手机装配线测试系统设计方案

1 手机装配线测试系统设计方案 利用测试设备、计算机、网络、数据库等现代技术，对手机装配线（后线）流程进行控制，存储并处理生产过程中的实时数据，自主研发并建立生产测试系统，为生产作业提供生产支持和数据服务，为生产管理、质量管理、公司决策提供数据依据。 为了保证测试系统目标的实现，针对测试系统中存在的需解决的问题： 系统建立 、 流程结构 、 软件架构 、 硬件架构 、 数据存储 等关键问题提出解决方案，形成对建立测试系统具有指导意义的总体设计。 A、测试系统名称： 手机装配线生 产测试系统。 B、任务提出者： 方案撰写者： 开 发 者： 用 户： C、设计对象 装配线测试系统是对装配线基本流程的测试工序进行规划设计和控制，以提高测试准确率和作业效率，保证手机质量为目的，包括测试设备、测试软件、数据库、网络等部分的综合测试系统。 典型生产线流程 生产线系统流程因具体产品的类型、开发平台、生产关系要求不同而异，现在图 2 手机前线生产： 机贴片生产，焊膏至 段。 手机后线生产：程序下载至入库。 本方案针对手机后线（装配线）生产测试系统进行设 计，因此，前题为 图 型生产线流程图 装配线测试系统与手机 生产线 系统的关系 装配线测试系统与手机 生产线 系统的关系，如图 图 配线测试系统 与手机生产线系统的关系 手机生产线系统 装配线系统 装配线测试系统 3 表 义 ： 流程控制 利用本系统对装配线生产进行规范，对装配线流程进行控制，提高作业效率。 4 数据存储 能够存储生产过程中的实时数据和测试数据，提供数据查询功能。 可扩展性 可以在本地根据生产需要进行功能扩展，完成不同型号的手机测试任务 可移植性 具备跨平台的可移植性，能够方便地 移植到其他系统上， 以适应多种平台，多种作业环境。 可靠性 该测试系统中的各功能部分运行要可靠，减少出现故障的概率，避免影响手机生产的正常进行。 安全性 该测试系统运行要保证正常的生产安全。 3 设计思想 为了确保系统达到需求规定的要求，将测试系统按基本测试项目划分为若干个子功能模块，可以达到以下目的。 每个工序按照实际的测试项目选择子功能模块，组成该工序的测试程序。 实现了测试系统 的灵活性。 由于各个功能模块相互独立，互相没有影响，降低了故障出现的概率，提高了系统的可靠性。 便于扩展测试项目和功能。 分层设计是指将软件系统中的底层设备驱动、测试功能实现、人机交互界面进行分层 实现，方便进行扩展和移植。 5 4 手机装配线流程 在典型流程上总结出装配线基本流程，该流程由如图 所示工序组成。 图 配线基本流程图 在表 出了装配线各测试工序的功能描述。 表 配线各测试工序描述 工序 功能描述 D/L 利用下载工具为手机下载软件和 手机进行 试和校准， 试和校准， 试和校准， 准和测试 对手机外设进行功能测试和检查装配质量。 手机进行综合测试。 手机天线进行耦合测试。 样测试 载 为手机分配 码并打印机身贴 包装 将手机，三包卡上用的 码等包装进包装箱待发货。 程控制原则 正常流程中的产品按照工序流程一步步向下 一级工序或在同一级工序中运动，不能够直D/L T 配置、 包装 入库 机 组装 板级维修 整机维修 己完成 结束 无测试项工序 含测试项工序 流水线方向 维修工序 6 接到下一级工序以后的工序进行测量，即不能越站。 正常流程中的产品返回到上一级工序上测量时，原级工序要重新测试。 对于非正常流程的测试采用测试系统软件的单机版。 5 系统结构设计 测试系统由各工作站的测试设备、测试软件、测试夹具、网络等组成，数据存储在服务器上。测试系统架构如图 示。 