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自動化測試產業的全球巨變

模組化系統架構可提高測試系統的彈性,並縮短整體開發時間。
模組化系統架構可提高測試系統的彈性,並縮短整體開發時間。

在產品開發與生產過程中,測試絕對是重要關鍵。測試作業可提高產品效能、品質、穩定性,並降低退貨率。若能於生產程序中找到錯誤,則可降低因廠房故障所產生的成本達10倍;若又能在設計程序中找到錯誤,亦可再降低10倍成本。若能找出瑕疵並蒐集資料,則能進一步提升設計、處理與測試品質。透過相關創新技術,將可獲得最高效益並降低成本。

組織化的測試整合

有2項重要的改變,讓公司開始重視測試團隊之間的整合度。此轉折趨勢是針對全球測試管理人員所做的調查,發現有45%的測試工程團隊,在最近2年內均提高了檢驗與生產作業設備的再使用度。

首項改變即是組織化。檢驗與生產測試團隊之間的區隔已逐漸模糊。為了滿足日漸緊迫的產品開發流程,生產測試團隊必須將自己切入產品開發程序。同樣的,針對廠房中的生產測試系統,檢驗測試團隊亦需隨時注意機械狀態並除錯。除了此2種團隊之間的關係之外,企業更必須提升品質並加快測試速度,以縮短產品上市時間。

第2項改變即是技術。在過去,檢驗與生產測試工具有著極明顯的差異,但隨著自動化逐漸普及,檢驗與生產作業亦開始共用同樣的軟體與儀控設備。企業組織則採用此單一平台的方式以降低成本。只要是可共用的必要儀控設備,均設法減少其數量、統一教育訓練課程,最後透過大量採購而壓低售價。

在此之前,檢驗與生產作業之間所使用的測試儀控設備,往往無法重複使用另一方的相關技術。但由於檢驗作業已邁向自動化,生產作業中最常見的軟體與儀控設備,亦期能同時滿足檢驗作業的需求。若能跨團隊使用相同的工具與技術,將可降低資本、開發,與除錯的成本。而整合檢驗與生產團隊的重要關鍵之一,就是要能建立此2個團隊之間的信任關係。專案要能於最後關頭成功,就必須用完整且妥善的整合測試作業。

系統軟體堆疊

軟體在自動化測試中的重要性與日遽增。事實上,軟體開發成本往往是大多數測試系統成本的2~10倍之譜。最顯而易見的,就是許多測試工程企業所聘僱的軟體工程師,往往超過硬體工程師的人數。為了因應不斷攀升的軟體開發成本,與不斷縮短的產品開發週期,目前業界領先的公司均著重於設計系統軟體堆疊(Software stack),重複使用以確保達到最大軟體投資本益比。

從系統軟體的觀點來看,模組化的系統軟體堆疊,可協助工程師使用各個領域中的工具,且各階段均能選用標準化的現成工具或自有工具。如此便可針對模組化特性,將之延伸至軟體堆疊的各個層級中,並能多加使用程序模型、程式碼模組函式庫,與硬體抽象層(Abstraction layer)。

測試管理軟體可定義測試系統的核心自動化與序列流程。由於程序模型(Process model)可區分測試與非測試作業,讓工程師能夠跨不同的測試程序與工作站,以輕鬆管理非測試作業。非測試作業包含多樣的連結,如資料輸入、廠房溝通、將資料記錄至資料庫,還有製作可用的測試報表。透過此模組化的架構,企業僅需維護少量的程序模型,套用至許多不同的產線,甚或數以百計的測試機具。在不影響測試作業的情況下,即可輕鬆更改測試工作站中的非測試功能,進而縮短已部署工作站的更新時間。這些管理策略可縮短軟體開發時間,同時規劃未來的必要功能、系統升級與儀控技術,以減少系統汰換時的可能問題。

異質運算

以高速示波器為例,雖然可進行單一DC電壓準位量測,但多功能數位電表(DMM)可達到更高的精確度與解析度。因此一旦整合此2款不同的儀控設備,將可達到更高效率、更高本益比的量測方法。此趨勢已開始影響工程師所建置的測試系統運算法。為了滿足這些需要,工程師必須撰寫異質運算(Heterogeneous computing)架構,以分配處理與分析作業。

異質運算架構,即系統可於不同的運算節點之間分配資料、處理,與程式執行作業,且使其契合特定的運算作業。測試工程師必須決定使用運算節點的最佳時機,才能最佳化資料處理與資料轉換作業。

異質運算為功能強大的嶄新架構,當然也為測試系統帶來較高的複雜度,讓工程師必須針對各類型的運算節點,學習不同的程式設計簡圖。開發測試系統期間,異質運算將提供多項新功能。在利用程式設計與資料傳輸的最新功能時,工程師可確實享受多重運算節點的優勢。

自1976年起,全球許多企業開始採用NI的產品與服務,以建立完整的自動化測試系統。透過標準化的NI工具,包含寶馬汽車(BMW)、洛克希德馬丁(Lockheed Martin)、新力(Sony)與德州儀器(Texas Instruments),這些業界領導廠商確實提升產品品質並降低成本。


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