Test Tezgahı (Test Bench) Nedir ?

Bu kısa makalede test tezgahlarının ne olduğu ve çeşitli sektörlerdeki önemli rolleri açıklanmaktadır, bu makalede edineceğiniz kavramlar şu şekildedir;

• Test tezgahının ne olduğunu anlamak
• Test tezgahlarının nasıl kullanıldığını öğrenmek
• Test tezgahlarının geleceğini görmek

Test tezgahı, elektronik veya yazılım sistemlerini test etmek için tasarlanmış kontrollü bir ortamdır. Gerçek dünya senaryolarını simüle ederek geliştiricilerin ve mühendislerin dağıtımdan önce bir sistemin performansını, işlevselliğini ve güvenilirliğini değerlendirmesine olanak tanır. Bu kontrollü ortam, kusurların belirlenmesi ve giderilmesi ve nihai ürünün gerekli özellikleri ve kalite standartlarını karşılamasını sağlamak için çok önemlidir.

Bir test tezgahının birincil faydası, ürünlerin amaçlandığı gibi çalışmasını sağlamaktır. Ürünler piyasaya sürülmeden önce olası sorunların belirlenmesi ve ele alınması, üreticilerin hurdaya çıkarılması veya yeniden işlenmesi gereken büyük miktarlarda ürün üretmekten kaçınmasına da yardımcı olabilir.

Ürünlerin geçerli endüstri ve hükümet düzenlemelerini karşılamasını sağlamak da önemlidir. Bunlar elektrik izolasyonu, CE, UL derecelendirmeleri vb. içerebilir.

Kusurların erken tespiti ve düzeltilmesi, sahada ortaya çıkan sorunların olasılığını azaltarak, bir ürün piyasaya sürüldükten sonra maliyetli geri çağırma veya yeniden çalışma işlemlerini en aza indirir.

Test tezgahları elektronik, havacılık, otomotiv, enerji, endüstriyel makineler, tıbbi cihazlar, yazılım geliştirme, telekom ve ağ dahil olmak üzere birçok sektörde kullanılmaktadır.

Test tezgahları, testleri gerçekleştirmek için birlikte çalışan donanım ve yazılım bileşenlerinden oluşur. Donanım bileşenleri genellikle osiloskoplar, sinyal jeneratörleri, sensörler, veri toplama (DAQ) cihazları ve mantık analizörleri gibi test cihazlarını içerir. Mekanik testleri gerçekleştirmek için genellikle sensörler, aktüatörler ve simülasyon cihazları gibi ek donanımlar gerekir.

Donanım bileşenlerinin birçoğu, içlerinde çalışan ürün yazılımı veya yazılıma sahiptir. Örneğin, Dewesoft’un DAQ cihazları, mühendislerin ve teknisyenlerin sistemi kurmak ve önemli test verilerini izlemek ve kaydetmek için kullandıkları Windows tabanlı uygulamaları kullanır. DewesoftX ve LabVIEW® gibi DAQ yazılım paketleri genellikle test tezgahı cihazlarını kontrol etmek ve analiz için sonuçları kaydetmek için kullanılır.

Simülasyon yazılımı, gerçek dünya senaryolarını taklit eden sanal ortamlar oluşturmak için çok önemlidir. Emülasyon yazılımı, geliştiricilerin yazılımı farklı platformlarda ve mimarilerde test etmelerini sağlar.

Çok çeşitli test tezgahları, farklı test ihtiyaçlarına ve senaryolarına hitap eder.

Simülasyon Test Tezgahları, yazılım simülasyonu yoluyla gerçek dünya senaryolarını taklit etmek için kullanılır. Bunlar elektronik sistemleri ve yazılım uygulamalarını test etmek için idealdir.

Emülasyon Test Tezgahları, çeşitli donanım mimarilerini çoğaltmak için donanım emülasyonunu kullanır. Öncelikle farklı platformlarda yazılım geliştirme için kullanılırlar.

Hızlandırılmış Test Tezgahları test sürecini hızlandırır ve daha kısa bir zaman diliminde uzun süreli kullanımı simüle eder. Özellikle ürün dayanıklılığını ve güvenilirliğini değerlendirmek için kullanışlıdırlar.

