将测试数据转换为自动化合规报告的最佳实践

每个工程师都知道报告可能需要多少时间。运行测试后，会有数百个不同格式的文件，包括TDMS、CSV、MDF、MAT，甚至专有二进制文件。在提取见解之前，必须对齐单位、修剪时间标识以及合并来自不同源的通道。这些步骤不会增加工程价值，但会消耗数天的努力。

大多数报告工作流仍然包含手动流程：

1. 从采集工具导出原始数据。
2. 使用Microsoft Excel或MathWorks® MATLAB®软件进行整理和绘图。
3. 将截图和表格复制到Microsoft Word或PowerPoint中。
4. 下次新数据到达或要求更改时重做所有操作。

手动创建报表不仅速度慢，而且容易出现难以捕捉的错误。 
在Excel、Word或PowerPoint中组合结果时，同一个文件的多个版本很容易循环，每个版本在公式、缩放或布局上略有不同。 
随着时间的推移,这些差异使报告难以比较,结果更难以信任。 
对于遵循ISO 9001、ISO 26262或FDA 21 CFR Part 11等标准的团队，这些不一致之处也带来了可追溯性挑战。

更为可靠的方法是将报告作为测试工作流本身的一部分（结构化、自动化和版本控制），以便工程师能够保持一致性、确保合规性并专注于解释结果而不是重新构建结果。

通用工具无法用于测试报告的原因

电子表格可以很好地处理简单数据，但工程测试远远超出其极限；电子表格不是为测试数据的缩放、同步或元数据复杂度而设计的。

单个测试可生成千兆字节的多通道、时间同步数据，其性能超过了通用工具的设计处理能力。电子表格还删除了宝贵的元数据，如校准信息、传感器ID或采集条件。

DIAdem提供了专为测试和测量数据而设计的工作区。DIAdem可执行下列任务：

• 立即加载和查看大文件，无需转换或修剪 
• 使用专用领域工具进行分析（FFT、阶次分析、统计、崩溃分析等） 
• 生成可重用的参数化报表
• 在VBScript或Python中自动化整个过程

DIAdem是LabVIEW+ Suite的一部分，可直接连接至NI软件：LabVIEW、TestStand、FlexLogger™、InstrumentStudio™和SystemLink™－将采集、分析和报告集成在一个工具链中。 

大多数实验室并非仅依靠单一平台运行。某些测量可能使用NI PXI系统、另一些测量可能使用Keysight示波器、捕捉视频的高速相机以及CAN数据的矢量Logger -- -- 所有这些系统会产生不同的文件类型。

DIAdem就是为此而设计的。DIAdem原生支持多种工程数据格式，并可通过免费数据插件进行扩展，以读取测试和测量中使用的几乎所有其他格式。数据插件将不同的文件结构转换为DIAdem的统一数据模型，从而在一个环境中轻松比较和分析来自不同源的数据。

无论使用何种仪器或供应商，DIAdem都可提供在实验室内查看、分析和报告结果的单一环境。表1总结了常见的数据源，以及DIAdem在统一的报告工作流程中如何处理每个数据源。

下列最佳实践基于成功实现DIAdem报告流水线自动化的团队使用的方法。

创建用于自动化测试数据分析的可重用报告模板

当每个报表从头开始创建时，即使是微小的更改（如重命名通道或使用不同的单元）也会导致模板失败。创建可重用的模板可确保报表自动适应新数据而不会中断。

应用模板之前，应标准化文件的通道名称、单位和换算规范。这种标准化（通常通过数据插件或预处理脚本）使模板在项目中更具弹性和一致性。

如何为自动化测试数据分析创建可重用的报告模板：

• 在DIAdem报表布局或模板中定义图表、表格和元数据字段一次，即可为任意数据集（例如，Report.TDR、Compressed.TDRZ或Master.TDRM）重用相同的结构。动态绑定至通道，而不是如图1所示的硬编码名称。
• 将模板存储在共享工作区或NI SystemLink存储库中。
• 锁定页眉、品牌和免责声明以满足合规性格式。

结果：单击报告重新生成。无需重新格式化，无错误，无浪费时间。

图1.包含图表、表格和元数据的报表模板

使用DIAdem脚本捕捉和Python自动化测试数据处理

如重复运行相同的分析步骤（过滤噪声、计算统计、导出结果），无需从头开始编写代码即可实现自动化。DIAdem的脚本记录会自动捕捉操作并将其转换为VBScript或Python脚本。

如何使用DIAdem脚本捕捉和Python自动化测试数据处理:

• 交互式记录一次分析。
• 参数化值，如阈值或文件路径。
• 保存脚本并用于任意数据集。
• 将脚本集成至TestStand或LabVIEW以在每次测试或序列后自动运行。

除了脚本，DIAdem现在还支持使用venv或兼容版本的virtualenv创建的Python虚拟环境。该功能允许用户配置DIAdem在启动前使用特定的Python环境，从而允许每个团队或项目维护其独立的模块和依赖关系。

