Un ingeniero de pruebas es un profesional que determina cómo crear un proceso que permita probar de la mejor manera un producto en particular en la fabricación y disciplinas relacionadas, con el fin de garantizar que el producto cumpla con las especificaciones aplicables . Los ingenieros de pruebas también son responsables de determinar la mejor manera de realizar una prueba para lograr una cobertura de prueba adecuada . A menudo, los ingenieros de pruebas también sirven como enlace entre las comunidades de fabricación , ingeniería de diseño , ingeniería de ventas y marketing .
Experiencia del ingeniero de pruebas
Los ingenieros de pruebas pueden tener diferentes conocimientos, lo que depende del proceso de prueba con el que estén más familiarizados (aunque muchos ingenieros de pruebas están completamente familiarizados con los procesos a nivel de PCB como ICT , JTAG y AXI ) hasta los procesos a nivel de sistema y PCBA como la prueba funcional de la placa ( BFT o FT ), la prueba de quemado y la prueba a nivel de sistema ( ST ). Algunos de los procesos utilizados en la fabricación [1] donde se necesita un ingeniero de pruebas son:
Participación temprana en el proyecto desde la fase de diseño
Lo ideal es que la participación de un ingeniero de pruebas en un producto comience en las primeras etapas del proceso de diseño de ingeniería , es decir, la etapa de ingeniería de requisitos y la etapa de ingeniería de diseño . Según la cultura de la empresa, estas primeras etapas podrían incluir un Documento de requisitos del producto (PRD) y un Documento de requisitos de marketing (MRD), algunos de los primeros trabajos que se realizan durante la introducción de un nuevo producto (NPI) .
Al trabajar con el grupo NPI o como parte de él, un ingeniero de pruebas garantiza que un producto esté diseñado tanto para su comprobación como para su fabricación. En otras palabras, se asegura de que el producto se pueda probar y fabricar fácilmente.
Las siguientes son algunas reglas generales para garantizar la capacidad de prueba y fabricación de un producto:
- Asegurarse de que el producto tenga las especificaciones de etiqueta correctas y la ubicación correcta que permitan que la unidad sea rastreable y programable. La implementación de buenas especificaciones de etiqueta da como resultado tener la información correcta programada correctamente en la unidad bajo prueba (UUT) (a veces llamada DUT o dispositivo bajo prueba ). Para que esto sea posible, los ingenieros de prueba hacen cumplir la ubicación de esas etiquetas y todas son legibles y escaneables, eliminando así la necesidad de escribir manualmente la información en la unidad. La colocación automática de códigos de identificación en la pieza durante la prueba y su disponibilidad para verificación en pasos de procesamiento posteriores puede ayudar a minimizar este tipo de errores. La escritura manual puede generar problemas relacionados con la programación de información inexacta debido a errores humanos. Además, sin la participación de los ingenieros de pruebas durante la fase de diseño de PRD, el ingeniero de hardware a cargo del diseño de la serigrafía para la PCB puede colocar esas etiquetas debajo de alguna placa acoplable, lo que luego hará que las etiquetas sean inútiles (es decir, en un diseño de placa base/placa secundaria y también en una placa que tiene un módulo enchufable, una etiqueta sería visible en la placa principal por sí sola, pero estaría obstruida por las otras placas que deben integrarse). Esta información a menudo se indica tanto en PRD como en MRD.
- Asegurarse de que todos los componentes necesarios para probar y depurar la UUT, que incluye la consola/puerto serie, sean accesibles desde la primera parte del proceso de fabricación hasta la última parte, que suele ser el proceso final de auditoría/aseguramiento de calidad ( FQA ). Esto también incluye asegurarse de que esos componentes estén disponibles incluso después de que los clientes devuelvan las unidades para solucionar problemas o repararlas. Al seguir estas pautas, el equipo eliminará la apertura innecesaria de la UUT solo para acceder a esos componentes que pueden provocar la introducción de errores en la unidad (es decir, golpear algunos condensadores o resistencias al abrir/deslizar la cubierta, dejar caer la herramienta dentro de la PCBA después de abrirla, olvidar algunos otros cables para volver a conectar antes de cerrar la unidad para continuar con el flujo del proceso de fabricación, etc.).