装 配 线 测 试 系 统D / 仪器和工具D/测试软件试系统架构 根据测试系统架构，确定测试系统结构为星形结构。如图 7 图 试系统拓扑结构 测试系统为非集中处理，计算模式为文件服务器模式。 工作站通过网络与数据库服务器相连接形成文件服务器模式。文件服务器以数据库的形式对各工作站上要共享的数据进行统一管理。 图 试系统计算模式 据库服务器 D/L T 装 维修 系统管理 数据 处理后的数据 D/L 工作站 作站 作站 作站 作站 作站 作站 包装 工作站 维修 工作站 系统管理工作站节点 数据库 服务器 局域网 8 图 明了建立手机测试系统的流程。 确 定 调 试 项 目确 定 测 试 标 准设 计 测 试 方 案设计测试工具和夹具开发测试软件测 试 系 统选择测试仪器集 成各 工 序 测 试 子 系 统图 试系统设计流程 测试项目 在手机开发过程中，由各部门设计工程师按照手机的设计方案，提出手机测试项目。主要是由硬件工程师提出手机硬件测试项目。 测试标准 根据手机通信协议和设计方案制定测试的规范标准。 试应符合相应通信协议的标准。 其他测试标准如有行业统一标准的，就遵循行业统一标准。 其他没有统一标准的，应在产品定义时，确定出厂标准。 9 测试方案 测试方案是由硬件工程师、测试工程师、软件工程师对每个测试项目的测试方法进行设计，提出硬件需求和软件需求。 主要包括以下内容： 表 试方案内容 序号 项目 说明 提供者 1 测试项目测试方法设计 说明 书 说明手机各测试项目的方法，可包含测试仪器、工具、夹具、软件等内容。 硬件工程师、 测试工程师 2 测试仪器需求说明书 手机测试项目所需测试仪器的说明。 测试工程师 3 测试工具设计说明书 手机测试项目所需测试工具的设计图、电路图、说明文档等。 测试工程师 4 测试夹具设计说明书 手机测试项目所需测试夹具的设计图、电路图、说明文档等。 测试工程师 5 测试软件概要设计说明书 测试软件的概要设计说明书 软件工程师 6 手机测试接口说明书 手机软 件提供给测试使用的各种测试接口说明书，如串行协议、 令等。 软件工程师 集成 在测试方案的基础上制造测试工具和开发测试软件，进行各部分的开发，最终按照工序集成为各工作站的测试子系统。 6 装配线基本测试项目 装配线基本测试项目是构成装配线测试系统的基本元素，根据实际生产需要组合成生产测试工序。在确定测试项目的同时，确定测试标准，制定测试方法，制定相应工作站设计说明书。重点说明测试项目、测试标准、测试方法，简要提出对软件和硬件的要求。 表 配线基本测试项目 项目 功能描 述 测试项目文档 工作站文档 下载手机软件 利用下载工具为手机下载软件 载设计说明书 D/L 下载工作站设计说明书 10 下载 利用下载工具为手机下载 义说明书 电流测试 开机电流、关机电流、待机电流测试、射频发射电流、 电流测试设计说明书 作站设计说明书 作站设计说明书 作站设计说明书 源测试 电源测试设计说明书 源校准（ F 测试。 试设计说明书 RF F 校准： 率校准 率校准 动增益校准 试 试设计说明书 作站设计说明书 盘测试 试设计说明书 试 试设计说明书 频测试 音频测试设计说明书 振动测试 振动器测试 振动器测试设计说明书 载 下载 载设计说明 书 作站设计说明书 网号电池号充电器 号 在包装工序，确保 网号、电池号、充电器五号对应， 号对应。 