DIAdem长期以来一直支持通过pip安装的包，例如NumPy、SciPy和Pandas；虚拟环境支持通过允许工程师选择DIAdem使用的Python构建版本进一步提升了灵活性。结果是DIAdem标准化报告工作流程与内部分析库之间的无缝集成，从而实现对Python环境进行完全控制的高级可重复处理，如图2所示。 

图2.脚本录制语言选择。

确保符合ISO和FDA要求的一致报告

不同的格式样式使结果难以比较，几乎无法审计。 
标准化报告的外观和逻辑可确保可追溯性、可重复性，并符合ISO 9001、ISO 26262和FDA CFR Part 11等行业标准。

如何确保符合ISO和FDA要求的一致、合规的报告：

• 使用版本控制模板和锁定布局－在脚本中调用模板时，请使用ReadOnly=True打开模板，以防止在生成报表时发生编辑。 
• 直接嵌入元数据－包括操作员、测试ID、校准状态和模板版本字段，以便每个报告明确标识其来源。
• 跟踪脚本版本－在VBScript或Python脚本中添加版本或“lastModified”标签，以便将结果绑定到分析逻辑的特定版本。
• 自动审计记录－配置DIAdem在每次生成报告时写入记录文件－捕捉数据文件名称、模板版本、脚本版本、操作员和时间标识以实现可追溯性。
• 使用集中存储－在SystemLink或受控存储库中托管经过验证的模板和脚本，以管理访问、维护版本历史并简化更新。

有了这些控件，每份报告都会记录其来源和方法，从而使合规性成为内置的而不是附加的，如图3所示，并且它可以追溯到其数据源和处理逻辑，无需额外的文档即可满足ISO和FDA要求。查看报表的任何人都可以立即看到生成报表的数据集、分析和模板，从而确保团队之间的一致性和审核期间的信心。

DIAdem报告范例使用专用的可追溯性选项卡自动记录元数据、脚本版本和模板信息，以便进行审计。

图3.DIAdem报告范例使用专用的可追溯性选项卡自动记录元数据、脚本版本和模板信息，以便进行审计。

将报告与测试工具链集成

DIAdem的关键优势在于其能更好地融入更广泛的LabVIEW+生态系统。表2显示了DIAdem如何与LabVIEW+中的不同工具集成。

测试完成后可自动生成报告，无需手动传输数据或丢失上下文。

这些工具共同构成了从采集到洞察的闭环工作流程，如图4所示。

 
图4.从LabVIEW VI调用DIAdem脚本

扩展整个测试工程团队的自动化报告工作流

手动报告通常依赖于一两个“超级用户”。DIAdem允许您扩展专业知识，以便每个人都可以一致地生成报告。

如何将DIAdem报告与LabVIEW、TestStand和其他测试工具集成:

• 自定义DIAdem工作区，无论添加一个新数据文件、运行特定类型的预生成分析或运行脚本，每个角色只看到所需的工具。图5显示了新添加至DIAdem环境的工具。

图5.自定义DIAdem用户工具栏

• 发布与符合特定工作流的批准模板绑定的单击“生成报告”按钮。在图6中，您可以看到自定义对话框如何允许用户从单个界面触发多个脚本，从而简化基本用户的分析和报表创建，同时保持整个团队的标准化和合规性。

图6.DIAdem中的自定义对话框

• 通过SystemLink管理用户权限、版本控制和导入数据，如图7所示。

图7.SystemLink Server与DIAdem的连接

遵循这些最佳实践后，初级工程师可以在第一天生成高质量的报告，而专家则专注于分析和设计。

如表3所示，将DIAdem集成至LabVIEW+工作流程的组织报告的效率显著提高。

如何在实验室或组织中实现自动化测试报告

入门无需大修。您可以从一份报告开始，并随着自信的增长而扩展。

1. 评估当前工作流－映射时间花费和错误发生的位置。
2. 选择试点用例－选择经常重复的高影响报告。
3. 在DIAdem中创建标准模板－定义图形和元数据字段。
4. 使用脚本捕捉记录分析步骤－创建首个自动化脚本。
5. 验证和记录－将自动化结果与现有报告进行比较。
6. 部署到团队－通过SystemLink或共享存储库共享。
7. 扩展和集成－将自动化连接到TestStand或LabVIEW以实现端到端工作流程。

大多数团队在几个测试周期内就看到了实实在在的ROI：更快的报告、更少的修订和更容易的审核。

从数据到决策

测试数据的价值取决于用户的操作能力。通过DIAdem和LabVIEW+ Suite，您可以在几分钟内将堆积如山的原始测量结果转化为一致、可审计的报告，而无需几天。DIAdem从几乎任何供应商读取数据，因此无需更改硬件即可统一实验室。

无论是管理单个测试台还是分布式验证实验室，DIAdem都可以帮助您关闭采集、分析和报告之间的循环。