怎樣克服復(fù)雜待測(cè)件在生產(chǎn)測(cè)試中的挑戰(zhàn)

我們每天購(gòu)買(mǎi)和使用的產(chǎn)品比幾年前復(fù)雜得多。物聯(lián)網(wǎng)、技術(shù)融合、語(yǔ)音控制以及更多的趨勢(shì)正在推動(dòng)設(shè)備功能越來(lái)越強(qiáng)，隨之而來(lái)的是測(cè)試團(tuán)隊(duì)的壓力越來(lái)越大。 上一次您遇到一個(gè)簡(jiǎn)單的測(cè)試范圍要求是什么時(shí)候？不包含新的測(cè)量指標(biāo)、不隨時(shí)間變化而變化？與前幾代產(chǎn)品版本相比，您的測(cè)試線設(shè)置有多復(fù)雜？

五年前，您的房間可能是用簡(jiǎn)單的白熾燈泡或熒光燈管來(lái)照明。測(cè)試燈泡很容易：接通電源，測(cè)量流明，然后測(cè)試就完成了。但是，現(xiàn)在您用的很可能是 LED 燈。 （抬頭看看天花板，是不是 LED 燈！）

測(cè)試 LED 燈具就復(fù)雜多了。首先，您面前有一塊驅(qū)動(dòng)板，需要進(jìn)行 ICT 和功能測(cè)試。 然后，一旦每種配件都要添加到印刷電路板上，照明制造商便會(huì)迅速添加“差異化功能”，因?yàn)樵诂F(xiàn)有的綠色電路板上增加電路可以很好地利用空間并提高產(chǎn)品利潤(rùn)率。 接下來(lái)，您可以想象研發(fā)團(tuán)隊(duì)里的對(duì)話：

– “為什么不添加無(wú)線訪問(wèn)接入點(diǎn)？這似乎很有用?！?/p>

– “好吧，如果我們有了無(wú)線功能，我們還得添加藍(lán)牙！”

– “那我們還能添加揚(yáng)聲器，然后 ...”

– 這樣的需求列表就會(huì)無(wú)限延長(zhǎng)。

長(zhǎng)話短說(shuō)，曾經(jīng)只需要點(diǎn)亮一盞玻璃燈泡的測(cè)試工程師團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在面臨的是電力電子、無(wú)線連接、聲學(xué)等等問(wèn)題。我想這聽(tīng)起來(lái)很耳熟，因?yàn)閺?a href="http://www.ttokpm.com/soft/data/39-96/" target="_blank">消費(fèi)電子產(chǎn)品到工業(yè)機(jī)器以及生命科學(xué)應(yīng)用，都在講述一個(gè)類似的故事。這種新的待測(cè)件的復(fù)雜性給測(cè)試工程團(tuán)隊(duì)提出了兩個(gè)基本問(wèn)題：

1. 測(cè)試覆蓋范圍要求的廣度和深度不斷提高，通常需要新的工作站架構(gòu)，儀器和軟件。但是，預(yù)算和上市時(shí)間卻沒(méi)有按比例增加，這就產(chǎn)生了沖突或迫使測(cè)試團(tuán)隊(duì)進(jìn)行變革、兩者兼而有之。

2. 實(shí)施系統(tǒng)所需要的知識(shí)領(lǐng)域更加廣泛，專業(yè)知識(shí)不會(huì)一蹴而就，必須找到個(gè)人發(fā)展、團(tuán)隊(duì)支持和理論抽象的有機(jī)組合，才能有效地建立工作站。

解決這些問(wèn)題責(zé)任落在測(cè)試組織的領(lǐng)導(dǎo)身上，他們必須有所計(jì)劃，前進(jìn)的道路并不總是明確的。下面我們來(lái)談一些可用的策略和領(lǐng)先的測(cè)試團(tuán)隊(duì)的成功經(jīng)驗(yàn)。

測(cè)試范圍 -COTS 硬件和軟件的故事

額外的復(fù)雜性帶來(lái)的不僅是技術(shù)上的挑戰(zhàn)，比如，滿足野心勃勃的規(guī)格要求，這是一個(gè)財(cái)務(wù)范疇里的問(wèn)題。讓我們看一個(gè)滿足技術(shù) / 預(yù)算平衡的極端案例。 薩博（Saab）Gripen E 超音速噴氣機(jī)在性能和成本效率方面都進(jìn)行了激進(jìn)地優(yōu)化。結(jié)果是這架飛機(jī)的總項(xiàng)目成本只是其他一些類似項(xiàng)目的一小部分（按某些估算超過(guò) 10％）。薩博專注于打破功能增加和測(cè)試成本增加之間的直接關(guān)系 - 他們稱之為成本曲線，他們的方法論值得我們所有人借鑒。

