拥有​自己​的​测试​架构,​以​满足​不断​增加​的​测试​覆盖​范围​需求

概览

全球​越来越​多​的​消费​者​根据​汽车​用户​界面​或​人​机​界面​(HMI)​体验​做出​购买​决策。​车​载​信息​娱乐​系统​(IVI)​或​汽车​多媒体​系统​以及​数字​驾驶​舱​会​显著​影响​驾驶​员​和​乘客​对​车辆​的​感受。​尽管​HMI​相关​的​汽车​电子​产品​占​所有​车​载​代码​的​70%,​但是​随着​增强​现实​抬头​显示​技术​和​空中​编​程​等​新​功能​的​不断​涌现,​快速​验证​系统​和​生产​基础​设施​变得​更加​困难。​成功​的​汽车​OEMM​和​一​级​供应​商​已经​顺利​将​其​测试​组织​打造成​战略​资产,​通过​差异​化​来​保持​市场​竞争​力。

内容

优​化​测试​组织​以​保持​竞争力

IVI​和​汽车​多媒体​市场​正在​不断​发展:​信息​娱乐​系统​广泛​地​运用​于​各种​车​型。​电子​产品​和​软件​公司​等​非​核心​参与​者​试图​利用​其​受欢迎​程度,​参与​到​该​市场​并​降低​信息​娱乐​系统​的​平均​售价​(ASP)。​但是,​HMI​系统​不仅​应​与​其他​子​系统​集成,​而且​还​必须​维持​高​质量,​才能​保持​竞争​优势;​因此,​优​化​测试​组织​势在必行,​以​在​确保​质量​的​前提​下​提高​运营​效率。

图​1.​降低​测试​成本​对于​应对​激烈​的​竞争​和​降低​ASP​至​关​重要​[1]。

为什么​通用​型​或​超​集​(Superset)​测试​系统​不​可以

通用​或​超​集​测试​系统​虽然​适用​范围​较​广,​但​却​很少​能够​成功​解决​问题。​如果​没有​明确​定义​痛点,​往往​只​会​注​技术,​仅​将​标准​化​视为​一个​技术​方法,​结果​往往​令​领导​者​和​内部​相关​者​感到​失望。​除非​多个​团队、​内部​员工​或​最终​用户​均​采用​相同​的​标准,​否则​很​难​获得​预期​结果​和​投资​回报​率​(ROI)。​而​通用​或​超​集​测试​系统​可能​过于​僵化​或​过度​设计,​无法​适用​于​不同​的​产品​生产​周期,​而且​不​具备​所需​的​扩展​性​来​满足​超​预期​的​产品​测试​需求。​相反,​自动​化​测试​架构​提供​的​指导​方针​和​策略​使得​测试​组织​能够​保持​一致,​从而​反复​利用​测试​资产​和​组​件,​实现​动态​资源​利用。​这种​架构​可​适用​于​不同​的​产品​生命​周期,​降低​质量​成本,​并​可在​更​短时间​内向​市场​推出​优质​产品,​进而​提高​公司​的​成本​效益。​过去,​产品​测试​在​开发​和​制造​过程​中​仅​起​到​支持​的​作用​(仅​作为​一项​必要​的​成本​开支);​但是,​如果​拥有​自己​的​测试​架构,​就有​可能​将​测试​从​负担​转变为​战略​资产。

标准​化​过程​涵​盖​整个​生命​周期,​在​这个​过程​中,​我们​需要​将​测试​架构​或​测试​标准​视为​产品,​使​其​路线图​与​内部​利益​相关​者​保持​一致,​这​一点​至​关​重要。​将​测试​工程​组织​转变为​战略​资产​需要​以下​步骤:​创建​标准​测试​平台、​开发​有​价值​的​测试​程序、​提高​测试​团队​的​效率,​同时​降低​运营​成本,​并​通过​不断​提高​产品​利润​和​质量​以及​缩短​产品​上市​时间​来​实现​业务​目标。

图​2.​约​70%​的​标准​化​无法​成功​实现,​最​常见​的是​黄色​箭头​的​场景;​有些人​进行​过​尝试,​但​却​无法​顺利​施行,​最终​还是​以​原有​的​方式​运作​[2]。

人员、​流程​和​技术

为了​实现​测试​架构​的​标准​化,​需要​从​人员、​流程​和​技术​三​个​要素​进行​考虑:

  • 人员​——​为了​打造​高效​的​精英​团队,​应​建立​卓越​中心​(center of excellence,​CoE)。​标准​的​推广​和​采用​是​最​具​挑战​性的​关键​步骤,​CoE​作为​核心​团队,​应​拥有​自己​的​内部​标准​或​测试​架构,​并​将​其​推广​到​不同​的​团队​和​产品​开发​周期。​CoE​应​寻求​测试​工程​师​等​内部​用户​的​意见​和​支持,​并​利用​自身​掌握​的​测试​标准​专业​知识​来​管理​外部​工程​资源,​加快​测试​系统​开发​进程。
 
