Der Connected-Car-Markt steckt noch in den Kinderschuhen. Laut dem amerikanischem Research- und Informationsdienst Business Insider BI Intelligence werden allerdings bis 2020 69 Millionen der insgesamt 92 Millionen produzierten Autos Internetanschluss besitzen. Für dieses Jahr rechnen Experten mit Auslieferungszahlen von bis zu 10 Millionen vernetzten Autos. Das entspricht einem Anstieg um ungefähr 700 Prozent. Fahrzeughersteller und Zulieferer elektronischer Komponenten entwickeln zur Zeit Funktionen und Features für Automobile, die bisher nur auf Smartphones verfügbar sind. Es ist davon auszugehen, dass in den kommenden fünf Jahren Autohersteller, Firmen aus den Bereichen Digitaltechnik und Kommunikation und auch die Werbeindustrie aus den vernetzten Fahrzeugen Kapital schlagen werden.
Datenflut verlangt nach Prozessoptimierung
Hersteller stehen zur Zeit bei der Programmierung eindesignter Bausteine wichtigen strategischen Entscheidungen gegenüber, die deutliche Konsequenzen auf die Fertigungsqualität und -flexibilität haben. Um mit den immer größeren Datenmengen Schritt zu halten, ist eine Prozessoptimierung in der Produktionsumgebung notwendiger als jemals zuvor. Häufig wird unterschätzt, wie sehr die Bausteinprogrammierung den Fertigungsprozess beeinflussen kann. Bislang findet die Programmierung von ungefähr 85 Prozent aller Halbleiter on-board, in-system beziehungsweise in-circuit und damit meist am Ende der Fertigungslinie statt. Nur etwa 15 Prozent der Bausteine gelangen vorprogrammiert in die Produktion.
In der Automobilelektronik geht der Trend von kleinen Mikroprozessoren hin zu riesigen High-Density-Modulen. In diesen sind bereits Mikrocontroller, Grafikprozessor und ständig größer werdende Flashspeicher, sogenannte Embedded-Multimediakarten (eMMC), integriert. Bei solchen Modulen stößt die Programmierung mit klassischen On-Board-Methoden allerdings oft an ihre Grenzen. Die dafür eingesetzten In-System-Programmiervorrichtungen (ISP) benötigen für Multi-Gigabyte große Dateien einfach zu viel Zeit und werden deswegen in der Produktion mittlerweile zum Flaschenhals. Langsame BUS-Systeme und Schnittstellenprobleme bewirken, dass die Programmierung beim automatisierten Test am Ende der Line immer unrentabler wird. Die Industrie benötigt deshalb neue Programmiermethoden, die für eine hohe Qualität sorgen und gleichzeitig die Kosten pro programmierten Baustein senken. Eine Möglichkeit sind Offline-Programmiersysteme.
Effektiv trotz großem Bausteinemix
Offline-Programmierung bezeichnet die Übertragung der Firmware beziehungsweise Datenmuster von einer Quelldatei mit Hilfe einer Programmiervorrichtung auf den unbeschriebenen Baustein, unabhängig vom Herstellungsprozess des Endprodukts. Offline-Programmiersysteme sind häufig eigenständige Geräte. Sie programmieren und markieren Bausteine und verpacken sie neu. Als Automaten, die simpel und intuitiv einzurichten sind, erhöhen sie nicht nur die Effizienz der Handhabung, sondern verbessern auch die Maschinennutzungszeit und reduzieren die Betriebskosten. Die Offline-Strategie wird am häufigsten für einen großen Mix an Bausteintypen und -gehäuseformen genutzt, unabhängig von der Menge. Typische Anwender sind Programmierhäuser, da sie flexibel auf unterschiedliche Programmieraufträge reagieren müssen.
Die Programmiertechnologie ist die Basis jedes automatischen Systems und spart gleichzeitig Zeit und Geld. In der Automobilelektronik erfordern die steigenden Datengrößen hohe Programmiergeschwindigkeiten. Je näher die Programmier- beziehungsweise Prüfgeschwindigkeiten moderner Halbleiter am theoretischen Limit liegen, desto besser. Mehrere Gigabyte große Bilddateien benötigen entsprechend längere Download-Zeiten. Es ist also generell besser, die Programmierleistung über Software- als über Hardwareupdates zu steigern, da Software-Upgrades schneller zu bewerkstelligen sind, weniger kosten und nur minimalen Einfluss auf die Produktion haben.
Systemdurchsatz maximieren
Wichtig ist es außerdem zu wissen, welcher Systemdurchsatz bei unterschiedlichen Datenfile-Größen, verschiedenen Konfigurationen von Input- und Output-Medien und Markierungsoptionen zu erwarten ist. Der Systemdurchsatz bezeichnet den Durchsatz an Bausteinen pro Stunde. Werden sehr große Datenfiles mit längeren Programmierzeiten programmiert, limitieren Sockelanzahl und Programmiergeschwindigkeit den Durchsatz. Ein System mit gut ausgestatteter Robotertechnik sollte alle Handling-Funktionen innerhalb des Kapazitätsbereichs leisten. Der Einsatz von Kameras oder Laservermessung zur Bausteinausrichtung und 3D-Koplanaritätsprüfung sorgt dafür, dass nur einwandfrei programmierte Bausteine in den weiteren Produktionsverlauf gelangen.
Programmiersysteme sollten möglichst flexibel konfigurierbar sein, damit sie sich dem heutigen und künftigen Kapazitätsbedarf in der Produktion anpassen können. Eine Maschine je nach Bedarf zu skalieren, das heißt zusätzliche Programmer zu aktivieren oder installieren, ist im Vergleich zu den Kosten und der Zeitverzögerung, die der Kauf eines extra Gerätes verursacht, ein immenser Vorteil für die Profitabilität. Zu berücksichtigen ist außerdem, in welchen Trägermedien die unprogrammierten Bausteine angeliefert und wie diese in den verschiedenen Herstellungsschritten identifiziert und verwaltet werden. Je flexibler ein Programmiersystem mit den verschiedenen In- und Outputmedien umgeht, desto besser.
