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Birkenfeld (Baden-Württemberg). Im Kundenauftrag hat das Unternehmen MCD Elektronik GmbH vor Kurzem ein modulares Testsystem für die zuverlässige und zerstörungsfreie kombinierte Analyse von Audio-, Bus- und HF-Signalen an intelligenten Kommunikationskabeln mit komplexen Steckverbindungen entwickelt. Gegründet 1983, gehört die mittelständische Firma aus Birkenfeld bei Pforzheim heute zu den international gefragten Spezialisten, wenn es um derartige Systeme für elektronische und mechatronische Baugruppen geht. Kunden sind sowohl weltweit agierende Konzerne als auch innovative Mittelständler. Auch im Verteidigungsbereich ist es unerlässlich, die sicherheitskritische Kommunikation unbedingt vor Signalstörungen zu schützen.
Nachfolgender Beitrag „Entwicklung eines modularen Systems zur Prüfung komplexer Kommunikation“, verfasst von MCD, dürfte in Fachkreisen auf großes Interesse stoßen. Über das Birkenfelder Team haben wir letztmalig im September vergangenen Jahres berichtet (siehe hier).
Heute überwiegen immer anspruchsvollere Kabelarchitekturen
Die Entwicklung digitaler Kommunikationstechnologien hat in den vergangenen Jahren die Anforderungen an die zugrundeliegende Verkabelung massiv verändert. Während Kabel früher hauptsächlich der reinen Signalübertragung dienten, müssen moderne Verbindungen heute deutlich mehr leisten. Höhere Datenraten, komplexe Protokolle, präzise Timing-Anforderungen und die Integration verschiedener Schnittstellen – beispielsweise für Audio-, Daten- und Steuerinformationen – führen zu immer anspruchsvolleren Kabelarchitekturen.
Gleichzeitig werden immer öfter aktive Komponenten, Mikrocontroller oder programmierbare Elektronik direkt in Steckern oder Leitungen integriert. Insgesamt entwickeln sich Kabel von passiven Verbindungselementen zu intelligenten Systemkomponenten, deren Funktionalität weit über die reine physische Verbindung hinausgeht. Damit steigen auch die Anforderungen an Entwicklung, Qualitätssicherung und Diagnose dieser komplexen Kommunikationsverbindungen.
Wachsende Herausforderungen durch intelligente Kabel
Als Hersteller einer großen Vielfalt an Kommunikationsgeräten sah sich vor einiger Zeit ein Kunde der MCD Elektronik mit dem Problem konfrontiert, mit gängigen Testsystemen den eigenen Anforderungen im Bereich der Qualitätsprüfung nicht mehr gerecht werden zu können.
Während verbreitete Systeme in erster Linie auf einfache Verbindungsprüfung oder Signalqualitätsmessung ausgelegt sind, fertigt dieses Unternehmen nicht nur Kabel für eine einfache Punkt-zu-Punkt-Verbindung, sondern auch komplexe Kabel (wie etwa USBC-auf-Audio-Adapter mit integrierter Elektronik). Kam es in diesem Bereich zu Reklamationen, war eine aufwendige Analyse erforderlich, die mit vorhandenen Prüfsystemen nicht zerstörungsfrei durchgeführt werden konnte.
Experte für kundenspezifische Komplettlösungen für die Qualitätssicherung
Bei der Prüfung intelligenter Kabel mit integrierter Elektronik müssen logikbasierte Komponenten, digitale Schnittstellen und hochfrequente Signale berücksichtigt werden. Zudem sind moderne Steckverbinder hochverdichtet, um die erforderlichen Schutzklassen zu erreichen. All diese Faktoren wurden bisher von Testsystemen nicht berücksichtigt und waren, schon gar nicht für unterschiedliche Signale, in einem System kombiniert verfügbar.
Unter diesen anspruchsvollen Voraussetzungen und hohen Anforderungen erhielt MCD als Experte für kundenspezifische Komplettlösungen für die Qualitätssicherung den Auftrag, ein geeignetes System zu entwickeln, das eine zuverlässige und dabei vor allen Dingen zerstörungsfreie Analyse von Audio-, Bus- und HF-Signalen an intelligenten Kommunikationskabeln mit komplexen Steckverbindungen ermöglicht.