  • 流程​——​将​内部​测试​标准​或​架构​视为​产品​是​推进​标准​化​工作​的​关键,​也是​加快​测试​代码​开发​和​提高​测试​资产​利用​率​以​提高​生产​力​的​关键。​标准​化​并不​仅仅​涉及​技术​方面;​相反,​随着​最终​用户​需求​的​变化​和​新​技术​的​出现,​该​工作​也​将​不断​发生​变化。​由于​测试​策略​和​标准​化​的​影响​非常​广泛,​因此​在​前期​制定​好​路线图​是​至​关​重要​的​一个​环节。​路线图​必须​能够​基于​业务​指标​来​推动​变革,​并​着重​介绍​初期​的​成效,​以​确保​获得​高级​管理​层​的​支持,​继而​推动​标准​化​和​优​化​工作​的​展开。​了解 马自达​汽车​如何​规划​有效​的​电气​和​电子​自动​化​测试​设备​路线图。
 
  • 技术​——​您​可以​引入“多功能”财务​模型​来​比较​和​量化​结果,​通过​RIO​数据​来​为​标准​化​工作​过程​赢得​更多​支持。​以​信息​技术​(IT)​为​例,​IT​一​开始​仅仅​提供​标准​计算、​数据​存储​和​常规​任务​自动​化​等​支持​功能。​但是​在​采用​总​拥有​成本​(TCO)​模型​后,​IT​已​成为​一项​战略​资产,​而且​在​领先​企业​中,​IT​可​简化​关键​业务​流程,​并​帮助​管理​人员​第一​时间​做出​核心​业务​决策。​同样,​TCO​有助​于​推进​测试​标准​化​工作,​帮助​企业​了解​在​整个​内部​测试​标准​化​过程​中​可以​优​化​的​隐形​成本。阅读​本​指南,​了解​如何​构​建​有效​的​TCO​模型。


图​3.​领先​企业​可​通过​人员、​流程​和​技术​三​个​方面​来​推进​标准​化​工作​[3]。

产业​融合​如何​影响​测试​架构

根据Gartner 2014​年​《产业​融合:​数字​工业​革命》”报告指出:“行业​融合​是​组织​发展​最​根本​的​机会。”[4] 测试​组织​可​通过​学习​其他​行业​的​经验​和​整合​资源​来​加快​创新。​我们​发现​IVI​和​汽车​多媒体​系统​领域​越来越​多​地​应用​技术​融合,​比如​无线​标准​的​融合。​一流​的​汽车​公司​往往会​采用​半导体​和​汽车​行业​中​经过​充分​验证​的​成熟​测试​架构。​比如​软件​定义​的​自动​化​测试​架构,​这类​架构​将​软件​层​和​硬件​层​分​离开,​而且​分为​两​个​主要​的​软件​层:​测试​管理​层​和​测试​开发​层,​这​为​软件、​仪器​和​测试​系统​提供​了​极​高​灵活​性,​完全​无​需​依赖​供应​商​即可​灵活​定制。​测试​管理​软件​层​也就是​测试​执行​软件,​可​将​测试​责任​与​测试​开发​软件​层​分​离开。​测试​执行​软件​可​执行​和​部署​测试​序列​或​场景,​并​调​用​使用LabVIEWC​++Python等​软件​编写​的​测试​代码,​这​有助​于​将​当前​和​以前​的​测试​代码​轻松​集成​到​一个​测试​序列​中。​该​层​还​可以​进行​并行​测试,​并​生成​结果​或​记录​到​各种​数据​库​中。TestStand是​业​内​领先​的​现成​即​用​测试​执行​软件,​利用​灵活​的​模​块​化​硬件​架构​来​适应​各种​I/​O​组合,​同时PXI已经​成为​业界​发展​最​快速​的​主流​模​块​化​自动​测试​标准。


图​4.​软件​定义​的​自动​化​测试​架构

在​定义​标准​测试​架构​后,​下一步​是​评估​市面上​与​之​匹配​的​市场​解决​方案,​才能​跟上​不断​变化​的​技术​市场。​例如,​如果​要​构​建​用于​IVI​验证​测试​的​RF​测试​平台,​就​需要​多个​RF​发生​器,​才能​进行​无线​电、​导航、​多媒体​和​连接​测试。​而​利用​基于​PXI​的​模​块​化​射频​仪器​以及Averna AST-1000等​第三​方​信号​生成​软件,​可在​更​短​的​时间​内​开发​和​管理​灵活​的​IVI RF​测试​平台。​灵活​的​模​块​化​测试​架构​可以​实现​进一步​自动​化、​信号​模拟​以及​优​化​成本,​比如​您​可​添加​RF​开关​模​块​来​为​多个​待​测​设备​提供​支持,​并​使用​独立​硬盘​冗​余​阵​列​(RAID)​记录​和​回​放​功能​来​复制​现场​所​采集​到​的​实际​RF​信号。

图​5. RF​测试​平台​系统图

图​6. RF​测试​平台​的​软​硬件​组件

如果​需要​添加​远程​信息​处理​或​V2X​紧急​呼叫​(eCall)​测试​要求,​可在​测试​平台​中​集成​一个​基​站​仿真​器,​例如NOFFZsUTP5017 BSE,​如下​图​所​示。

