Não deixe a obsolescência derrubar o seu sistema de teste

Visão geral

Se você testa dispositivos de consumo que permanecem no mercado por apenas um ano e a cada ano substitui os seus sistemas de teste, então este artigo não é para você. Mas por outro lado, se você é responsável pelo teste de dispositivos e componentes que terão um tempo de vida de uma década ou mais e precisa planejar atualizações tecnológicas e casos de obsolescência para sistemas de teste que terão de ficar em atividade por até mais tempo do que isso, então conhecerá aqui três métodos que irão ajudá-lo a planejar com antecedência e proteger o seu sistema contra altos custos e dificuldades no futuro.

 

Conteúdo

Desenvolva uma arquitetura de software em camadas, com HALs e MALs

Não se deixe prender a um programa de teste inflexível com uma arquitetura monolítica; em vez disso, planeje antecipadamente, criando camadas que realizam operações de teste separadas.

Em uma arquitetura monolítica, o programa de teste inclui código que gerencia o controle do fluxo do teste, execução dos testes, estímulo da unidade sob teste, análises das medições, verificação de limites, data logging dos resultados, interface de usuário para o operador e agendamento dos recursos do instrumento. Como todas as funções estão em um mesmo programa de teste, quaisquer requisitos novos que tenham de ser introduzidos por um caso de obsolescência exigirão a revalidação de todo o sistema de teste.

 

Figura 1. Ter um único código para tratar de todas as tarefas do programa de teste parece uma boa ideia, até ele ficar grande demais, de difícil correção e manutenção. Usando códigos modulares menores para as diferentes tarefas, você terá um sistema de teste com maior capacidade de expansão.

 

Em vez disso, crie uma arquitetura de software modular, com bases de código separadas para todas as funções críticas do sistema de teste. Um software de gerenciamento de teste, como o TestStand, cuida de tarefas comuns dos programas de teste, como o controle de fluxo, execução dos testes, data logging dos resultados, verificação de limites, interfaces de usuário para o operador e agendamento dos recursos do instrumento. O código de teste deverá ser responsável por tarefas específicas para a unidade sob teste, como estímulo, medição e funções de análise.

Veja como especialistas em sistemas de teste da Bloomy Controls implementaram uma arquitetura de software em camadas para o sistema de teste, nesse webcast de 30 minutos.

 

Talvez a técnica de software mais significativa para a proteção de sistemas de teste contra casos inevitáveis de obsolescência de hardware seja o uso de camadas de abstração de hardware (HALs) e camadas de abstração de medição (MALs).

 

As HALs ajudam você a desenvolver códigos de alto nível. Um código de alto nível chama uma função que obtém o valor de um instrumento sem precisar de informações desse instrumento específico e da configuração do dispositivo. As HALs mais comuns são fornecidas por fornecedores de instrumentos e padrões da indústria, como o IVI. Criando essas camadas em seu código, você terá a flexibilidade de trocar de instrumentos sem alterar o código das análises das medições, a interface de usuário do testador ou até mesmo toda a estrutura do teste.

 

Figura 2. Com MALs e HALs, os engenheiros de teste podem escolher os resultados de teste necessários, e os arquitetos do sistema de teste podem manter a operabilidade do hardware e drivers de instrumento.

 

A HAL sozinha não protege um sistema contra alterações no hardware ou drivers de instrumento. Alguns instrumentos têm as mesmas funções; dessa forma, podem ser usados para realizar testes no lugar de um dispositivo ocupado ou defeituoso. Um bom exemplo disso é quando fazemos medições de corrente com um multímetro digital (DMM). Em muitos casos, uma unidade de alimentação e medição (SMU) poderia ser utilizada até mesmo com maior eficácia nessa medição.

As MALs permitem que um usuário defina um tipo de teste ou medição e deixe a cargo do sistema escolher os recursos adequados e disponíveis para fornecer esse resultado. Sistemas de teste desenvolvidos com MALs são ainda mais flexíveis e resistentes a mudanças em drivers de instrumento e hardware.

Você quer saber mais sobre a implementação de HALs ou MALs na programação orientada a objeto (OOP) do LabVIEW? Assista a um vídeo on-line de treinamento gratuito agora mesmo.

 

Use instrumentos flexíveis e modulares definidos por software

Os melhores instrumentos para sistemas de teste de longa duração são suficientemente flexíveis para realizar todas as medições necessárias podem ser facilmente substituídos, tanto em hardware quanto em software, no sistema de teste.

Instrumentos com medições configuradas por software têm a flexibilidade para fazer a melhor medição para obter os resultados necessários. Muitas vezes, esses instrumentos oferecem ampla compatibilidade de código com outros instrumentos que utilizam APIs padrões da indústria ou definidas por bons fornecedores.

Um sistema de teste projetado com base em um padrão de hardware para instrumentação modular, como o PXI, pode receber upgrades e serviços com facilidade muito maior ao longo do tempo. Substituir um instrumento tradicional significa considerar dimensões, dissipação térmica, consumo de energia e diversos outros fatores. Fazer o upgrade ou substituição de um instrumento modular é fácil, exigindo apenas retirar o instrumento antigo do slot e substituí-lo por um novo.

 

Figura 3. Os instrumentos da NI com FPGAs programáveis ajudam você a criar recursos de medição customizados, como triggers e processamento de sinais, além da interoperação com dispositivos criados no firmware.

 

Instrumentos com FPGAs abertas trazem um novo nível de compatibilidade ao instrumento, possibilitando aos engenheiros de teste projetar o firmware de um instrumento e reutilizá-lo em outros instrumentos compatíveis, conforme necessário. Esse tipo de customização nem sempre é necessário, mas pode ajudar a manter a existência de recursos importantes, que poderiam ficar obsoletos com o tempo.

Veja como os instrumentos com FPGAs programáveis dão a você a capacidade de projetar o firmware do instrumento com recursos como modos customizados de trigger.

 

Conheça o status do ciclo de vida de seu hardware

Os melhores sistemas de teste de longo prazo são construídos com base em plataformas, com um plano de sustentação constantemente atualizado com todas as informações essenciais sobre os ciclos de vida dos componentes de hardware incluídos no sistema.

Obter informações sobre o ciclo de vida requer um relacionamento cooperativo e boa comunicação com fornecedores, incluindo a colaboração desses fornecedores na criação de planos para o futuro. Os fornecedores de instrumentos devem oferecer a você todas as condições para o planejamento da evolução da tecnologia em seu sistema e até mesmo fornecer informações sobre seus planos de desenvolvimento, sempre que possível. Para atender as suas necessidades específicas, os fornecedores de instrumentos devem também fornecer serviços que vão desde a consultoria inicial para a seleção de produtos a contratos de serviço de longo prazo.

 

Figura 4. Casos de obsolescência podem ser tratados por diversos métodos, cada qual com suas próprias vantagens e custos. Alguns fornecedores estão tornando a integração de novas tecnologias e produtos de hardware mais fácil, utilizando software compatível com produtos anteriores.

 

Com esse tipo de informação de ciclo de vida, você pode consolidar atualizações e revisões de tecnologia, que incluem grandes quantidades de informações, podendo então tomar as melhores decisões.

Saiba mais sobre os serviços e informações de ciclo de vida fornecidos pela NI aos seus clientes.

 

Próximos passos

  • Conheça melhor as melhores práticas para o projeto de sistemas de teste de longa duração.
  • Explore a plataforma modular PXI para a instrumentação de sistemas de teste.
  • Veja por que o TestStand é a principal ferramenta de desenvolvimento do mercado para o gerenciamento automatizado de sistemas de teste.