FORUM DE LELECTRONIQUE 2005 CONFERENCES AFCEM Métrologie et instrumentation en CEM Automatisation...

FORUM DE L’ELECTRONIQUE 2005 CONFERENCES AFCEM

Métrologie et instrumentation en CEM

Automatisation des mesures et tests

Présenté par : F. Amoros-Routié

Préparé par : A.Sadoun et F.Amoros-Routié

n e x i o

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Métrologie et instrumentation en CEMn e x i o

Les problèmes à résoudre

Pertes de temps : logistique et double saisies Essais non industrialisés Demande compétences spécifiques CEM pour

faire un essai Essais et résultats isolés Non intégration moyens de surveillance Non standardisation des résultats, des

rapports, …

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Pourquoi automatiser les mesures et les tests ? Performance :

Optimiser au maximum la durée du test - Gain de temps

Faire plus de test en moins de temps ou faire des tests plus poussés dans le même temps

Procédures d’essais complexes : difficiles ou lourdes sans automatisation : Calibration sur 16 positions, discrimination BE/BL,

Maximisation 55022 : utilisation plateau-mat, …

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Pourquoi automatiser les mesures et les tests ? Qualité :

Maitrise du processus, Traçabilité des mesures, des matériels, Limitation des erreurs manuelles de l’opérateur, Contrôle des instruments en cours de mesures,

Reproductibilité : L’automatisation reproduit à l’identique la

même procédure de test

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Pourquoi automatiser les mesures et les tests ? Démocratisation de l’essai :

Compétences techniques de l’opérateur moins importantes que pour l’essai manuel.

C’est un moyen de test au service du produit Utilisation en libre service par concepteur Attention : possibilité de perte de compétences mesures

de l’utilisateur – trop de confiance dans automatisation et pas de diagnostic en cas de problème sur processus de test CEM.

Temps de formation faible à l’utilisation du logiciel pas à la CEM

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Pourquoi automatiser les mesures et les tests ? Traçabilité de l’essai:

Tout est enregistré et sauvegardé. Les mesures, les matériels, les corrections, les défauts constatés…

Prise en compte des paramètres d’acceptation clients dans les essais d’immunité.

Gestion informatisée des résultats : Génération rapport automatique, Diffusion et partage des résultats, Lien avec d’autres outils (simulation, métrologie,

capitalisation, …)

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Quels tests automatisés ?

Tous les essais radiofréquences :

Les essais d’émission conduite et rayonnée.

Les essais d’immunité conduite, rayonnée, magnétique et chambre à brassage de mode.

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Quels tests ne pas automatisés ?

Essais non automatisables ou dont l’automatisation apporte peu par rapport à un essai manuel

Décharges électrostatiques (EN 61000-4-2) Champ magnétique à 50/60 Hz (EN 61000-4-8) Champ magnétique impulsionnel (EN 61000-4-9) Champ magnétique oscillatoire (EN 61000-4-10) Ondes oscillatoires (EN 61000-4-12) …

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Quand automatiser ?

Cas du spécialiste essais CEM Augmentation du nombre d’essai, de moyens, de

matériels, d’utilisateurs : Homogénéisation et contrôle les méthodes Centralisation et partage des résultats, des essais, des

paramètres Augmentation des exigences sur

Niveau de détail rapport Diffusion des résultats

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Quand automatiser ?

Cas du non spécialiste essais CEM Utilisation du moyen directement par les concepteurs

des produits en études, pré-qualification, maintenance, …

Ou un ou plusieurs de ceux du spécialiste

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Comment automatiser ?

Développement sur mesure : interne ou externe (sous-traitance) en Labview, C++, VB, …

Logiciel généraliste en test : demande une personnalisation/programmation

Logiciel constructeur matériel : privilégié les matériels du constructeur

Logiciel spécialisé en CEM

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Zoom sur avantages induits par l’automatisation

La répétitivité des essais Les critères de surveillance des produits

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Répétitivité des tests : objectif

Assurance de reproduire les tests et leur résultats dans quelque soit le laboratoire

Limitation des tests en externe

Comparer les résultats des tests suite à des modifications aide au choix de conception, validation d’une modification, …

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Répétitivité des tests : bonnes pratiques Rédaction et application de procédures de tests

très détaillées : Limitations des paramètres arbitraires : Positionnement du

matériel en essai, cheminement des câbles, conditions climatiques, etc…

Utilisation des mêmes matériels de tests : Il peut y avoir des disparités suivant la chaîne de tests utilisée

(sensibilité d’un récepteur de mesure, dimensions d’une cage de Faraday, etc…).

