现今自动化测试的进展已影响量测产业的技术趋势,以高效能设计与量产技术来说,模块化俨然成为其中不可或缺的助力;或许型态有所演变,但量测的本质未变,掌握自动化测试关键加速产品周期的整体效能,实为产业成功的要素。
为因应市场脉动,电子产品迅速的推陈出新,趋使产品的技术内容更加复杂多变,相对的,也让产品开发与生产验证的量测面临速度及难度的挑战;不论是产品的开发设计、制造或维护作业,透过自动化测试得以提升产品高效能、客制化程度、降低测试总成本等优势,也让其在产品生命周期当中,成为重要的技术与方法。
在追求高精密度与高稳定度的生产设备与制程,以及不同产业的检测与测试设备上,必须以最快的速度和高准确度来进行系统的监控,现今的工业计算机或工业控制检测技术中,已趋于采用主动的预防性维护来取代被动的系统故障维修。所谓的预防性维护,是一种预先检测及诊断设备,以驱动运转状况正常的计划性管理,对于包括噪声、噪音、温度、抖动及其他因素,进行监控、纪录及分析,力求及时发现可能危害到工厂设备、系统运转的症结,找出因应之道防患于未然。
当然,此举是避免自动化设备在长期运转之下,若未适时检测维护,容易热缺陷、劣化或故障而衍生许多问题;当设备或系统出现故障才进行维修,常更为耗费时间及成本,甚至于生产线中断停工,后果损失惨重。因此,透过完善的量测工具进行预防性维护能够实时的了解状况与处置,而提高设备运转效率及可靠安全,强化整体性能。
不过由于不同的环境温度及工况负载的判断与累积,将影响测试的准确度,因此针对不同的设备类型制定预防性维护时,标注及了解数据数据的涵义,藉以迅速正确地找出潜在问题诊断及改善将是重点项目,加上持续复杂化的产线系统与产品制造,的确需要更整合性的量测设备才能达成目标,而模块化的量测设备,正是解决前述问题的一个良好解决方案。
模块化量测仪器具有节省空间、开放性架构、配置弹性、易于升级与整合、节省整体建置成本,以及提高测试效率的特色,业界多同意,模块化已是量测仪器于硬件架构的发展趋势,整合度高的模块化已成为量测之钥,透过模块化架构能够让量测趋于更快速、弹性及精确,提供更具有效能、成本的测试优势。
相较于传统桌上型单机量测仪器用于产品开发与验证测试的特长,在产线自动化的量测应用方面,其重点是如何在紧迫的时间内迅速的架构出最具竞争力的平台,模块化量测仪器能够根据客户使用的需求快速反应,配置出适用且价格合理的量测平台,而建构高密度、大容量的机架式测试平台,同样可符合制造生产单位的需求,以智能型手机产线为例,测试项目包括音频、影像及数据讯号等,规模相当庞大,速度成为量测考虑的重点项目。
模块化量测仪器开放的标准目前包括PXI与AXIe,分别由PXI系统联盟与AXIe Consortium所主导。PXI 模块化仪器为针对量测与自动化的用户所订定的开放式架构,而AXIe是基于AdvancedTCA的标准,可扩展至仪器和测试领域。
PXI与AXIe的明显差异,在于PXI必须以计算机架构作基础,AXIe则不需要与计算机相连,在规范下置入网络功能,可允许透过远程来独立操作网络模块。PXI平台的特色在于轻松整合多台仪器的复杂测试项目,以及快速降低自动化测试时间,简化测试系统;至于高速、多信道的AXIe接口,宽度及深度约为PXI的两倍,产品特色在于大尺寸电路板、功率输出、高效散热、高传输速率、灵活性等效能,适用于高速、RF、射频产品等复杂度较高的设计、验证与除错,两者各有其擅长领域。
此两种架构模块,没有任何一个测试平台能够满足所有产业测试应用的需求,而开发模块化的目的在于应用及通路,可提供多样化的量测工具让客户作选择,而不论是使用PXI或AXIe,都会比传统的GPIB/LAN方式的量测来得更为精确。至于系统应用上,PXI与AXIe各具特色,适用于不同的产业,其重点在于能够确实协助用户省下时间与成本。
模块化测试趋势成型,也让仪器大厂陆续投入发展,其中的指针性厂商非安捷伦莫属,安捷伦与其他量测仪器商最大的差异在于以模块化与传统单机型量测仪器双轴进展,不但持续扩充PXI产品阵容,亦加入AXIe仪器,以符合特定测试需求与降低系统整合成本,因应不同产业及市场的需求。此外,并藉由将创新功能嵌入模块化产品中,协助系统建置者打造符合航天、国防、通讯、汽车及研发等不同领域的测试应用,满足用户对速度、灵活性、开放性、体积轻薄等关键的要求。
不过安捷伦也认为,特定的量测采用模块化可降低成本,却不表示每一家厂商都需要模块化。模块化仪器比较适用于特定的生产测试或前瞻的研发设计;此外,模块化量测仪器架构亦适用于多信道的大量数据撷取与传输需求,以及可提供高密度的机箱空间效率,透过模块化量测仪器的量测系统,得以实现具空间与成本效益的解决方案。
回归自动化测试关键所在,除了因应技术变化与市场动态,在追求更高的速度时,精准度、稳定度及可靠度才是量测真正的本质。