pruebas RF son una parte muy importante de este proceso, especialmente para los sistemas de infoentretenimiento. Uno de los usos principales de estos dispositivos es el entretenimiento, principalmente la escucha de emisoras de radio. En consecuencia, se pone un gran énfasis en las pruebas de las radios dentro de estos productos. Para que estas pruebas ocurran, deben generarse las señales correctas para que el producto las reciba y decodifique. Junto con las pruebas, generalmente se realiza una calibración para tener en cuenta las pérdidas y variaciones en el propio producto.
Las pruebas RF se pueden realizar utilizando dos métodos principales: pruebas de señalización y no señalización:
Este enfoque establece una comunicación completa, probando tanto el hardware como el software. Por ejemplo, en las pruebas de Bluetooth, se realiza el emparejamiento y la transferencia de datos entre el producto y el equipo de prueba capaz de implementar todo el protocolo de comunicación. Este método permite probar y validar los componentes, el ensamblaje del producto y el software de manera integral, pero requiere tiempos de prueba más largos debido a la necesidad de establecer una conexión y realizar pruebas detalladas.
Este método se centra en validar el hardware, el ensamblaje y la funcionalidad básica del software. Se transmiten un conjunto de paquetes estándar entre el producto y el equipo de prueba, los cuales se analizan para evaluar indicadores objetivos como la Tasa de Error de Bits (BER) o la desviación de frecuencia. Aunque es más rápido que las pruebas con señal, este enfoque no valida toda la pila de software, por lo que las rutinas de prueba deben implementarse dentro del propio producto.
Sistemas de Pruebas de Producto Único vs. Múltiple
Existen varios tipos de sistemas diseñados para las pruebas finales de productos automotrices. Estos sistemas pueden evaluar un solo producto a la vez o gestionar múltiples productos simultáneamente:
Equipado con hardware dedicado disponible exclusivamente para un producto a la vez. La utilización de cada componente de hardware depende del tipo de prueba y del producto que se esté testeando
Comparte hardware entre múltiples productos o incluye hardware dedicado para cada producto, dependiendo de factores como el tiempo de ciclo, el coste del hardware y el espacio disponible.
Metodologías de Prueba
La prueba de múltiples productos simultáneamente en un sistema de prueba automatizado puede estar limitada por el coste de replicar hardware para cada uno de los productos. Para abordar este problema, se han implementado diversas metodologías de prueba, cada una con sus propias ventajas y desventajas. Los métodos de prueba secuencial, paralelo y concurrente son tres enfoques distintos que pueden mejorar la eficiencia y efectividad de las pruebas automatizadas.
Implica ejecutar las pruebas en un orden predefinido, una tras otra. Este enfoque es sencillo y fácil de entender, y garantiza que las pruebas se realicen de manera lógica y consistente. Sin embargo, las pruebas secuenciales pueden ser lentas y consumir mucho tiempo, ya que cada prueba debe completarse antes de que comience la siguiente.
En la imagen se muestra un caso de uso de pruebas secuenciales, donde no se realizan pruebas simultáneamente y el tiempo total de prueba es la suma de cada prueba individual
Implica ejecutar múltiples pruebas simultáneamente, a menudo utilizando varios entornos o sistemas de prueba. Este enfoque puede acelerar el proceso de prueba y mejorar la eficiencia, ya que se pueden realizar varias pruebas en paralelo. Sin embargo, las pruebas paralelas pueden ser complejas de configurar y gestionar, ya que requieren coordinación entre múltiples entornos de prueba.
En la imagen se muestra un caso de uso de pruebas en paralelo, donde las pruebas de AM, FM y DAB de los 4 DUTs se realizan al mismo tiempo, mientras que las pruebas de Bluetooth y WiFi se ejecutan de forma secuencial, ya que no pueden ser paralelizadas.
