速度擴充電力轉換測試能力

Lunar Energy 測試資深總監 Ash Mistry

 

使用者解決方案焦點

 

  • Lunar Energy 打造出可重複利用的測試平台,在不增加測試工程人力的情況下支援數十種產品機型。
  • 統一的 NI 測試架構提升了追溯能力,並且縮短各項量產測試專案的開發時間。
  • 測試團隊讓驗證與可靠度測試能力隨需求成長,有效達成生產力目標。
Lunar Energy 家用電池單元安裝於水泥墻壁的特寫。

「我們目標不是打造工具,而是經過充分驗證產品推向市場。NI 產品提供成熟可靠平台,精簡團隊也能發揮大型團隊等級執行能力。」

- Lunar Energy 測試資深總監 Ash Mistry

挑戰

Lunar Energy 必須驗證日益複雜的電力轉換與能源儲存產品,並支援數十種產品機型,同時維持測試開發完全由內部團隊負責。控制器與電力電子測試分別使用不同的工具,加上測試開發工作重複、重複利用性低,導致追溯性管理隨著量產規模擴大而益發困難。

解決方案

Lunar 採用以 NI 產品為基礎的標準化測試架構,運用 NI PXI 與 NI CompactDAQ 硬體,以及 NI LabVIEW、TestStand、VeriStand、SystemLink™ 和 OptimalPlus 軟體,將控制器與電力電子測試整合在同一平台。模組化測試序列、精確同步機制,以及集中式資料記錄,讓開發與量產階段都能落實可擴充且支援追溯功能的驗證流程。

從一開始打造因應成長需求架構

 

五年多前我加入 Lunar Energy 時,我們仍在摸索公司的未來發展方向。從一開始,我們的方向就很明確:打造性能更佳、壽命更長的電力轉換與能源儲存系統,並建立能支撐未來成長的架構,而不是等到日後成長時才發現受到限制。

 

這樣的理念同樣貫徹於測試工作。在公司草創階段,我們既沒有龐大的團隊,也無法將工作切割後分別由不同團隊負責。我們的測試團隊逐漸成為全公司的驗證核心,負責支援開發驗證、產品認證、可靠度測試及產線終端測試。

 

內部團隊主導測試開發

 

我們在創立初期便決定,所有測試開發工作都要由內部團隊自行完成。我們希望保有測試智慧財產權的掌控權,避免受制於特定供應商,也要確保測試知識能隨著產品持續累積與演進。如今,我們的團隊支援數十種測試系統配置,涵蓋控制器嵌入式韌體、無線通訊介面,以及 AC/DC 電力轉換元件。

 

這項決策也與我們的製造策略密切相關。我們採在地製造模式,並與工程團隊緊密協作,因此得以在設計、測試與量產之間維持快速的資訊回饋機制。由於位在相同時區或鄰近時區,我們能立即提供支援、即時排除問題,並且能迅速導入工程變更,不會拖慢量產進度或增加團隊負擔。

 

同時掌握測試開發工作,並與製造團隊保持緊密合作,讓我們能秉持「信任,但仍需驗證」的原則運作。我們能直接掌握良率、測試系統運作狀況及製程健全度,因此可以立即根據這些資料採取行動。若採用分散的工具或將測試開發委外,就很難達成如此緊密的整合。

 


圖 1:在鄰近地區進行製造,讓我們能即時解決問題、加快量產導入速度,並維持一致的產品品質。

 

要以精簡的人力做到這些,必須具備高度紀律。如果每種產品機型都必須用到全新的測試系統或客製化程式碼,我們根本無法跟上發展速度。

 

可靠測試帶來早期經驗

 

在擴大量產規模之前,我們便大力投入可靠度測試與加速壽命測試。我們建置了大型測試平台,可同時測試 20 到 30 台裝置,透過施加電氣應力及嚴苛操作條件,驗證產品的長期性能,並建立具參考價值的保固模型。

 