擁有 COTS 產(chǎn)品意味著我們可以控制開(kāi)發(fā)和維護(hù)成本，推動(dòng)薩博打破成本曲線的倡議。

-Anders Tunstr?mer,?薩博航空

他們發(fā)現(xiàn)不僅是采用 COTS 平臺(tái)，而且是采用對(duì)硬件和軟件都開(kāi)放的 COTS 平臺(tái)。這種方法讓他們可以節(jié)省 90％用例的開(kāi)發(fā)成本，并集成 10％的獨(dú)特需求的方案。 薩博為每個(gè)測(cè)試系統(tǒng)節(jié)省了數(shù)周的文檔編制時(shí)間，并將測(cè)試成本降低了 30％。點(diǎn)擊這里了解詳細(xì)的薩博測(cè)試方法。

通過(guò)采用已經(jīng)緊密集成滿足大多數(shù)測(cè)量需求的儀器、同時(shí)又能在滿足小眾需求的生態(tài)系統(tǒng)種運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)，您可以放心地接受任何新的測(cè)試規(guī)范，它對(duì)現(xiàn)有功能、占用空間和流程產(chǎn)生最小的影響。這種理念是基于開(kāi)放式模塊化架構(gòu)的 PXI 的基礎(chǔ)。

不要陷入普遍存在的錯(cuò)誤認(rèn)知，認(rèn)為 COTS 的好處僅限于硬件。為了避免受到專屬的、供應(yīng)商定義的系統(tǒng)的限制，生產(chǎn)工程師通常會(huì)轉(zhuǎn)向定制方案。盡管這可能會(huì)帶來(lái)巨大的覆蓋范圍，運(yùn)行周期和成本優(yōu)勢(shì)，但也意味著他們每次編寫(xiě)測(cè)量代碼時(shí)都必須從零開(kāi)始。

如果這些測(cè)量很簡(jiǎn)單、可以很快完成代碼編寫(xiě)，那無(wú)關(guān)緊要；但是它們通常涉及復(fù)雜的算法，需要對(duì)信號(hào)和傳感器有深入的了解。這里就模塊化 COTS 方法再次大放異彩的地方。僅在音頻測(cè)試中，許多專家就提供了出色的開(kāi)放軟件產(chǎn)品，例如 CATS（CIM.AS）或 Audio Expert（MegaSig）。CIM 團(tuán)隊(duì)總結(jié)他們收益的觀點(diǎn)如下：

通過(guò)我們的 CATS 軟件，我們的目標(biāo)是成為您團(tuán)隊(duì)中的電聲測(cè)試專家，而您可以專注于成為您的產(chǎn)品專家。

-Dennis Morini. 業(yè)務(wù)經(jīng)理, CIM.AS

我們采用 COTS 的障礙之一是要將預(yù)算從運(yùn)營(yíng)支出轉(zhuǎn)到預(yù)付資本。如果你把為每種新的測(cè)量類型添加新測(cè)試臺(tái)的價(jià)格累加起來(lái)，陡峭的成本曲線很快就變得毫無(wú)吸引力。飛利浦醫(yī)療保健的老員工 Neil Evans 很好地解釋了這一點(diǎn)，因?yàn)樗?jiàn)證了他致力于開(kāi)發(fā)的超聲波產(chǎn)品的功能呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。每年，他都面臨著不斷要求提高的測(cè)試能力而又不增加測(cè)試預(yù)算的挑戰(zhàn)。

闡明測(cè)試組織可以提供的業(yè)務(wù)價(jià)值的能力非常重要。在這種情況下，可以根據(jù)增加的產(chǎn)品復(fù)雜性來(lái)預(yù)測(cè)呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)的開(kāi)發(fā)和維持成本。打破產(chǎn)品復(fù)雜性和測(cè)試系統(tǒng)成本之間的關(guān)系的愿景為執(zhí)行人員的決策指明了方向。

-Neil Evans, 高級(jí)經(jīng)理, 飛利浦

當(dāng)您考慮了從組織決策到維持決策水平的運(yùn)營(yíng)支出，不改變的成本往往會(huì)更加明顯。

不能“打破成本曲線”、還把它隱藏在許多小型測(cè)試站的決策背后并不能消除它的存在。最佳實(shí)踐建議在可能的情況下將決策抬升成更廣泛的策略，這會(huì)增加利益相關(guān)者的群體而導(dǎo)致決策緩慢，但事實(shí)證明，這種操作能帶來(lái)長(zhǎng)期利益。