Implica ejecutar múltiples pruebas simultáneamente en el mismo sistema o entorno. Este enfoque puede ser más rápido y eficiente que las pruebas en paralelo, ya que permite ejecutar varias pruebas al mismo tiempo sin necesidad de múltiples entornos de prueba. Sin embargo, las pruebas concurrentes pueden ser complejas y difíciles de configurar, ya que requieren una coordinación cuidadosa de los casos de prueba para evitar conflictos y garantizar que las pruebas se ejecuten correctamente.
En la imagen se muestra un caso de uso de pruebas concurrentes, donde el sistema de gestión sincroniza las pruebas para que cada DUT esté siempre en prueba, reduciendo así el tiempo total de test.
Independientemente de la metodología elegida, todas las pruebas deben cumplir con una cobertura del 100% según lo especificado en los requisitos de prueba.
Consideraciones Clave
- En resumen, las pruebas secuenciales son un enfoque simple y directo que garantiza que las pruebas se ejecuten en un orden lógico, pero pueden ser lentas y consumir mucho tiempo. Las pruebas en paralelo pueden acelerar el proceso al ejecutar múltiples pruebas simultáneamente, aunque pueden ser complejas de configurar y gestionar. Las pruebas concurrentes pueden ser más rápidas y eficientes que las pruebas en paralelo, pero requieren una coordinación cuidadosa para evitar conflictos y garantizar una ejecución correcta.
- Es importante tener en cuenta que la implementación de metodologías de prueba en paralelo y concurrente requiere una planificación detallada y una evaluación de los requisitos y recursos disponibles. Por ejemplo, mientras que las pruebas en paralelo pueden requerir equipos y recursos adicionales, las pruebas concurrentes pueden necesitar técnicas y procedimientos especializados. Además, el uso de estas metodologías puede aumentar el riesgo de conflictos o interferencias en las pruebas, que deben gestionarse adecuadamente para garantizar resultados precisos y fiables.
- En última instancia, la selección del método de prueba adecuado depende de los requisitos específicos, los recursos disponibles y las herramientas utilizadas. Una planificación adecuada permite optimizar la eficiencia de las pruebas manteniendo la fiabilidad y precisión de los resultados
Sistema de Pruebas Multicelda Compacto (CMTS) de Controlar
Controlar has developed innovative solutions that empower manufacturers to optimize their testing processes using parallel and concurrent methodologies. These systems enhance efficiency while promoting sustainability by reducing energy consumption, minimizing equipment redundancy, and maximizing production floor space.
This section highlights two of Controlar’s flagship systems—the Compact Multicell Test System (CMTS) and the Burn-In and Run-In Compact Systems — demonstrating how these advanced testing solutions enable higher throughput while maintaining rigorous quality standards.
Compact Multicell Test System (CMTS)
El Sistema de Pruebas Multicelda Compacto (CMTS) demuestra cómo las pruebas en paralelo y concurrentes pueden transformar la validación de la electrónica automotriz. Diseñado para maximizar la eficiencia y la sostenibilidad, el CMTS cuenta con una arquitectura multinivel que permite probar hasta 24 productos simultáneamente dentro de un solo sistema. Esto reduce la necesidad de múltiples estaciones de prueba, aumentando la capacidad de producción mientras se minimizan los requisitos de espacio y recursos.
- Velocidad y Capacidad de Pruebas Optimizada
- Ahorro de Espacio y Eficiencia en Mantenimiento
- Operación sostenible y rentable
- Escalable para diversas necesidades de producción
Al integrar pruebas en paralelo y concurrentes, el CMTS mejora significativamente la velocidad y capacidad de las pruebas. Cada celda de prueba independiente permite ejecutar múltiples productos o diferentes secuencias de prueba simultáneamente sin interferencias. Esto reduce los tiempos de ciclo generales, garantizando al mismo tiempo una cobertura de prueba completa que cumple con los estrictos estándares de calidad y rendimiento
El diseño vertical compacto maximiza la utilización del espacio en el suelo, liberando espacio para otras operaciones críticas. Al consolidar 24 máquinas individuales en una sola, el CMTS reduce la redundancia de equipos, disminuye las demandas de mantenimiento y minimiza el tiempo de inactividad, lo que incrementa la productividad general.
