テストデータから自動化されたコンプライアントレポートを作成するためのベストプラクティス

すべてのエンジニアは、レポート作成にかかる時間を知っています。テストを実行すると、TDMS、CSV、MDF、MAT、または独自のバイナリなど、さまざまな形式の数百のファイルが残されます。洞察を抽出する前に、単位を揃え、タイムスタンプを切り捨て、異なるソースからのチャンネルを組み合わせる必要があります。いずれの手順も工学的価値は向上しませんが、何日もかかる場合があります。

ほとんどのレポート作成ワークフローには、依然として手動プロセスが含まれます。

1. 集録ツールから未処理データをエクスポートします。
2. Microsoft Excel または MathWorks® MATLAB® ソフトウェアでクリーンアップおよびプロットします。
3. スクリーンショットと表をMicrosoft WordまたはPowerPointにコピーします。
4. 次回新しいデータが到着したとき、または要件が変更されたときに、すべてやり直します。

レポートを手動で作成すると、時間がかかるだけでなく、エラーも発生しやすくなります。 
Excel、Word、またはPowerPointで結果をアセンブルすると、フォーミュラ、スケール、またはレイアウトにわずかな違いがあり、同じファイルの複数のバージョンが流通しやすくなります。 
時間の経過とともに、これらの矛盾はレポートの比較を難しくし、結果の信頼性も低下します。 
ISO 9001、ISO 26262、またはFDA 21 CFR Part 11などの規格で運用しているチームでは、これらの不一致はトレーサビリティの問題も発生します。

より信頼性の高いアプローチは、レポートをテストワークフロー自体の一部として構造化、自動化、およびバージョン管理することで、エンジニアは一貫性を維持し、コンプライアンスを確保し、結果の再作成ではなく解釈に集中できるようにすることです。

汎用ツールがテストレポートに適さない理由

スプレッドシートは単純なデータを適切に処理しますが、エンジニアリングテストは限界をはるかに超えます。スプレッドシートは、テストデータのスケール、同期、またはメタデータの複雑さを考慮して設計されていません。

1回のテストで、汎用ツールが処理するように設計された数ギガバイトの複数チャンネル時間同期データを生成することができます。スプレッドシートは、キャリブレーション情報、センサID、集録条件などの貴重なメタデータも削除します。

DIAdemは、テストおよび測定データ専用のワークスペースを提供することで、この問題を解決します。DIAdem を使用すると、次のタスクを実行できます。

• 大きなファイルを瞬時にロードして表示―変換やトリミングが不要 
• ドメイン固有ツールによる解析 (FFT、次数解析、統計、クラッシュ解析など) 
• 再利用可能なパラメータ化レポートを作成する
• VBScriptまたはPythonでプロセス全体を自動化する

DIAdemはLabVIEW+ Suiteの一部であるため、NIソフトウェアに直接接続します。LabVIEW、TestStand、FlexLogger™、InstrumentStudio™、およびSystemLink™。集録、解析、およびレポートを1つのツールチェーンでブリッジします。 

ほとんどのラボは単一のプラットフォームで実行されません。一部の測定にはNI PXIシステム、その他の測定にはKeysightオシロスコープ、ビデオキャプチャには高速カメラ、CANデータにはベクトルロガーを使用します。これらはすべて異なるファイルタイプを生成します。

DIAdemは、そのような現実に対応するように設計されています。DIAdem は、広範な工学データ形式をネイティブでサポートしており、無償のデータプラグインを使用して、テストや測定に使用されるほぼすべての形式を読み取るように拡張できます。データプラグインは、多様なファイル構造をDIAdemの統一されたデータモデルに変換し、単一の環境で異なるソースからのデータを容易に比較および解析できるようにします。

DIAdemは、使用する計測器やベンダに関係なく、ラボ全体で結果の表示、解析、およびレポートを行うための単一の環境を提供します。表 1 は、一般的なデータソースと、DIAdem が統合されたレポートワークフロー内で各データソースを処理する方法をまとめたものです。

以下のベストプラクティスは、DIAdemを使用してレポートパイプラインを自動化し、成功を収めたチームの方法に基づいています。

自動テストデータ解析用の再利用可能なレポートテンプレートを作成

すべてのレポートを最初から作成する場合、チャンネル名の変更や異なる単位の使用など、小さな変更でもテンプレートが失敗する可能性があります。再利用可能なテンプレートを作成すると、レポートは壊れることなく新しいデータに自動的に適応します。