底線：如果您面臨測(cè)試覆蓋范圍的要求越來(lái)越多，最好的成熟的做法是盡可能采用開(kāi)放式 COTS 平臺(tái)。從多家供應(yīng)商中尋找契合廣泛生態(tài)的互操作性，您的團(tuán)隊(duì)就可以專注測(cè)試你們的待測(cè)件，而不用再忙于解決兼容性問(wèn)題或調(diào)試分析算法。根據(jù)總擁有成本做出預(yù)算決策、以實(shí)現(xiàn)最大回報(bào)。

能力投資對(duì)復(fù)雜測(cè)試至關(guān)重要

任何測(cè)試策略技術(shù)只有在具備同樣優(yōu)秀的團(tuán)隊(duì)才能發(fā)揮作用。隨著待測(cè)件功能的增加，對(duì)測(cè)試團(tuán)隊(duì)的期望也隨之增加。如果不能雇傭更多人手，每個(gè)團(tuán)隊(duì)成員都必須準(zhǔn)備做更多的事情。這是有據(jù)可查的產(chǎn)品設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。

人們正試圖在人才庫(kù)不足的情況下將更復(fù)雜的產(chǎn)品推向市場(chǎng)。我們不能依靠只了解一個(gè)領(lǐng)域的人。我們需要經(jīng)過(guò)系統(tǒng)思維訓(xùn)練的工程師

-Alberto Sangiovani-Vincentelli 教授

加州大學(xué)伯克利分校工程學(xué)教授

Cadence 及 Synopsys 聯(lián)合創(chuàng)始人

該領(lǐng)域?qū)＜?Vincentelli 教授總結(jié)說(shuō)，成功的關(guān)鍵是從工程師那里把該領(lǐng)域的專業(yè)細(xì)節(jié)提煉出來(lái)，這樣他們可以進(jìn)行更全面的工作并為整個(gè)系統(tǒng)做出貢獻(xiàn)。將這一理論應(yīng)用到生產(chǎn)測(cè)試，結(jié)論就是，工程師需要跨越不同測(cè)量領(lǐng)域的增值能力，并對(duì)整個(gè) DUT 的測(cè)試擁有主導(dǎo)權(quán)，這樣可以確保在各個(gè)系統(tǒng)孤島之間的缺口里不會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤。

通過(guò)把系統(tǒng)熟練程度的優(yōu)先級(jí)放到任務(wù)熟練程度之上，可以最大化每個(gè)工程師的效率。促進(jìn)這一目標(biāo)的最佳方法是建立一套可擴(kuò)展的滿足產(chǎn)線測(cè)試覆蓋范圍要求的流程和工具。為了有效推動(dòng)成員采納流程、并易于部署更復(fù)雜的測(cè)試線，工作站或整個(gè)測(cè)試架構(gòu)，您需要每個(gè)團(tuán)隊(duì)成員的理解和支持。有些工程師自然會(huì)將更廣泛的系統(tǒng)熟練度視為個(gè)人成長(zhǎng)的機(jī)會(huì)，而另一些工程師則因短期的挫敗感產(chǎn)生抗拒。

為了取得成功，每個(gè)人都必須了解變革將如何進(jìn)行以及由誰(shuí)來(lái)落實(shí)；需要與他們共享您對(duì)未來(lái)的愿景、并支持他們一起實(shí)現(xiàn)。強(qiáng)大的技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)應(yīng)該能識(shí)別并糾正眼前的技術(shù)挑戰(zhàn)、并積極地指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)成員。可以將這種領(lǐng)導(dǎo)資源永久性地聘請(qǐng)到團(tuán)隊(duì)中，也可以通過(guò)顧問(wèn)兼職，總之這很重要。資深測(cè)試軟件工程師 Chris Cilino 指出：

我曾與各種公司有過(guò)合作，從半導(dǎo)體到消費(fèi)電子產(chǎn)品。大多數(shù)人都正確地完成了第一步：他們對(duì)單個(gè)工具（例如 LabVIEW）和一套開(kāi)發(fā)指導(dǎo)方針進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。他們失敗的地方是第二階段：為每個(gè)工程師部署一套指導(dǎo)方針，使其遵守這些方針并支持最初的成功、直到成為習(xí)慣為止。

-Chris Cilino, 創(chuàng)始人兼所有者, PetranWay

從來(lái)沒(méi)有一個(gè)好時(shí)機(jī)把時(shí)間從項(xiàng)目管理轉(zhuǎn)向投資團(tuán)隊(duì)能力。任何一個(gè)經(jīng)理都會(huì)說(shuō)，他團(tuán)隊(duì)里的測(cè)試工程師是他們最有價(jià)值的資產(chǎn)。優(yōu)秀的經(jīng)理人優(yōu)先考慮他們的熟練程度、外包他們的“忙碌工作”、并支持他們成為系統(tǒng)級(jí)甚至組織級(jí)的思想家。

審核編輯黃昊宇