Etkili bir test tezgahı tasarlamak, sistem gereksinimlerini dikkatlice değerlendirmek ve uygun araç ve ekipmanı seçmekle başlar. Sistem gereksinimleri, test edilen sistemin kapsamlı bir analizi yapılarak ve simüle edilmesi gereken kritik parametreler ve koşullar belirlenerek tanımlanır. Bunu, test hedeflerini karşılamak için gereken donanım ve bileşenler de dahil olmak üzere uygun araç ve ekipmanın seçilmesi izler.

Test tezgahları çok sayıda sektörde bulunur. İşte sektöre göre düzenlenmiş test tezgahı türleri ve uygulamalarından birkaç örnek.

Motor Test Tezgahları içten yanmalı motor performansını, emisyonları ve dayanıklılığı değerlendirir. Ana bileşenleri arasında dinamometreler, egzoz gazı analizörleri, sensörler ve güç, tork ve emisyonları ölçen DAQ cihazları bulunur.

Tipik bir içten yanmalı motor test tezgahı

• Şasi Dinamometresi Test Tezgahları, gerçek dünyadaki sürüş koşullarını simüle ederek bir aracın performansını ve emisyonlarını değerlendirir. Ana bileşenleri arasında yuvarlanan yol dinamometreleri, yük kontrol sistemleri ve ölçüm cihazları yer alır.

Dinamometre üzerinde otomobil

• Şanzıman Test Tezgahları otomotiv şanzımanlarının verimliliğini, dayanıklılığını ve vites değiştirme performansını değerlendirir. Ana bileşenleri arasında hidrolik aktüatörler, yük sistemleri ve şanzıman parametrelerini izlemek için sensörler bulunur.

AVL marka transmisyon test standı

• Araç Dinamiği Test Tezgahları, çeşitli sürüş koşulları altında araçların yol tutuşunu, dengesini ve performansını değerlendirir. Ana bileşenleri arasında dört direkli simülatörler, yol yükü toplama, oynatma sistemleri ve gerçek dünya sürüş senaryolarını simüle eden diğer cihazlar yer alır.

Yol yükü testi yapmak için MTS marka “dört poster” test standı

• Jet Motoru Test Tezgahları, uçak jet motorlarının performansını, itiş gücünü ve verimliliğini değerlendirir. Ana bileşenleri arasında dinamometreler, yakıt sistemleri ve temel motor parametrelerini ölçen enstrümantasyon bulunur.

Delta Jet Motoru Test Hücresi Tesisi, Delta News Hub, CC BY 2.0 via Wikimedia Commons

• Yapısal Test Tezgahları, kanatlar veya gövde bölümleri gibi uçak bileşenlerinin yapısal bütünlüğünü ve dayanıklılığını değerlendirir. Ana bileşenleri arasında hidrolik aktüatörler, yük çerçeveleri ve gerilim ve gerinimi simüle etmek ve ölçmek için gerinim ölçerler bulunur.
• Aviyonik Test Tezgahları iletişim, navigasyon ve kontrol sistemleri dahil olmak üzere aviyonik sistemleri doğrular. Ana bileşenleri arasında simülatörler, sinyal jeneratörleri ve aviyoniklere özel test ekipmanları yer alır.
• Çevresel Test Tezgahları, havacılık ve uzay bileşenlerinin dayanıklılığını test etmek için aşırı çevresel koşulları (sıcaklık, nem, titreşim) simüle eder. Ana bileşenleri arasında çevresel odalar, titreşim masaları ve termal kontrol sistemleri bulunur.

Çevresel test odasının içindeki hava aracı

• Uçuş Simülasyonu Test Tezgahları, uçuş kontrol sistemlerini ve aviyonikleri test etmek için uçuş koşullarını simüle eder. Ana bileşenleri arasında hareket platformları, görsel ekranlar ve kontrol arayüzleri bulunur.

Tezgah üstü enjektörleri ve pompaları bir manometre ile test edin.