這些早期測試計畫深深影響了我們的思維。我們體認到,可重複利用性與可重複性並非只是錦上添花的功能,而是維持高效率運作不可或缺的基礎。

 

分散測試方式為何行不通

 

傳統的產線終端測試架構,通常會將控制器測試與電力電子驗證分開進行。我們很快就發現,隨著產品線增加逆變器、能源儲存系統、轉換器等產品,這種做法會導致測試邏輯重複、同步作業更複雜,以及維護負擔增加。

 

更重要的是,這種分散的方式會讓追溯性管理變得更加困難。隨著測試涵蓋範圍增加,能否將不同裝置、不同版本及不同時間點的測試結果串聯分析,便成為關鍵能力。

 

統一的 NI 架構建立標準化平台

 

為了避免這些問題,我們採用以 NI 產品為基礎的測試架構,並以明確劃分的功能角色為核心,而非由彼此獨立的工具拼湊而成。

圖 2:Lunar Energy 採用以 NI 產品為基礎的系統架構,能支援測試自動化、第三方整合,以及集中式資產與資料管理。

 

NI PXI 量測與儀器模組提供精確的訊號擷取、通訊與同步層,形成精準且可重複的電力與控制測試基礎。在此基礎架構之上,LabVIEW 扮演整合層的角色,讓我們能在單一測試環境中協調 NI 與第三方儀器的運作。

 

NI TestStand 則是發揮測試流程執行引擎的作用,提供一致的架構,用於執行數十種不同產品機型的測試;而 NI VeriStand 則支援即時控制與閉迴路測試,從而因應講求精確行為的用途需求。NI SystemLink 軟體發揮的功能則是集中管理測試資料、組態設定及系統資訊透明度,讓我們能在日益增加的測試站部署中維持追溯能力並順利做好長期維護,是這整個架構的最後一塊拼圖。

 

這些技術共同構成統一的控制器與電力電子測試環境,同時也能在需要時整合第三方儀器,讓我們得以將「測試什麼」與「如何執行測試」分開處理。我們可以建立模組化的測試序列,並在不同產品機型之間重複使用,而不必每次重新撰寫;同時,精確同步機制能確保量測、控制動作及電力激勵訊號始終維持精準同步,即使系統規模持續成長與演進也不例外。

 

增加人力情況提升產能

 

隨著量產逐步提升,這套做法的優勢也愈來愈明顯。我們得以支援更多產品、更多產品機型及更完整的測試涵蓋範圍,不需要按比例增加團隊人力。工程師能運用相同的基礎架構與測試邏輯,游刃有餘地切換開發除錯與量產驗證工作。由於所有資料皆以一致的方式集中記錄,追溯性從一開始便納入架構設計,而非事後才另外補強。

 

精簡團隊創造超乎規模成果

 

如今,我們的測試系統讓我們得以用遠遠超乎公司規模的速度與效率維持運作。工具本身幾乎隱身於幕後,而這正是我們所期望的結果:工具應輔助執行,而非成爲工作本身。我們採用經過驗證的先進工具,不是為了摸索該如何建置基礎架構,而是為了更快速、更有信心地推出可靠的產品。

 

圖 3:採用 NI 技術的測試站,透過可重複利用的高效能驗證架構,協助 Lunar Energy 更快速地擴大營運規模。

 

持續演進打造

 

Lunar 持續成長,我們的產品與需求也會不斷改變。現有的測試平台會隨著我們一同演進,提供長期穩定的基礎,讓我們不至於在發展過程中受限於架構而中斷腳步。我們可以持續加入新的功能、新的產品機型及新的驗證需求,不必從頭來過,也不會因此降低系統的穩定性。

  

這樣的彈性讓測試能力始終跟得上創新的腳步,不論現在或未來皆然。

 

圖 3:採用 NI 技術的測試站,透過可重複利用的高效能驗證架構,協助 Lunar Energy 更快速地擴大營運規模。