包装设计说明书 包装工作站设计说明书 组装工序 手机装配作业 装配作业指导书 表 配线基本测试项目 测试项目文档 测试项目内容 工作站文档 工作站文档内容 载设计说明书 制指令，下载串行 D/D/L 工作站的作业项目、流 11 协议，软件和硬件支持等 程要求 义说明书 码格式，生产信息格式 电流测试设计说明书 电流测试项目、测试方法、测试标准、软件和硬件支持等 作站设计说明书 作站设计说明书 作站设计说明书 作站设计说明书 包含电流测试设计说明书、电源测试设计说明书、 电源测试设计说明书 电源管理单元的测试项目、测试方法、校准算法、测试标准、软件和硬件支持等 试设计说明书 测试项目、测试方法、校准算法、测试标准、软件和硬件支持等 试设计说明 书 测试项目、测试方法、测试标准、软件和硬件支持等 作站设计说明书 作站设计说明书 包含 试设计说明书、 试设计说明书、 试设计说明书、音频测试设计说明书、 振动器测试设计说明书等的内容及子系统集成方法。 试设计说明书 测试项目、测试方法、测试标准、软件和硬件支持等 试设计说明书 测试项目、测试方法、测试标准、软件和硬件支持等 音频测试设计说明书 音频的测试项目、测试方法、测试标准、软件和 硬件支持等 振动器测试设计说明书 振动器的测试项目、测试方法、测试标准、软件和硬件支持等 载设计说明书 载软件和硬件支持等 作站设计说明书 包含 载设计说明书及相关内容。 12 包装设计说明书 包装工序的要求、软件和硬件支持等 包装工作站设计说明书 包含包装设计说明书及相关内容。 装配作业指导书 手机组装工序的操作指导的规范 7 物理设备设计 物理设备是指在生产测试中需要的测试设备和系统设备。 测试设备是指在生产测试中需要的测试仪器、测 试工具、测试夹具、计算机等相关设备。 根据测试项目设计说明书和工作站设计说明书，制定测试工具设计说明书。详细说明所需硬件设备、工具、夹具的型号、规格，对于需进行设计生产的生产工具要有相应的设计图纸。 表 出每个测试项目所需的测试设备。 表 本测试项目所需要的测试仪器 项目 仪器和工具 夹具 文档 下载手机软件 流电源 多串口下载夹具 下载工具设计说明书、电路图 下载 流电源， 条码打印机，激光扫描仪 电流测试 流电源 试夹具 试夹具 试夹具 试夹具 试工具设计说明书（含电路图） 试工具设计说明书（含电路图） 试工具设计说明书（含电路图） 试工具设计说明书（含电路图） 电源测试和校准 流电源 试和校准 960 或 R&S 流电源，射频屏蔽箱 C， 流电源 试夹具 试工具设计说明书 C， 流电源 C， 流电源 C， 流电源 13 振动测试 流电源 载 流电源， 条码打印机 载夹具 试夹具设计说明书 入网号电池号充电器 号 条码打印机，激光扫描仪 装配作业指导书 组装工序所需的各种夹具 组装工序夹具设计说明书 系统设备是指测试系统正常运行所需要的设备， 如表 示。 表 统设备 项目 说明 文档 备注 数据库服务器 专用数据库服务器 系统设备设计说明书 具体型号和规格可按实际生产要求选择。 交换机 源 备用电源 8 软件架构设计 数据库服务器： 工作站： 业版或 数据库管理系统： 网络版： 000 14 单机版： 工作站开发软件： 中间件：数据库中间件 备控制中间件 根据需求规定、设计原则、设计思想和实际情况将软件结构分解为三层结构。 应用层 中间件层 系统层 用层 应用层是测试系统软件所在的层次，它的作用是直接服务于测试系统的应用领域。 应用层以可分为专用应用层和通用应用层。 专用应用层 专用应用层中的子系统直接面向具体应用，即每个工作站的应用软件。 实现测试系统与现场操作员的人机交互界面。 通用应用层 通用应用层中的子系统可以被专用应用层的多个子系统所引用，具有通用 性。实现以下功能： 采用 术或动态链接库，实现测试系统与测试设备的控制与交互功能，为专用应用层提供统一的接口，以支持扩展性和移植性。 