El CMTS aborda las preocupaciones de sostenibilidad al reducir el consumo de energía, el uso de materiales y la huella de carbono asociada con los sistemas de prueba tradicionales. Menos máquinas significan menores requisitos de mantenimiento, lo que lleva a un proceso de prueba más eficiente y rentable.
El CMTS es compatible tanto con producciones de alta variedad y bajo volumen como con manufactura de alto volumen. Su arquitectura escalable permite a los fabricantes adaptarse a diferentes demandas de pruebas, manteniendo la alta precisión y confiabilidad requeridas para la electrónica automotriz.
Al combinar las metodologías de pruebas paralelas y concurrentes, el CMTS ofrece una eficiencia, sostenibilidad y adaptabilidad superiores, convirtiéndolo en una solución clave para los fabricantes que buscan mantenerse competitivos mientras cumplen con los estándares operativos y ambientales modernos.
Sistemas Compactos de Pruebas Burn-In y Run-In
Los Sistemas Compactos de Pruebas Burn-In y Run-In de Controlar aprovechan las metodologías de pruebas paralelas para optimizar la validación de la electrónica automotriz bajo condiciones extremas. Al probar varias unidades simultáneamente, estos sistemas mejoran la eficiencia, fiabilidad y rentabilidad en el proceso de producción.
- Mayor Rendimiento con Pruebas Paralelas
- Detección Temprana de Fallos y Optimización del Proceso
- Diseñados para Producción a Gran Escala
- Operación Sostenible y Rentable
Al someter múltiples productos a simulaciones de estrés térmico, eléctrico y ambiental dentro de un entorno de pruebas compartido, estos sistemas maximizan la utilización del equipo. Este enfoque reduce el tiempo y los costos de las pruebas en comparación con las pruebas tradicionales de unidades individuales, mientras asegura que todos los componentes cumplan con estrictos estándares de calidad.
Las pruebas paralelas permiten una validación exhaustiva al identificar fallos potenciales de manera temprana en la producción. Esto garantiza que solo los componentes completamente confiables lleguen al mercado, a la vez que optimiza el flujo de trabajo de las pruebas, permitiendo que múltiples unidades sean testeadas simultáneamente sin comprometer la precisión o la cobertura.
En entornos de fabricación de alto rendimiento, minimizar los tiempos de ciclo es esencial. Los sistemas Burn-In y Run-In reducen significativamente el tiempo de validación mientras mantienen la precisión, lo que los convierte en una solución ideal para la producción a gran escala sin sacrificar la calidad de las pruebas.
Al reducir el consumo de energía, la redundancia de equipos y las ineficiencias en las pruebas, estos sistemas apoyan los objetivos de fabricación sostenible. El diseño optimizado ayuda a los fabricantes a reducir los costos operativos y el impacto ambiental, alineándose con las demandas modernas de la industria.
Los Sistemas Compactos de Burn-In y Run-In de Controlar ofrecen un enfoque eficiente, escalable y sostenible para las pruebas, garantizando la alta calidad de la electrónica automotriz mientras optimizan los flujos de trabajo de producción.
Conclusión
La optimización de las pruebas de electrónica automotriz es crucial para abordar la creciente complejidad de los sistemas modernos de vehículos. Al adoptar métodos de prueba automatizados, incluyendo las pruebas al final de línea, y utilizar metodologías de prueba paralela y concurrente, los fabricantes pueden mejorar significativamente la eficiencia de las pruebas y reducir costes.
Las soluciones de Controlar, como el Sistema de Pruebas Multicelular Compacto (CMTS) y los Sistemas Compactos de Burn-In y Run-In, ejemplifican cómo estas metodologías avanzadas mejoran el rendimiento, aseguran la fiabilidad del producto y apoyan la sostenibilidad. En última instancia, la selección y implementación cuidadosa de estrategias de prueba eficientes permite a los fabricantes entregar productos de alta calidad mientras cumplen con los objetivos operativos y ambientales.
