企業(yè)的高效運行離不開高質(zhì)量、有競爭力的產(chǎn)品，在產(chǎn)品研發(fā)、驗證及生產(chǎn)流程中，測試提供了反映產(chǎn)品性能和質(zhì)量的重要數(shù)據(jù)，是產(chǎn)品生命周期的重要支撐。如果我們回顧一下從工業(yè)4.0到智能制造對測試的需求就會發(fā)現(xiàn)，測試和其他制造過程一樣，正在經(jīng)歷從測試自動化到測試標(biāo)準(zhǔn)化，再到數(shù)字化的轉(zhuǎn)型過程。

測試行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型挑戰(zhàn)

測試行業(yè)之所以也要擁抱數(shù)字化轉(zhuǎn)型，其目的就是要連接產(chǎn)品生命周期各階段測試數(shù)據(jù)的產(chǎn)生和使用，從而更好地利用這些寶貴的數(shù)字資產(chǎn)。通過連接測試數(shù)據(jù)，可以幫助企業(yè)應(yīng)對產(chǎn)品復(fù)雜度的增加，加速產(chǎn)品上市時間，提高運行效率，從而取得領(lǐng)先優(yōu)勢。

也就是說，產(chǎn)品的性能通過測試來表征，自動化軟件歷程可以增加測試的覆蓋率，模塊化、商業(yè)化的軟硬件可以加速測試開發(fā)的流程，從而在最短時間里最大化地獲取產(chǎn)品性能的全面數(shù)據(jù)。通過對這些產(chǎn)品性能的測試數(shù)據(jù)分析，并應(yīng)用于產(chǎn)品性能和制造過程的改進(jìn)，從而提升產(chǎn)品的質(zhì)量，這就是產(chǎn)品的數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程。

然而，目前常見的情況是，產(chǎn)品在從研發(fā)到驗證，再到制造的全流程中，通過測試產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)分散在不同環(huán)節(jié)、不同部門中，并由不同的軟件平臺(如PUM、ERP、CRM等)分別管理。它們彼此之間的數(shù)據(jù)內(nèi)容、格式、需求、標(biāo)準(zhǔn)都不盡不同，難以互聯(lián)互通，難以深入挖掘，從而形成了一個個事實上的數(shù)據(jù)孤島。

例如在企業(yè)中，這些數(shù)據(jù)的獲取由IT部門管理，而OT部門需要使用這些測試數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)孤島阻礙了這些測試數(shù)據(jù)在IT和OT部門間高效的流轉(zhuǎn)，并得到深入和有效的利用。

節(jié)約測試時間的6種方法

如上文所述，從產(chǎn)品設(shè)計到生產(chǎn)，工程師通常需要使用多種軟件和工具來測試不同標(biāo)準(zhǔn)和條件。這就意味著，提高生產(chǎn)力和效率至關(guān)重要，而NI的Test Workflow套裝軟件能夠讓工程師一站式獲取所有所需工具。

作為NI軟件的集大成者，Test Workflow軟件套件集成了NI最受歡迎的測試和測量軟件，包括LabVIEW、TestStand*、FlexLogger、DIAdem、G Web開發(fā)軟件、Systemlink Cloud、InstrumentStudio、LabVIEW Advanced Signal Processing工具包*、LabVIEW Digital Filter Design工具包*。（*僅Test Workflow專業(yè)版提供）

以下是Test Workflow和測試自動化節(jié)省時間的六種方式：

1.使用同一個軟件，控制所有的儀器

使用Test Workflow連接來自任意供應(yīng)商的儀器，并實現(xiàn)儀器自動化。這對于重復(fù)測試非常有用，例如固件測試或當(dāng)測試需要使用不同供應(yīng)商的多臺儀器時。用戶可以使用Test Workflow將儀器連接到單個軟件界面，托管到云端進(jìn)行顯示，并生成Microsoft Office格式的報告。這樣測試就從繁瑣的手動過程轉(zhuǎn)變?yōu)辄c擊按鈕即可運行的自動化操作。

2.簡化傳感器測量

利用這款無代碼數(shù)據(jù)采集軟件，只需點擊幾下即可開始測量。您還可使用Python API來控制現(xiàn)有項目的執(zhí)行和修改，實現(xiàn)Test Workflow的自動化。獲得數(shù)據(jù)后，只需通過拖放即可創(chuàng)建圖表和圖形等可視化形式，然后使用內(nèi)置的分析函數(shù)來逐步完成計算，并使用VBS、Python或宏記錄來自動執(zhí)行整個分析和報表生成過程。

3.優(yōu)化多設(shè)備生產(chǎn)測試

使用Test Workflow創(chuàng)建一系列測試，開發(fā)功能強大的驗證和生產(chǎn)測試系統(tǒng)，還可調(diào)用和復(fù)用通過LabVIEW、Python、C/C++和.NET開發(fā)的各個測試模塊。借助本地并行測試功能，用戶可一次性測試多個設(shè)備，或在同一設(shè)備上同時運行多個測試，從而減少測試時間并提高吞吐量。另外，該軟件還可自動命名和跟蹤待測設(shè)備，并將報表存儲在數(shù)據(jù)庫中，以便日后進(jìn)行溯源。

4.將測試系統(tǒng)連接到云端

在當(dāng)今靈活的工作環(huán)境中，遠(yuǎn)程訪問測試系統(tǒng)已經(jīng)非常普遍，借助Test Workflow，無需具備任何Web開發(fā)知識即可創(chuàng)建Web應(yīng)用程序，以便可以從任意位置訪問測試系統(tǒng)。Web應(yīng)用程序可以連接到使用LabVIEW、Python或C開發(fā)的系統(tǒng)，這樣即使遠(yuǎn)離辦公桌或可能難以訪問的測試站時，仍可以查看長時間運行的測試數(shù)據(jù)并提前收到故障警報。Web應(yīng)用程序還可以上傳到云端，并可通過任何可以運行現(xiàn)代Web瀏覽器的設(shè)備進(jìn)行訪問。