テンプレートを適用する前に、チャンネル名、単位、スケール規則をファイル全体で標準化してください。この調和は（多くの場合、データプラグインまたは前処理スクリプトを介して）テンプレートの復元性とプロジェクト全体での一貫性を高めます。

自動テストデータ解析用に再利用可能なレポートテンプレートを作成する方法:

• DIAdem レポートレイアウトまたはテンプレートでチャート、表、およびメタデータフィールドを一度定義して、同じ構造を任意のデータセット (Report.TDR、Compressed.TDRZ、または Master.TDRM など) に再使用します。図1に示すように、ハードコード名ではなくチャンネルに動的にバインドします。
• テンプレートを共有ワークスペースまたはNI SystemLinkリポジトリに保存します。
• ヘッダ、ブランド、免責事項をロックして、コンプライアンス形式を満たします。

結果:ワンクリックでレポートを再生成。再フォーマット、エラー、時間の無駄がありません。

図1.チャート、表、メタデータを含むレポートテンプレート

DIAdem Script Capture と Python を使用したテストデータ処理の自動化

ノイズのフィルタ処理、統計の計算、結果のエクスポートなど、同じ解析ステップを繰り返し実行すると、最初からコードを作成せずに自動化できます。DIAdem のスクリプト記録機能は、ユーザの動作をキャプチャし、自動的に VBScript または Python スクリプトに変換します。

DIAdem Script Capture と Python を使用してテストデータ処理を自動化する方法:

• 解析を対話的に1回記録します。
• しきい値やファイルパスなどの値をパラメータ化します。
• スクリプトを保存して、任意のデータセットで再利用します。
• スクリプトをTestStandまたはLabVIEWに統合して、各テストまたはシーケンスの後に自動的に実行します。

DIAdemでは、スクリプト作成だけでなく、venvまたは互換性のあるバージョンのvirtualenvで作成されたPython仮想環境もサポートされるようになりました。この拡張機能により、起動前に特定の Python 環境を使用するように DIAdem を構成できるため、各チームまたはプロジェクトが独自のモジュールと依存項目のセットを維持できます。

DIAdemは、NumPy、SciPy、Pandasなどのpipインストールパッケージを長い間サポートしてきました。仮想環境のサポートにより、DIAdemが使用するPythonビルドを選択できるようになります。その結果、DIAdemの標準レポートワークフローと社内の分析ライブラリがシームレスに統合され、図2に示すように、Python環境を完全に制御しながら、反復可能な高度な処理が可能になります。 

図2.スクリプト記録言語の選択。

ISOおよびFDA要件に対する一貫性のある準拠レポートの確認

フォーマットスタイルが異なると、結果の比較が難しくなり、監査もほとんど不可能になります。 
レポートの外観と論理の両方を標準化することで、トレーサビリティ、再現性、ISO 9001、ISO 26262、FDA CFR Part 11などの業界標準への準拠を確保できます。

ISOおよびFDAの要件を満たす一貫性のある準拠レポートを確保する方法:

• バージョン管理されたテンプレートとロックされたレイアウトを使用―スクリプトでテンプレートを呼び出す場合は、ReadOnly=Trueを使用して開き、レポート生成中の編集を防ぎます。 
• メタデータをレポートに直接埋め込む―オペレータ、テストID、キャリブレーション状態、テンプレートバージョンの各フィールドを含めることで、各レポートが明確にその起源を識別できるようにします。
• スクリプトバージョンを追跡―VBScriptまたはPythonスクリプトにバージョンまたは「lastModified」タグを追加して、解析ロジックの特定リビジョンに結果を関連付けることができます。
• 監査ログを自動化―DIAdemを構成して、レポートが生成されるたびにログファイルを書き込み、データファイル名、テンプレートバージョン、スクリプトバージョン、オペレータ、およびタイムスタンプを記録してトレーサビリティを確保します。
• 一元化されたストレージを使用―SystemLinkまたは管理されたリポジトリで検証済みのテンプレートとスクリプトをホストして、アクセスの管理、バージョン履歴の管理、更新の合理化を行います。