图​7. 远程​信息​处理​测试​平台​系统图

由于​您​拥有​自己​的​测试​架构,​因此​可​根据​自身​需求​来​定制​测试​系统,​并且​由于​该​生态​系统​与​软件​定义​的​自动​化​测试​架构​相​衔接,​因此​可​快速​满足​基本​测试​规范。​而且​由于​NI​平台​包含​了​软件​定义​的​自动​化​测试​架构,​在​使用​NI​平台​测试​IVI​或​汽车​多媒体​系统​时,​以下​规范​也​应​能够​满足:

测试​组件

规格

无线​电*

AM/​FM,​DAB/​DAB​+/​DMB,​DRM,​HD Radio (IBOC),​RDS/​RDBS (1​个​信道​或​3​个​信道),​TMC-​RDS,​SiriusXM

导航*

北斗,​Galileo,​GLONASS,​GPS,​QZSS

视频*

ATSC,​CMMB,​DTMB,​DVB-​T,​DVB-​T2,​ISDB-T

连接/​蜂​窝*

蓝牙,​Wi-​Fi,​WCDMA,​LTE,​5G NR

录​制​和​回​放*

采集​GNSS​和​无线​电​等​真实​射​频频谱

音频

失真 (THD,​SINAD,​IMD),​Octave,​电​平,​音质

基​站​仿真​**

MIMO,​LTE​和​Cat 16​切换,​GSM,​WCDMA,​eCall

*​由 Averna AST-1000RF Studio​提供
**​由​NOFFZ sUTP 5017​提供

图​8. NI PXI​平台​IVI​和​远程​信息​处理​测试​规范

NI​自动​化​测试​生态​系统​不仅​包括​RF​测试,​还​包括音频视频汽车​总线NFC​和​无线​充电机器​视觉运动​控制,​以​满足​不断​变化​的​测试​需求​和​自动​化​需求。

由于​测试​系统​基于​您​自己​的​测试​架构​而​建,​即使​需要​将​测试​系统​的​开发​完全​外​包,​您​也可以​放心​地​管理​测试​系统。​测试​架构​已经​成为​测试​组织​和​系统​集成​合作​伙伴​之间​合作​的​准则,​明确​规定​了​从​初期​开发​到​测试​系统​生命​周期​管理​中​每一​方​负责​的​部分​或​层。

图​9.​哈​曼​汽车​的​这个​信息​娱乐​系统​生产​测试​系统​使用了NOFFZ产品,​该​产品​正是​基于​NI​软件​定义​的​测试​架构​开发​而​成。

结论​

由于​新​功能​的​不断​出现,​进行​系统​验证​以及​按时​完成​生产​变得​更​具​挑战​性,​您​可能​会问,“我的​仪器​供应​商​是否​具备​足够​的​创新​能力​来​满足​我的​业务​需求?”但是​更​重要​的是,​您​敢​拿​自己​的​业务​当​试验​品​来​寻找​答案​吗?​无论​您​是​购买​或​构​建​自己​的​下​一个​测试​系统,​拥有​自己​的​测试​架构​都​至​关​重要。​成功​的​汽车​OEM​和​一​级​供应​商都​拥有​自己​标准​的​测试​架构,​将​测试​组织​转型​为​战略​资产,​以​优​化​决策​并​在​市场​中​保持​竞争​优势。​这些​公司​证明,​软件​定义​的​自动​化​测试​架构​为​整个​测试​组织​保持​一致​提供​了​指导​方针​和​策略,​使​不同​测试​团队​之间​能够​复​用​测试​资产​和​组​件,​实现​动态​资源​利用,​并​可​涵​盖​整个​产品​生产​周期,​这​有助​于​在​更​短时间​内向​市场​推出​优质​产品,​从而​缩短​质量​成本,​提高​公司​成本​效益。

更多​资源

 

 

参考文献

[1] “Automotive Infotainment,” ABIresearch,​2019​年​2​月​4​日​查阅,https://​www.abiresearch.com/​market-​research/​product/​1018679-​automotive-​infotainment/.

[2] “Why Test Standardizations Fail,” Augusto Mandelli and Earle Donaghy, NI Business and Technology Assessment Team,​2019​年​2​月​4​日​查阅,https://​forums.ni.com/​t5/​NI-​Test-​Leadership-​Council-​Forum/​TLF-2017-​Presentation-​Why-​Test-​Standardizations-​Fail-​and-​What-​to/​gpm-​p/​3785320.

[3] 《NI​自动​化​测试​趋势​展望​报告​2011》,​2019​年​2​月​4​日​查阅,http://​www.ni.com/​gate/​gb/​GB_INFOTESTTRENDS1/​US.

[4] 《产业​融合​—​数字​工业​革命》,Thilo Koslowski,​Gartner,​2019​年​2​月​4​日​查阅,https://​www.gartner.com/​doc/​2684516/​industry-​convergence--​digital-​industrial