• Dijital Mantık Test Tezgahları, dijital devrelerin ve sistemlerin işlevselliğini doğrular. Ana bileşenleri arasında test vektörleri, simülasyon araçları ve dalga biçimi görüntüleyicileri bulunur.
• Analog/Karma Sinyal Test Tezgahları analog ve karma sinyal devrelerinin performansını doğrular. Ana bileşenleri arasında analog ve karışık sinyal simülatörleri ve dalga biçimi analiz araçları bulunur.
• Güç Kaynağı Test Tezgahları, güç kaynağı ünitelerinin verimliliğini, kararlılığını ve düzenlemesini değerlendirir. Ana bileşenleri arasında yük bankaları, osiloskoplar ve güç analizörleri bulunur.
• RF (Radyo Frekansı) Test Tezgahları, RF devrelerinin ve iletişim sistemlerinin performansını doğrular. Ana bileşenleri arasında ağ analizörleri, spektrum analizörleri ve RF sinyal jeneratörleri bulunur.
• Bellek Test Tezgahları, bellek cihazlarının işlevselliğini ve güvenilirliğini değerlendirir. Ana bileşenleri arasında bellek test cihazları ve protokol analizörleri bulunur.
• FPGA (Alan Programlanabilir Kapı Dizisi) Test Tezgahları, FPGA tasarımlarının işlevselliğini ve performansını doğrular. Ana bileşenleri arasında FPGA simülatörleri ve diğer doğrulama araçları bulunur.

Sayısız avantajlarına rağmen, test tezgahları optimum performans için ele alınması gereken zorluklarla karşı karşıyadır. Örneğin, düzgün çalışma ve performans sağlamak için donanım ve yazılım bileşenlerinin sorunsuz bir şekilde entegre edilmesi gerekir.

Farklı test araçları arasındaki uyumluluk sorunları ele alınmalı ve azaltılmalıdır. Buna ek olarak, iyi tasarlanmış bir test tezgahı daha büyük ve daha karmaşık sistemleri idare edebilecek şekilde uyarlanabilir olmalıdır. Ölçeklenebilirlik, gelişen test gereksinimlerini karşılamaya olanak tanır.

Tekrarlayan test süreçlerinin otomatikleştirilmesi verimliliği artırır ve test sonuçlarının kolayca karşılaştırılabilmesini sağlar. Otomasyon araçları, özellikle son kod değişikliklerinin mevcut yazılım işlevselliğini olumsuz etkilememesini sağlayan regresyon testi için kullanışlıdır. Regresyon testi, değişikliklerin getirdiği istenmeyen yan etkileri veya hataları belirlemek için önceden yürütülen test senaryolarını yeniden çalıştırır. Yazılım geliştirme yaşam döngüsü boyunca ürün kalitesinin, kararlılığının ve güvenilirliğinin korunmasına yardımcı olur.

Buna ek olarak, test döngülerinden gelen geri bildirimlerin dahil edilmesi, zaman içinde test tezgahı performansını artırır. Yazılım ve donanım bileşenleri, endüstri standartlarıyla uyumluluğu sağlamak için düzenli olarak güncellenmelidir.

1960’larda bir otomobilin sürüşü öznel olarak test edilirdi. Profesyonel sürücüler yeni otomobilleri test pistlerine çıkarır ve “hisleri” ve performansları hakkındaki görüşlerini bildirirlerdi. Bu gibi gerçek dünya testleri öngörülemeyen değişkenleri hesaba katar, ancak öznel doğası nedeniyle tutarlı bir şekilde çoğaltılması imkansızdır.

Video, GPS, CAN BUS ve analog sensör verilerine sahip modern test yolu DAQ sistemi

Günümüzde test tezgahları kontrollü bir ortamda objektif testler gerçekleştirmektedir. Testler yüzlerce veya binlerce kez tekrarlanabilir ve sonuçlar çok sayıda test döngüsü boyunca objektif olarak karşılaştırılabilir.

Ürünler insan kullanımı için tasarlandığında, erken aşama test ve doğrulama için test tezgahları gibi objektif, tekrarlayan test metodolojilerini kullanmak ve daha sonra nihai ürün doğrulaması için gerçek dünya, öznel testleri dahil etmek iyi bir yaklaşımdır.

Yapay zekanın (AI) hızla gelişen uygulamaları, ürün tasarımını ve testini önemli ölçüde etkileyecektir. Özellikle yapay zeka ile birleştirildiğinde gelişmiş sanallaştırma ve simülasyon yeteneklerinin de olumlu etkileri olacak ve test tezgahı işlemlerini daha sağlam ve kapsamlı hale getirecektir.