これらの制御を適用することで、すべてのレポートには図3に示されるようにその起源と手法が文書化され、コンプライアンスは追加で付加されるのではなく組み込まれる形となり、データソースや処理ロジックまで遡って追跡できるため、追加のドキュメントなしでISOおよびFDAの要件を満たすことが可能です。レポートを確認することで、どのデータセット、解析、およびテンプレートが生成されたかを即座に確認でき、チーム全体での一貫性と監査中の信頼性を確保できます。

図3.専用のトレーサビリティタブを使用してメタデータ、スクリプトバージョン、テンプレート情報を自動的に記録し、監査に備えるDIAdemレポートの例。

レポートをテストツールチェーンに統合する

DIAdemの主な利点は、より広範なLabVIEW+エコシステムにどれだけ適合するかです。表2は、DIAdemをLabVIEW+で使用可能なさまざまなツールに統合する方法を示しています。

レポートは、手動でのデータ転送やコンテキストの欠落なしに、テストが終了するとすぐに自動的に生成できます。

図4に示すように、これらのツールは、集録から洞察までの閉ループワークフローを形成します。

 
図4. LabVIEW VIからDIAdemスクリプトを呼び出す

自動レポートワークフローをテストエンジニアリングチーム全体で拡張

手動レポートは、多くの場合、1人または2人の「パワーユーザ」に依存します。DIAdemでは、その専門知識を拡張して、全員が一貫したレポートを生成できるようにします。

DIAdemレポートをLabVIEW、TestStand、およびその他のテストツールと統合する方法

• DIAdem ワークスペースをカスタマイズして、新規データファイルの追加、特定のタイプの事前構築解析の実行、スクリプトの実行など、各役割に必要なツールのみが表示されるようにします。図5は、DIAdem環境に新しく追加されたツールを示しています。

図5. カスタマイズされたDIAdemユーザツールバー

• 特定のワークフローに適した承認済みテンプレートに関連付けられた「レポートを生成」ボタンをワンクリックでパブリッシュします。図6では、カスタマイズ可能なダイアログボックスを使用して1つのインタフェースから複数のスクリプトをトリガし、基本的なユーザ向けに解析とレポート作成を簡素化しながら、チーム全体で標準化とコンプライアンスを維持する方法を示しています。

図6. DIAdem のカスタマイズ可能なダイアログボックス

• 図7に示すように、SystemLinkを使用してユーザ権限、バージョン管理、およびデータのインポートを管理します。

図7. SystemLinkサーバからDIAdemへの接続

これらのベストプラクティスに従うことで、経験の浅いエンジニアは1日目から高品質のレポートを生成でき、専門家は解析と設計に専念できます。

表3に示すように、DIAdemをLabVIEW+ワークフローに統合している組織では、効率性の著しい向上が一貫して報告されています。

ラボまたは組織で自動テストレポートを実装する方法

使い始めるのにオーバーホールは必要ありません。1つのレポートから開始し、自信の成長に応じて拡張できます。

1. 現在のワークフローを評価―時間とエラーの発生場所を特定します。
2. パイロットの使用例を選択―頻繁に繰り返される影響の大きいレポートを選択します。
3. DIAdem で標準テンプレートを作成―ビジュアルフィールドとメタデータフィールドを定義します。
4. スクリプトキャプチャで解析ステップを記録―最初の自動化スクリプトを作成します。
5. 検証とドキュメント化―自動化された結果を既存のレポートと比較します。
6. チームにデプロイ―SystemLinkまたは共有リポジトリを介して共有します。
7. 拡張と統合―エンドツーエンドのワークフローのためにTestStandまたはLabVIEWに自動化を接続します。

ほとんどのチームは、レポートの迅速化、改訂回数の削減、監査の簡素化など、数テストサイクルでROIを明確に認識できます。

データから意思決定へ

テストデータは、そのデータに基づいて動作する能力がなければ価値がありません。DIAdemとLabVIEW+ Suiteを使用すると、膨大な量の未処理測定値を、数日ではなく数分で一貫性のある監査可能なレポートに変換できます。DIAdemは、ほぼすべてのベンダからデータを読み取ります。そのため、ハードウェアを変更することなくラボを統一することができます。

単一のテストベンチを管理する場合でも、分散検証ラボを管理する場合でも、DIAdemは集録、解析、レポート作成の間のループを閉じるのに役立ちます。