Automatisation des tests : Limitation des erreurs ou interprétations dues au facteur humain.

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Répétitivité des tests : les limites

Erreurs dues au facteur humain Instabilité des appareils de tests Les conditions du test

Exemple : Les essais de champ électromagnétique rayonné en champ libre ou les décharges électrostatiques si le degré d’humidité dans l’air est important.

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Critères de Surveillance : Objectif

Automatiser la surveillance de l’EST : Banc de test de l’équipement

Synchroniser les actions du banc de test EST avec le séquencement de l’essai CEM.

Mémoriser les défauts détectés par le banc de test de l'EST avec le contexte CEM de test : Freq, Modulation, Niveau, Défaut détecté

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Surveillance d’image

Acquisition d’images provenant d’une caméra.

Surveillance avec en cas de défaut: Émission d’un signal sonore

Enregistrement de l’image où est apparu le défaut

Interface avec systèmes externes (DDE, RS232, GPIB) Affichage en incrustation

d’informations provenant du système(fréquence, niveau, modulation…)

Message qualifiant le défaut

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Surveillance de voies analogiques

PC BAT-EMC

Easy Monitoring

Boitier USB(inclus)

Système Externe(Contrôle & Stimulation)

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Fonctions d’un logiciel d’automatisation Le support des méthodes d’essais La modularité et l’homogénéité L’ergonomie : faire un essai a partir d’un autre,

limitation des clics et sélections. L’ouverture du pilotage – indépendance vis-à-vis des

constructeurs de matériels. Le paramétrage des fonctions de transfert L’ouverture des méthodes : les normes évolues ou les

clients ont des CDC spécifiques L’exportation des données Support technique : équipe dédiée – nombre de personnes

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Fonctions plus d’un logiciel d’automatisation Mode investigation L’ouverture vers la stimulation du produit – la

surveillance des critères de succès La génération des rapports d’essai La gestion du parc matériel - La correction des

mesures La gestion des résultats La gestion des campagnes d’essais

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Bénéfices constatés : Organisation

Intégration rapide des utilisateurs

Aide à l’organisation du laboratoire : homogénéisation des méthodes

Mise en place de Standard documentaire

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Bénéfices constatés : Qualité

Contrôle des mesures en exécution, Sécurité, cohérence des données. Limitation des erreurs de manipulations. Réponse aux exigences de Traçabilité :

Lien entre installation et résultats d’essai, Enregistrement de toutes les mesures,

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Bénéfices constatés : Production

Temps de préparation d’un essai : configuration, choix matériels, ... Sans : XX minutes à XX jours. Avec : < 2 minutes

Temps de préparation d’un essai lorsque que l’on veut le réexécuter un mois plus tard. Sans : XX minutes à XX jours. Avec : immédiat.

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Bénéfices constatés : Production

Temps passé au pilotage de l’installation Sans : un utilisateur en continu le temps de l’essai. Avec : c’est le système qui s’en occupe, l’utilisateur surveille et

peut se concentrer sur l’équipement.

Délai pour fournir un rapport d’essai Sans : XX jours à X mois. Avec : immédiat à X heures si l’on désire personnaliser.

Temps restant pour diagnostiquer les problèmes Sans : XX minutes. Avec : Tout le temps gagné par ailleurs.

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L’automatisation : historique

Années 80 : début de l’automatisation

1995 : début de l’industrialisation de l’automatisation

Aujourd’hui : l’automatisation de la génération du test CEM est mature

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L’automatisation : tendances pour demain

Augmentation de l’automatisation des outils de stimulation et de surveillance couplés avec l’outil de tests CEM

Augmentation de l’automatisation de la génération des rapports et de leur niveau de détails

Augmentation des essais : exemple délocalisation, … Couplage avec logiciels de métrologie et de simulation. Consultation des essais via Intranet Introduction de la modélisation des méthodes d’essais dans les

logiciels de simulation Passage de la gestion d’un essai à la gestion de campagne

d’essais Industrialisation de la validation des logiciels d’automatisation

d’essais, Maitrise des modifications …