5.從海量數(shù)據(jù)中更快速提取有用信息

Test Workflow可以導(dǎo)入任何類型的數(shù)據(jù)并為目錄編制索引，以便對目錄進(jìn)行搜索和檢索，從而實現(xiàn)從搜索、分析到報表生成的整個數(shù)據(jù)分析過程的自動化，避免數(shù)據(jù)丟失和計算錯誤。此外，整個團(tuán)隊的流程也可以實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，從而節(jié)省每位工程師的時間，讓他們能夠以相同的方式查看數(shù)據(jù)。

6.自動執(zhí)行重復(fù)測試

將測量、控制和分析結(jié)合到一個測試臺中，以節(jié)省重復(fù)測試的時間，例如固件更新、特性分析和性能基準(zhǔn)測試。Test Workflow軟件為控制從閥門、加熱器到電機(jī)等任何組件提供了所需的所有API。此外，Test Workflow還支持各種NI硬件設(shè)備、數(shù)以千計的第三方儀器和廣泛的分析函數(shù)。

總體而言，Test Workflow軟件套件極大助力了工程師從事研究、驗證到生產(chǎn)測試應(yīng)用，更好的利用數(shù)據(jù)獲取洞察，挖掘數(shù)據(jù)價值，提升測試系統(tǒng)，從而將產(chǎn)品更快推向市場。以Test Workflow套件形式購買LabVIEW能利用更多的工程軟件，比單個購買套件中的工具節(jié)省高達(dá)60%，并能大幅提高測試成效。

真實世界與虛擬世界的融合

讓我們再大膽的暢想一下未來。

測試自動化目前來看已經(jīng)十分便捷了，但本身仍然需要手動編寫代碼以完成測試，即便是“基于模型的方法”也是從中心模型生成測試。而未來，采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)的“自主測試設(shè)計”將有望通過創(chuàng)建數(shù)字孿生(digital twins)和數(shù)字線程(digital threads)的方式自動生成這些模型，繼續(xù)大幅簡化和優(yōu)化測試，為測試工程的未來打開了新的可能性。

顧名思義，數(shù)字孿生是一種能精確反映物理對象的虛擬模型。該對象配備了傳感器，可以生成與性能相關(guān)的數(shù)據(jù)，例如能量輸出和溫度，然后可以將這些數(shù)據(jù)應(yīng)用于數(shù)字副本。數(shù)字孿生可以跑仿真、研究性能問題并對原始物理對象進(jìn)行可能的改進(jìn)。

具有互連模型的數(shù)字線程可以替代現(xiàn)實世界中的測試，從而讓測試變得更快、成本更低，并且在某些情況下，減少對環(huán)境的影響。將更多的設(shè)計轉(zhuǎn)移到虛擬世界中可以更快地探索復(fù)雜的產(chǎn)品，并減少對昂貴、耗時的物理原型的依賴。

同時，我們還應(yīng)該注意測試的可持續(xù)性。傳統(tǒng)的測試自動化是基于需求，在指定時間段(例如，晚上、周末和發(fā)布之前)運行大量固定測試。每個測試的執(zhí)行都需要耗費大量算力，這既有能源成本，又會影響環(huán)境。隨著能源價格上漲和可持續(xù)性意識的增強，這種傳統(tǒng)的“非智能”自動化測試將被智能的“測試優(yōu)化”——只運行針對具體問題的測試所取代。

以上這些不僅僅只是未來主義的想法。西門子交通的移動解決方案(Siemens Mobility Rail Solutions)要構(gòu)建高速通勤列車，這是一個具有數(shù)千個組件構(gòu)成的昂貴系統(tǒng)。西門子就是采用NI硬件、TestStand軟件、VeriStand軟件和LabVIEW FPGA模塊來構(gòu)建整列列車的全功能數(shù)字孿生體。

通用汽車公司也正在與NI合作開發(fā)其電池單元工程流程，以提供對測試數(shù)據(jù)的可見性，從而做出優(yōu)化產(chǎn)品性能的決策。通用汽車正在投資基于網(wǎng)絡(luò)的云計算工具集、人員、以及包含NI Systemlink?軟件作為架構(gòu)一部分的數(shù)據(jù)平臺。通過自動化從數(shù)據(jù)攝取到按需提供數(shù)據(jù)的端到端流程，這一可擴(kuò)展的方案將節(jié)省數(shù)千小時的人工工作。

結(jié)語

2022下半年，NI在美國和《金融時報》的研究部門Longitude完成并發(fā)布了一項深度調(diào)研。結(jié)果顯示，測試是一種未充分利用的資源：38%的受訪者表示，他們很少使用測試來為產(chǎn)品設(shè)計提供信息；51%的受訪者認(rèn)為，如果他們在流程的早期部署測試，他們可以從數(shù)據(jù)中提取更多價值；33%的受訪者表示，無法整合測試數(shù)據(jù)或從測試數(shù)據(jù)中獲得見解會阻礙他們改善產(chǎn)品生命周期的努力。

這意味著，產(chǎn)品革命不僅僅需要測試，它需要在測試的基礎(chǔ)上運行。測試數(shù)據(jù)是產(chǎn)品生命周期過程的結(jié)果。當(dāng)它與設(shè)計、仿真、流程和其他關(guān)鍵產(chǎn)品數(shù)據(jù)源結(jié)合使用時，它可以提供完整的端到端產(chǎn)品生命周期視圖，以進(jìn)行更有價值的產(chǎn)品分析。