- Asegurarse de que todos los componentes necesarios para probar la unidad se agreguen a la matriz de costos del producto final. Estos componentes pueden incluir los chips UART/RS232 para comunicarse con la UUT, puertos Ethernet para actualizar el firmware, conectores JTAG , etc.
- Definir qué proceso de prueba de fabricación se necesita en función de la definición del producto.
- Verificar que el equipo de prueba actualmente disponible sea adecuado para probar el diseño propuesto. Si se necesita equipo nuevo, se han abordado las cuestiones presupuestarias y existe suficiente tiempo para la instalación y verificación del nuevo equipo. Además, el nuevo equipo de prueba puede requerir capacitación para los operadores y supervisores del equipo de prueba.
Al seguir las reglas generales anteriores, los ingenieros de pruebas minimizan las sorpresas futuras (como agregar componentes adicionales, redistribuir las placas, etc.) que aumentan los costos y los retrasos en el desarrollo del producto final.
Trabajar con equipos multiplataforma, equipos de hardware y software
A menudo, las personas toman atajos para poder entregar productos finales. Debido a estos atajos, la capacidad de fabricación y prueba del producto se vuelve complicada (incapacidad para leer y escribir información, creando desviaciones del proceso, etc.), lo que afecta la complejidad de fabricación de un producto. Debido a esta complejidad, se introducen cuellos de botella en la fabricación y retrasos en el cronograma de entrega.
Con esto en mente, los ingenieros de pruebas siempre participan también en las siguientes revisiones:
- Revisión de esquemas: para asegurarse de que todos los componentes y las rutas de datos/eléctricas sean accesibles y comprobables.
- Revisión del diseño de la placa: para asegurarse de que todas las etiquetas y los componentes sean accesibles. No hay componentes cerca de los bordes, tapas, piezas móviles, etc., lo que aumentaría la probabilidad de que un componente se caiga de la placa.
- Revisión de especificaciones eléctricas: para asegurarnos de que podamos suministrar la energía necesaria a la placa con cualquier dispositivo necesario en cualquiera de los procesos (el dispositivo de TIC debe asegurarse de que pueda suministrar la energía adecuada a la placa sin fuentes de alimentación externas, la cámara de quemado y ESS puede proporcionar el voltaje y la corriente necesarios a una cantidad de dispositivos y, al mismo tiempo, sin modificar las especificaciones de las cámaras para que pueda mezclarse con otros productos)
- Revisión de las especificaciones de diagnóstico: para garantizar que se respeten los formatos de salida de los comandos para simplificar las herramientas de automatización de pruebas que se desarrollarán. Además, para asegurarse de que los comandos estén disponibles para probar todos los componentes.
Mantenimiento del rendimiento
El rendimiento de los productos juega un papel muy importante durante su vida útil. [2] Normalmente hay tres etapas para un producto: ingeniería , producción inicial (PI) y producción completa (PC).
- En las primeras etapas de la ingeniería, el rendimiento de la producción fluctúa mucho. El proceso de fabricación se encuentra en fase de depuración y optimización. Los ingenieros de fundición suelen trabajar con las fábricas para impulsar el rendimiento del producto. La mayoría de las empresas establecen objetivos de rendimiento específicos para cada proceso con el fin de alcanzar los rendimientos esperados.
- Una vez que el rendimiento del producto se estabiliza, generalmente en un 80 %, el ingeniero de pruebas es responsable de hacer avanzar el producto desde las etapas de ingeniería hasta las etapas iniciales de producción. Durante este período, el ingeniero de pruebas supervisará el rendimiento de producción durante un período de tiempo, cambiará los límites del programa de pruebas e incluso trabajará con el ingeniero de fundición para mejorar aún más el rendimiento.