MCD setzte bei der Lösung der Aufgabe auf einen modularen Ansatz
Bei der Umsetzung konnte MCD auf bewährte Komponenten aus eigener Entwicklung zurückgreifen: Die Basis des neuen Testsystems bildet die universelle VTS 2030 Plattform. Das 19-Zoll-System bietet Platz für verschiedene Messkomponenten, wie Multimeter, AudioAnalyzer, Oszilloskop und erforderliche Kommunikationseinheiten.
Seine Vielseitigkeit erhält das System durch den Einsatz eines flexiblen Kassetten-Systems. Jede einzelne Kassette ist dabei auf eine spezifische Steckverbindung ausgerichtet: USB-C, LAN, Audio sowie digitale IOs und arbeitet dabei mit eigenständiger Elektronik zur Signalerzeugung, Messung und Kommunikation mit dem jeweiligen Prüfling. Dabei wurde auch die Anforderung des Kunden berücksichtigt und jede Kassette mit integrierter Logik sowie einem Zählwerk zur Erfassung der Steckzyklen ausgestattet.
Im Ergebnis erlaubt das Testsystem unter anderem Audioanalysen, Oszilloskopmessungen der Signalqualität sowie eine Programmierung von EEPROMs. Diagnosen in Echtzeit können über integrierte Embedded-Systeme durchgeführt werden.
Langfristig zukunftssicher durch große Flexibilität
Die Steuerung der Prüfabläufe erfolgt im von MCD entwickelten Testsystem über die bewährte Softwareplattform MCD TestSuite. Diese steuert die angeschlossenen Messgeräte über hardwarespezifische Toolmonitore und ermöglicht eine flexible Kombination verschiedener Prüffunktionen. Im Ergebnis kann nun der Kunde FFT-Analysen, Frequenz- und Pegelmessungen, I²C-Kommunikation sowie USB- oder LAN-Analysen nach eigenen Vorstellungen innerhalb eines Prüfablaufs kombinieren.
Der modulare Aufbau im Kassetten-System ermöglicht die flexible Erweiterung um neue Steckervarianten. Das System bleibt so langfristig zukunftssicher und kann künftige Schnittstellenstandards integrieren, ohne dass hierfür grundlegende Anpassungen des Systems erforderlich sind.
Effiziente Qualitätssicherung und Anwenderfreundlichkeit
Mit dem modularen Testsystem ist es dem Unternehmen MCD Elektronik gelungen, alle Anforderungen des Kunden umfassend zu erfüllen. Die Verbindung aus universeller Infrastruktur mit Berücksichtigung spezifischer Schnittstellen in Gestalt des Kassetten-Systems und der Einsatz intelligenter Software gewährleisten anwenderfreundliche und zukunftssichere Standardisierung mit hochgradig individualisierbarer Anpassungsfähigkeit.
Durch den Einsatz eines integrierte Zählsystems zur Erfassung der Steckzyklen an jeder einzelnen Kassette lässt sich auch die regelmäßige, verschleißabhängige Wartung optimal vorausschauend planen, womit das System insgesamt zur Prozessoptimierung beiträgt.
Als besondere Anforderung des Kunden lassen sich neue Kassetten von ihm eigenständig entwickeln und über die Software konfigurieren. All dies ist ortsunabhängig möglich, wodurch das System an unterschiedlichen Produktionsstandorten des Kunden und außerdem auch von Zulieferern eigesetzt werden kann. Damit wird der gesamte Prozess der Qualitätssicherung sinnvoll ausgeweitet und optimiert.
Zu unserem Bildmaterial:
1. Firmensitz der MCD Elektronik GmbH in Birkenfeld bei Pforzheim – seit mehr als 40 Jahren Kompetenzzentrum für Test- und Automatisierungstechnik in der Elektronikfertigung.
(Foto: MCD Elektronik GmbH)
2. Ob Luftfahrt, Einsatzkommunikation oder maritime Anwendungen: Das modulare Prüfsystem von MCD Elektronik analysiert komplexe Signalübertragungen zuverlässig und zerstörungsfrei.
(Bild: MCD Elektronik GmbH)
3. Das modulare MCD-Testsystem ermöglicht eine kombinierte Analyse von Audio-, Bus- und HF-Signalen an intelligenten Kommunikationskabeln und komplexen Steckverbindungen.
(Foto: MCD Elektronik GmbH)
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