將測試資料轉換為符合規範的自動化報告的最佳實務

每位工程師都知道製作報告的所需時間。執行測試後,您會有數百個不同格式的檔案,例如 TDMS、CSV、MDF、MAT 甚至是專屬二進制檔案。在取得深入分析之前,您必須對齊各個單位、調整時間戳記,以及結合不同來源的通道。以上皆非增添工程價值的步驟,卻可能會耗費數天心力。

大多數的報表製作工作流程仍需手動進行:

1. 將原始資料匯出自您的採集工具。
2. 使用 Microsoft Excel 或 MathWorks® MATLAB® 軟體進行清理與繪製。
3. 將螢幕截圖與表格複製到 Microsoft Word 或 PowerPoint 中。
4. 下次收到新資料或需求變更時,請重新整理所有項目。

手動製作報告不僅緩慢,也容易出錯。 
在 Excel、Word 或 PowerPoint 中組裝結果時,可以輕鬆讓同一個檔案的多個版本流通,且每個檔案的公式、調整或配置各不相同。 
隨著時間的推移,這些差異使得報告難以比較,而且難以相信結果。 
針對符合 ISO 9001、ISO 26262 或 FDA 21 CFR Part 11 等標準的團隊,這些不一致的情況也會對可追蹤性帶來挑戰。

更可靠的方法是將報告製作做為測試工作流程本身的一部分 (包含結構、自動化與版本控制),以便工程師保持一致性、確保合規性,並專注於解讀結果,而不是重新建立結果。

通用型工具無法提供測試報告的原因

試算表能充分處理簡單資料,但工程測試的發展遠遠超過了限制;它們並非專為測試資料規模、同步化或元資料複雜度而設計。

單一測試能產生數 GB 的多通道時序同步資料,超越以往通用工具所設計的處理效能。試算表也會刪除重要的元資料,例如校準資訊、感測器 ID 或取得條件。

DIAdem 提供專為測試與量測資料所設計的工作空間,可解決此問題。您可以使用 DIAdem 執行下列作業:

• 可立即載入並檢視大型檔案,無需轉換或整理 
• 使用特定領域的工具進行分析 (FFT、階次分析、統計、撞擊分析等) 
• 建立可重複使用的參數化報告
• 在 VBScript 或 Python 中自動處理整個流程

DIAdem 屬於 LabVIEW+ Suite 中,因此可直接連接 NI 軟體:LabVIEW、TestStand、FlexLoggerTM、InstrumentStudioTM 與 SystemLinkTM — 透過單一工具鏈,連結各種功能,以取得、分析與製作報告。 

大多數實驗室並不會透過單一平台執行。某些量測作業可能會使用 NI PXI 系統、適用於其他裝置的 Keysight 示波器、用於錄影的高速相機,以及適用於 CAN 資料的向量記錄器,所有這些裝置都會產生不同檔案類型。

DIAdem 專為此現實所設計。DIAdem 原生方式支援多種工程資料格式,並可透過免費的 DataPlugin 加以擴充,以讀取測試與量測作業中幾乎所有其他格式。DataPlugin 可將多種檔案結構轉換為 DIAdem 的統一資料模型,讓您可在單一環境中輕鬆比較與分析不同來源的資料。

無論您使用的儀器或供應商為何,DIAdem 都能提供單一環境,讓您在整個實驗室中查看、分析與製作結果的報告。表 1 總結了常見的資料來源,以及 DIAdem 在一致的報告工作流程中處理各項資料的方式。

下列最佳實務是根據成功透過 DIAdem 將報告管道自動化的團隊所使用的方法。

建立可重複使用的報表範本,以進行自動化測試資料分析

每份報表從頭開始,即使是小幅變更 (例如重新命名通道或使用不同的單元),也可能導致範本失敗。建立可重複使用的範本,可確保報表在不發生中斷的情況下自動因應新的資料。

在套用範本之前,請將通道名稱、單位以及跨檔案的縮放常式標準化。這樣的整合 (通常是透過 DataPlugin 或預先處理指令碼進行處理) 能提高專案間的彈性與一致性。

如何建立可重複使用的報表範本,以進行自動化測試資料分析:

• 在 DIAdem 報告配置或範本中定義一次圖表、表格與元資料欄位,以針對任何資料集 (例如 Report.TDR、Compressed.TDRZ 或 Master.TDRM) 重複使用相同架構。並以動態方式將其連結至通道,而非硬式編碼名稱,如圖 1 所示。
• 將範本儲存在共用工作區或 NI SystemLink 儲存區中。
• 鎖定標頭、品牌與免責聲明,以符合法遵格式。

結果:一鍵產生報告。無需重新格式化、無需錯誤、無需浪費時間。

圖 1.含圖表、表格與元資料的報告範本

使用 DIAdem Script Capture 與 Python 自動處理測試資料

如果您重複執行相同的分析步驟 (濾波雜訊、計算統計資料與匯出結果),即可在無需從頭編寫程式碼的情況下進行自動化。DIAdem 的指令碼記錄功能可記錄您的動作,並自動將其轉換為 VBScript 或 Python 指令碼。

如何使用 DIAdem Script Capture 與 Python 自動處理測試資料:

• 以互動方式記錄分析一次。
• 參數化如臨界值或檔案路徑等值。
• 儲存指令碼,並重複用於任何資料集。
• 將指令碼整合至 TestStand 或 LabVIEW,以在每次測試或序列之後自動執行。

除了指令碼之外,DIAdem 現在還支援以 venv 或相容版本的 virtualenv 建立的 Python 虛擬環境。透過這項強化功能,即可在啟動前先設定 DIAdem 使用特定的 Python 環境,讓每個團隊或專案都能保有專屬的隔離式模組與相依性。