- Una vez que el rendimiento de producción sea superior al 90%, el ingeniero de pruebas puede activar la producción completa de este producto y continuará monitoreando y mejorando el rendimiento de producción.
Además, los resultados mostrarán si es necesario introducir otro proceso (por ejemplo, porque los procesos que ya se utilizan no pueden capturar ciertos errores de prueba). Los resultados también pueden decidir si un proceso de prueba existente se puede reducir (paso a paso o en función del tiempo) o incluso eliminar. Por ejemplo, si los errores de ESS se pueden capturar durante la tercera hora, el tiempo de prueba se puede reducir de las 24 horas normales a tal vez 4. O si un proceso produce un rendimiento del 100 % de manera constante durante un período de 15 meses, los equipos pueden reunirse y decidir eliminar ese proceso por completo.
Automatización de pruebas
La automatización de pruebas se refiere a la automatización del proceso de prueba de un producto mediante el uso de máquinas. Según el producto, las máquinas a las que nos referimos pueden ser una combinación de equipo de prueba automático (ATE) , manipulador, placa de interfaz y programa de prueba que controla el ATE, como en el caso de las pruebas de chips de circuitos integrados .
La automatización de pruebas es una gran parte del trabajo de un ingeniero de pruebas.
La intención completa de automatizar la prueba es la siguiente:
- Hacer cumplir los pasos de prueba a seguir dentro de las especificaciones y en el tiempo correcto.
- Elimina la entrada manual de comandos y datos.
- Automatizar la recopilación de datos.
- Hacer cumplir el flujo del proceso de prueba.
En general, esto impulsa la confiabilidad de la fabricación [3] y la calidad al final de la línea, asegurándose de que todas las unidades enviadas a los clientes estén bien probadas, estresadas, filtradas de cualquier error y configuradas correctamente. [4]
Definición de documentos de prueba estándar
A continuación se presentan algunos de los documentos que los ingenieros de pruebas mantienen o definen:
Fabricante por contrato
Un fabricante por contrato ( CM ) también proporciona un ingeniero de pruebas para sus clientes. La función de estos ingenieros de pruebas varía según el nivel de soporte que brinden a sus clientes: brindar soporte "interactivo y de primer nivel de defensa" únicamente o brindar soluciones parciales o desde cero.
Proporcionar soporte interactivo y de primer nivel de defensa.
El trabajo habitual del ingeniero de pruebas de CM es proporcionar soporte "interactivo y de primer nivel de defensa". A continuación, se indican algunas funciones laborales típicas de un ingeniero de pruebas de CM:
- Revisión de soluciones de prueba con sus ingenieros de pruebas asociados desde el lado del cliente.
- Analizar si la infraestructura cumple con los requerimientos (desde configuración de piso/línea, acceso a red a estaciones de trabajo y/o servidores, mano de obra de operadores, etc.).
- Familiarizarse con la tecnología de los productos del cliente.
- Ser capaz de gestionar, capacitar y apoyar a los operadores que realizan las pruebas reales.
- Ser capaz de depurar y aislar problemas.
- Recopilación de información para retroalimentar a sus socios.
Debido a su estrecha relación con la línea de pruebas, supervisan los productos que pasan por ella e inspeccionan las placas que fallan para decidir si realmente fallaron o si la falla se debió simplemente a una configuración de prueba incorrecta. Algunos ejemplos de estas fallas falsas son:
- Olvidé conectar el cable para hablar con la UUT (o coloqué el cable incorrectamente o lo dejé suelto). Esto provocará que la automatización de la prueba se agote para cualquier respuesta de la UUT.
- Olvidé conectar los cables de bucle invertido al probar una UUT con cualquier interfaz de red (puertos Ethernet/ópticos/etc.). Esto hará que la prueba de tráfico falle.
- Se omitió algún proceso de prueba. Algunos procesos de prueba configurarán la UUT para cargar algún firmware o ponerla en algún estado (es decir, prepararla para ejecutarse en modo de prueba inicial) de modo que cuando comience la automatización de la prueba, cualquier estado conocido que esté esperando no se cumplirá y, por lo tanto, fallará.