采用 术、动态链接库或配置文件的方法实现测试系统与手机平台交互功能，为专用应用层提供统一的接口，以支持扩展性和移植性。 实现对数据库的输入和输出功能。 间件层 中间件层是支撑测试系统运行的有关中间件， 15 统层 系统层包括操作系统、低层协议等系统软件， 台， P 协议，串口协议。 D L B T C I T F T A T O Q C I M E 系 统 管 理 S B CW i n d o w s ， T C P / I P ， 串 行 协 议专 用 应 用 层通 用 应 用 层中 间 件 层系 统 层图 件结构设计 分为单机版和网络版。 机版 采用本地存储模式。数据存储在本地 据库上。 在手机的 中存储测试后状态（ 下一站读取该 来判断上一工序是否通过。 提供将本地数据导入数据库服务器的导入工具。 16 络版 采用异地存储模式。所有数据库存储在数据库服务器上 在手机的 中存储测试后状态（ 流程控制过程中，程序在执行时需要查询数据库来判断上一工序是否 通过。 表 件设计文档 软件名称 文档类型 数据库设计说明书 （概要设计、详细设计） 流测试组件设计说明书（概要设计、详细设计） F 测试和校准组件设计说明书（概要设计、详细设计） 源测试和校准组件设计说明书（概要设计、详细设计） 盘测试 组件设计说明书（概要设计、详细设计） 试 组件 设计说明书（概要设计、详细设计） 动测试 组件 设计说明书（概要设计、详细设计） 音测试 组件 设计说明书（概要设计、详细设计） 件 设计说明书（概要设计、详细设计） 载组件设计说明书 （概要设计、详细设计） 印设计说明书（概要设计、详细设计） （单机版、网络版） T 工作站操作软件设计说明书（单机版、网络版） 作站操作软件设计说明书（单机版、网络版） T 工作站操作软件设计说明书（单机版、网络版） T 工作站操作软件设 计说明书（单机版、网络版） 作站操作软件设计说明书（单机版、网络版） 作站操作软件设计说明书（单机版、网络版） 装工作站操作软件设计说明书（单机版、网络版） 17 系统管理工作站操作软件设计说明书（网络版） 表 试程序列表 软件名称 组件名称 功能 编程语言 编程环境 D/L 工作站操作软件（单机版、网络版） D/L 组件 利用下载工具为手机下载软件、 S/N、 软件版本检查 C T 工作站操作软件 （单机版、网络版） 作站操作软件（单机版、网络版） 作站操作软件 （单机版、网络版） 电流测试组件 对手机进行电流测试， C F 测试和校准组件 行校准和测试 C 源测试和校准组件 对手机进行电源测试和校准。 C 作站操作软件 （单机版、网络版） 键盘测试 组件 键盘 测试 C 试 试 C 动测试 振动测试 C 音测试 回音测试 。 C 作站操作软件 （单机版、网络版） 抽样测试 C 作站操作软件（单机版、网络版） 件 为手机分配 码并打印机身贴 ,并下载 码 C 装工作站操作软件（单机版、网络版） 打印 打印机身贴，记录包装信息 C 统管理工作站操作软件 实现数据库查询、管理等功能 18 9 数据存储设计 数据存 储设计采用两套模式。 服务器模式 采用异地存储方式，所有数据存储在数据库服务器上。 统采用 作系统 用 用于网络版。 本地存储模式 在网络不通或数据库服务器无法工作时，采用本地存储模式，即所有数据存储在本地的数据库内。在条件合适时再导入数据库服务器。适用于单机版。 统采用 据库，操作系统 以各工作站的设计为基础，根据 各工作站的数据存储要求进行数据库设计，书写数据库设计说明书，作为建立数据库的依据。 