DIAdem 長期支援 NumPy、SciPy 與 Pandas 等已安裝的引線套件;透過虛擬環境支援,工程師可選擇使用哪一種 Python 建置 DIAdem 來擴充靈活性。如此即可順暢整合 DIAdem 的標準化報告製作工作流程與內部分析函式庫,進一步實現可重複的進階處理作業,並完全掌控您的 Python 環境,如圖 2 所示。 

圖 2.選取指令碼記錄語言。

確保符合 ISO 與 FDA 規定的一致性報告

不同格式的結果比較不易,而且幾乎無法審核。 
將報告的外觀與邏輯標準化,可確保可追蹤性、可重複性,並符合 ISO 9001、ISO 26262 與 FDA CFR 第 11 部分等業界標準。

如何確保符合 ISO 與 FDA 規定的一致性報告:

• 使用版本控制範本與鎖定配置—在指令碼中呼叫範本時,請使用 ReadOnly=True 加以開啟,以防止產生報告時進行編輯。 
• 直接將元資料嵌入報表—包含操作人員、測試 ID、校準狀態與範本版本欄位,讓每份報表都能清楚識別其來源。
• 追蹤指令碼版本—在 VBScript 或 Python 指令碼中新增版本或「lastModified」標籤,以便將結果綁定至特定的分析邏輯修訂版本。
• 自動化稽核記錄—設定 DIAdem 以在產生報告時,每次寫入記錄檔案時,將資料檔案名稱、範本版本、指令碼版本、操作人員與時間戳記,以利追蹤。
• 使用集中儲存功能—在 SystemLink 或受控制儲存區中代管經驗證的範本與指令碼,以管理存取權限、維護版本記錄,並簡化更新。

有了這些控制元件後,每份報告都會記錄其來源與方法,因此不需額外說明資料來源與處理邏輯,即可遵循圖 3 所示的規範。任何檢視報告的人都可以立即查看產生的資料集、分析與範本,確保不同團隊的一致性,並在稽核期間保持信心。

圖 3.DIAdem 報表範例使用專屬的可追蹤性索引標籤,可自動記錄元資料、指令碼版本與範本資訊,以便準備進行稽核。

整合報告與測試工具鏈

DIAdem 的主要優勢之一,在於能否順利嵌入更廣泛的 LabVIEW+ 生態系統。表 2 顯示 DIAdem 如何整合 LabVIEW+ 中的不同工具。

您可以在測試完成後自動產生報告,無需手動傳輸資料或遺失內容。

這些工具共同構成閉迴路工作流程,從取得到深入分析,如圖 4 所示。

 
圖 4.從 LabVIEW VI 呼叫 DIAdem 指令碼

擴充測試工程團隊的自動化報告製作工作流程

手動製作的報告通常需仰賴一或兩名「電力使用者」。DIAdem 可讓您擴充專業知識,讓所有人都能產生一致的報告。

如何整合 DIAdem 報告製作與 LabVIEW、TestStand 與其他測試工具:

• 客制化 DIAdem 工作區,讓每個角色都能看到所需的工具,無論是新增新的資料檔案、執行特定類型的預建分析,或是執行指令碼。圖 5 顯示了 DIAdem 環境新增的工具。

圖 5.客制化 DIAdem 使用者工具列

• 只要點擊一下,就能發佈與已核准範本相關的「產生報告」按鈕,以便因應您的工作流程。在圖 6 中,您可以看到可客制化的對話框如何讓使用者從單一介面觸發多個指令碼、簡化基本使用者的分析與報告建立作業,同時維持團隊的標準化與法遵性。

DIAdem 中可客制化的對話框

圖 6.DIAdem 中可客制化的對話框

• 透過 SystemLink 管理使用者權限、版本控制,以及匯入資料,如圖 7 所示。

連線

圖 7.SystemLink Server 與 DIAdem 連線

只要遵循這些最佳實務,初階工程師就能在第一天產生高品質報告,專家則能專心進行分析與設計。

如表 3 所示,將 DIAdem 整合至 LabVIEW+ 工作流程的組織,會一致回報可衡量的效率提升。

如何在實驗室或組織中執行自動化測試報告製作

開始使用不需大幅改動。您可以先從單一報告開始，並隨著信心累積逐步擴充。

1. 評估目前的工作流程—找出所耗費的時間與發生錯誤的地點。
2. 選擇試用案例—選擇經常重複的高影響力報告。
3. 在 DIAdem 中建立標準範本:定義視覺效果與元資料欄位。
4. 記錄分析步驟搭配 Script Capture—建立第一個自動化指令碼。
5. 驗證與記錄—將自動化結果與現有報告進行比較。
6. 部署至團隊—透過 SystemLink 或共用儲存區分享。
7. 擴充與整合—將自動化作業連接至 TestStand 或 LabVIEW,以進行端對端工作流程。

大多數團隊在幾個測試週期內就能獲得實際的投資報酬率:更快製作報告、更少修改,以及更輕鬆地進行稽核。

從資料到決策

測試資料的價值和操作能力一樣重要。DIAdem 與 LabVIEW+ Suite 可讓您在數分鐘內,將大量的原始量測結果轉化為一致且可審核的報告,而不是數天。DIAdem 幾乎能讀取任何廠商的資料,讓您無需變更硬體即可整合實驗室。

無論您管理的是單一測試台還是分散式驗證實驗室，DIAdem 都能協助您將取得、分析與報告串連為一完整流程。