- Se omitió implementar algunas desviaciones que requerirían cambios de hardware/software en la UUT.
- Olvidé encender la unidad inmediatamente cuando comenzó la automatización de la prueba. Esto generará el mismo problema que el primer elemento de esta lista.
- Se olvidó de adjuntar otros componentes del dispositivo de prueba.
Proporcionar soluciones parciales o completas
Hay un pequeño número de empresas que prefieren externalizar su trabajo de ingeniería de pruebas a su CM correspondiente. En ese caso, los ingenieros de pruebas del CM se encargarán de proporcionar la solución de automatización de pruebas, el diseño de los accesorios de prueba, la recopilación de datos de rendimiento y el primer nivel de defensa interactivo habitual para sus clientes.
Por supuesto, subcontratar soluciones de pruebas al CM tiene sus ventajas y desventajas.
Algunas de las ventajas son:
- Costo más económico, especialmente si el CM reside en un país donde la mano de obra es mínima.
- Es beneficioso si la propia empresa no tiene o no puede encontrar ningún TE que se ajuste a sus necesidades.
Algunas de las desventajas son:
- Apegarse a un solo CM. Es difícil encontrar un CM que esté dispuesto a compartir información con otro CM.
- Los técnicos de CM rara vez participan en la etapa/fase de diseño del producto.
- Limitaciones de tiempo. Solo se les entregan las especificaciones del producto durante la última etapa de NPI. Debido a esto, las soluciones de prueba se realizan a toda prisa y la calidad suele verse comprometida.
- Conflicto de intereses. La empresa necesita conocer todos los niveles de información que pasan por la línea de productos para poder controlar los posibles problemas que un día podrían acumularse. Pero CM no proporciona este nivel de detalles, solo proporciona cuántas unidades pasaron o fallaron durante el día. Una unidad podría haber fallado 5 veces antes de pasar, lo que puede estar relacionado con algunos problemas de sincronización de algunos componentes del producto, como la CPU o los osciladores, por ejemplo. Cuanto más limpios sean los datos de rendimiento de la primera pasada que proporcione CM, mejor calidad tendrá la unidad que pasó por la línea de montaje. Esto significa que CM se sentiría tentado a proporcionar el resultado final como sus datos de rendimiento de la primera pasada para que refleje su lado de mayor calidad.
Dado que es difícil encontrar un ingeniero de pruebas que conozca todos los aspectos de la metodología de pruebas (desde pruebas de PCB como ICT, pruebas JTAG, pruebas de sonda voladora y pruebas de rayos X hasta pruebas PCBA que incluyen la escritura de la automatización de pruebas desde pruebas funcionales hasta pruebas FQA, entre otras), las empresas suelen subcontratar parte del desarrollo de esta pieza de prueba faltante a su CM. Por ejemplo, si ninguno de los ingenieros de pruebas internos sabe mucho sobre accesorios de ICT, le pedirán a su CM que desarrolle las soluciones de prueba de ICT para ellos.
Véase también
Referencias
- ^ "威尼斯欢乐娱人城2299-首页". www.tcdmsecurity.com . Archivado desde el original el 25 de septiembre de 2008.
- ^ "Análisis de rendimiento y pruebas de silicio: documentos técnicos". Archivado desde el original el 20 de julio de 2011.
- ^ "中国电子制造 EMAsia-China.com". Emasimag.com. Archivado desde el original el 17 de febrero de 2012 . Consultado el 25 de enero de 2014 .
- ^ "Análisis de costo-beneficio de la automatización de pruebas". StickyMinds. 17 de noviembre de 2000. Consultado el 25 de enero de 2014 .
Enlaces externos
- Sociedad Estadounidense de Ingenieros de Pruebas - Asociación profesional
- Revista especializada en ingeniería de evaluación
- Conferencia Internacional de Pruebas (ITC)
