盡可能提高測試系統(tǒng)利用效率的三種策略

增加自動(dòng)化測試系統(tǒng)的吞吐量可以提高效率。使用例如多核處理器、PCI Express、現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）以及NI LabVIEW軟件等成品工具（COTS），可以建立并行處理和并行測量系統(tǒng)，從而能夠在最短的時(shí)間內(nèi)測試單一被測單元（UUT）。并行測試明顯地降低了總測試次數(shù)，并且提高了儀器利用率（見圖1），但是開發(fā)并行測試系統(tǒng)的復(fù)雜性是很高的。開發(fā)自己的測試管理軟件，并且實(shí)現(xiàn)一次對多個(gè)被測單元進(jìn)行測試要求對并行編程和多線程的深入理解。

無需從零開發(fā)定制的并行測試系統(tǒng)的另一種方法是使用成品測試管理軟件，例如NI TestStand。NI TestStand將并行測試系統(tǒng)開發(fā)的底層復(fù)雜性進(jìn)行了抽象，使用其內(nèi)置的用于在多線程中執(zhí)行并行測試序列以及管理操作系統(tǒng)和儀器的特性。

通過重用提高儀器壽命

工程師團(tuán)隊(duì)開發(fā)可重用系統(tǒng)，就可以盡可能提高儀器重用，同時(shí)延長測試系統(tǒng)的壽命?？芍赜玫淖詣?dòng)化測試系統(tǒng)應(yīng)該是基于例如PXI等靈活的模塊化硬件平臺，這樣就可以在軟件中進(jìn)行重新配置，對統(tǒng)一產(chǎn)品的多個(gè)版本甚至是多種不同類型的產(chǎn)品進(jìn)行測試。一個(gè)NI客戶Benchmark Electronics實(shí)現(xiàn)了模塊化基于軟件定義測試體系結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)。

Benchmark Electronics是一家領(lǐng)先的電子承包制造商，它盡可能重用現(xiàn)有的資產(chǎn)開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)測試平臺，用于很多產(chǎn)品種類的測試?？芍赜脺y試器可以用于眾多板卡級以及設(shè)備級的參數(shù)測試和激勵(lì)響應(yīng)測試。標(biāo)準(zhǔn)的儀器系統(tǒng)包括PXI機(jī)箱、MXI控制器、數(shù)字I/O、數(shù)字萬用表（DMM）、數(shù)字化儀以及函數(shù)發(fā)生器（見圖2）。根據(jù)測試需求，Benchmark Electronics有充裕的空間按照特定的需求增加儀器，而不會(huì)破壞基本儀器套件，這是因?yàn)樗贜I TestStand和LabVIEW靈活的軟件體系結(jié)構(gòu)Benchmark Electronics通過在整個(gè)新型測試解決方案中重用測試系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了效率的提高。

使用能源效率更高的儀器

最近的一項(xiàng)能源研究顯示全國最大的能源消費(fèi)者是美國聯(lián)邦政府，如果它能夠使用更為綠色的技術(shù)，那么在接下去的五年中，可以節(jié)省超過十億美元的能源開支。Hewlett-Packard負(fù)責(zé)社會(huì)和環(huán)境責(zé)任的副總裁Pat Tiernan針對這項(xiàng)研究回答說：“能源成本對全國所有的技術(shù)經(jīng)理而言是一個(gè)越來越大的問題。”盡管普通的電子制造商設(shè)施可能會(huì)在其他過程中使用更多能源，在測試中還是應(yīng)當(dāng)盡可能節(jié)省能源使用。對測試工程師所使用的工具進(jìn)行評估之后顯示能源消耗中的很大一部分是用于測試系統(tǒng)中的儀器?，F(xiàn)在，在建立自動(dòng)化測試系統(tǒng)中有兩個(gè)主要選擇——PXI以及機(jī)架儀器。在各自平臺上對相應(yīng)混和信號系統(tǒng)的分析表明PXI系統(tǒng)比機(jī)架系統(tǒng)少使用60％的能源（見圖3）。

在能源消耗中造成差別的主要因素是PXI系統(tǒng)中的所有模塊化儀器都共享同一個(gè)電源、機(jī)箱和控制器。然而，機(jī)架儀器中每個(gè)儀器都有各自的電源、機(jī)箱和控制器，因此大大增加了其能源消耗。由于PXI系統(tǒng)能夠減少能源消耗，因此就能夠減少能源開支。在一項(xiàng)分析中，在五年內(nèi)，平均每個(gè)測試系統(tǒng)能夠減少超過2000美元的能源開支。在一個(gè)擁有100個(gè)測試器的工廠中，每年可以節(jié)省85000美元能源開支。

成本并不是減少能源消耗的唯一原因。實(shí)際上，許多使用由化石燃料而來電力的組織還將焦點(diǎn)放在減少其二氧化碳指標(biāo)和排污量上。PXI消耗更少的能源，實(shí)際上也就能夠減少二氧化碳排放量。每個(gè)替代機(jī)架系統(tǒng)的PXI系統(tǒng)每年能夠減少5925磅二氧化碳排放，這幾乎是一輛汽車每年排放二氧化碳重量的一半（一輛美國產(chǎn)汽車平均每年排放12100磅二氧化碳）。

性能和可持續(xù)性

生產(chǎn)測試在幫助制造商減少對環(huán)境的影響中起到了越來越重要的作用，它能夠提高吞吐量、盡可能提高重用、盡可能減少測試系統(tǒng)能源消耗。測試系統(tǒng)性能的提高并沒有對可持續(xù)性有任何影響；實(shí)際上，它能夠幫助可持續(xù)性的提高。