计原则 符合数据库设计规范。 充分考虑扩展性。 用户级别为 3 级。 表 级别 权限 可进行的操作 系统管理员 0 高 工程师、操作员的添加、删除；重要参数设定；测试 工程师 1 中 操作员的添加、删除；重要参数设定；测试 操作员 2 低 一般参数设定；测试 19 计要求 记录测试的工作站。记录网卡。 记录操作员。 服务器与工作站必须保持时间同步。 处于单机状态测试的手机必须 在单机状态中测试完全部项目。 只取最后一次数据记录更新主表。 在主表中记录 数和 数。 在下一道工序中测试完的手机返回到上一道工序或以前的工序中测试时，从新测试的工序的下一道工序往后所有工序的主表状态都要置空。 9 表 据库设计文档 名称 内容 数据库设计说明书 测试系统数据库的详细设计 10 网络平台设计 将装配现场设备进行连网，采集现场数据，进行实时控制和数据存储。一般手机生产线都具有以太网网络，利用现场的网络搭建生产支持网络。 采用星型结构。 网络节点因不同的厂家生产线环境而异，在进行网络布线时，首先制定网络设计 20 书 ,按照设计进行连网，现给出一标准用例。 图 络节点设计 配备专人负责网络的维护，建立定期检查制度。 生产线内网与办公网要隔离。注意网络安全，绝不能被病毒侵害。 保证通讯设备状态良好。 保证网络通讯链路畅通。 21 11 测试方案 在测试系统开发过程中，针对每个工作站的软件制定 测试设计书 ，按照测试计划进行系统调试。 表 试设计文档 列表 文档名称 文档类型 数据库测试说明书 （单机版和网络版） T 工作站操作软件测试说明书（单机版和网络版） 作站操作软件测试说明书（单机版和网络版） T 工作站操作软件测试说明书（单机版和网络版） T 工作站操作软件测试说明书（单机版和网络版） 作站操作软件测试说明书（单机版和网络版） 作站操作软件 测试说明书（单机版和网络版） 装工作站操作软件测试说明书（单机版和网络版） 统管理工作站操作软件测试说明书（单机版和网络版） 2 质量管理 为了保证测试系统质量，所有文档、图纸、程序都要存档，进行版本管理。如果某个设计方案有变动，应及时书面通知与其相关或有联系的环节和设计人员。 在每个软件、硬件完成一个阶段性工作后，都要进行系统测试，然后进入下一阶段。 22 13 关键问题 在本测试系统的开发中存在以下关键问题： 手机下载的串行协议。 手机软件提 供的控制指令、调试指令。 电源校准算法。 准算法。 由手机软件平台提供商提供以上功能和算法。 14 产品 测试系统产品包括中间产品和最终产品。 中间产品是指为了建立测试系统由各部门工程师提出的设计书、设计图、电路图等文档和用于内部使用的 件、动态链接库等。 硬件设计说明书、设计图 软件设计说明书 件、动态链接库 这些中间产品都是属于 非移交产品 ，即向公司交出但不必向用户移交的产品。 最终产品是指最后形成测试系统的程序、文档、测试设 备和工具等。 属于向用户提供的 可移交产品 。 23 可移交程序。 产品包括需移交给用户的程序、文档、设备。 表 移交程序列表 软件名称 功能 编程语言 编程环境 D/L 工作站操作软件（单机版、网络版） 利用下载工具为手机下载软件和 S/N C T 工作站操作软件（单机版、网络版） 对手机进行 试和校准，段进行校准和测试 C 作站操作软件（单机版、网络版） 对手机外设进行功能测试和检查装配质量。 C T 工作站操作软 件（单机版、网络版） 对手机进行综合测试。 C T 工作站操作软件（单机版、网络版） 对手机天线进行耦合测试。 C 作站操作软件（单机版、网络版） 抽样测试 C 作站操作软件（单机版、网络版） 为手机分配