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突破挑战:快速构建智能且可扩展的自动化测试系统

作者: 时间:2026-04-14 来源:NI 收藏
前沿:助您突破下一项工程挑战

更快速地构建智能且可扩展的自

面对日新月异的技术环境、业务和运营压力以及实时决策的需求,各类组织正面临着日益增长的复杂性挑战。本文可帮助工程师和管理人员重新思考当前的验证和生产测试方法。本文旨在帮助工程师和管理人员重新思考当前的验证和生产测试方法。您将了解 PXI LabVIEW+ Suite等模块化硬件和开放式软件平台能如何帮助您:

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阅读本书后,您将了解从台式仪器过渡到软件驱动的模块化平台将如何简化工作流程、帮助您自信扩展,并改进团队的表现。

02、PXI的历史:PXI背后的故事

PXI的构想始于实验室。被许多人称为“T博士”的James Truchard博士当时作为一名研究人员,正困扰于一个至今仍让工程师们头疼的难题:如何让不同的仪器进行通信、数据共享与协同工作。

他构想了一种更优的解决方法:用一种模块化平台,将PC的开放性与实验室仪器的精确度结合在一起。这一愿景最终孕育出了PXI。

PXI于1997年问世,成为了开放的行业标准,重新定义了自动化测试与测量。到21世纪初,它已发展为模块化测试系统的全球基准,且时至今日仍在持续演进,提供了工程师应对技术不断变革所需的高性能与可扩展性。

技术持续推动创新、扩展生态系统,并为世界各地的工程师提供着一流的产品、服务和支持,而PXI则是其中的核心。

NI PXI平台由工程师构建、为工程师服务:消除流程障碍,联通深度见解,为工程师赢回最宝贵的资源——用于创新的时间。

更好的测试并非始于产品概念,而是一个唯有工程师才能破解的难题。

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03、瓶颈:打破现代测试工程的瓶颈

压力如阴云般笼罩头顶。截止期限日益紧迫,生产规范中途变更,设备更为复杂、互联且智能。无论您是在验证原型还是逐步增加生产线,都面临着高风险,容错空间急剧收窄。

对您的工作而言, 质量、可靠性与速度已不仅仅是目标,更是不可妥协的底线。这种压力不仅源于内部, 外部世界同样在急速变革:


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这些力量正在重塑工程师的工作方式。传统台式仪器和手动流程无法满足这样的复杂程度和速度需求。

究竟是什么拖慢了您的进程?


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这些并非微不足道的低效表现,而是扼杀创新的阻碍。公司必须在缩短产品上市时间的同时降低成本,避免召回并满足合规性要求。测试系统必须不断发展,以便工程师能够专注于自己能创造更大价值的领域。

您需要与自身技能和速度相匹配的工具。凭借数十年的经验积累,NI产品能助您精简工作流程、缩短测试时间并实现稳健扩展,使您能省出精力用以解决工程难题,而不是与工具斗智斗勇。

现状不应成为追求更优测试的阻碍。现在正是告别传统台式仪器的好时候。

04、优质测试,即刻实现

台式仪器是静态的,非常适合简单的手动测试,但当设置变得复杂,它们在同步、实时诊断、自动化及复用方面就显得力不从心。

每个团队面临的挑战不尽相同,而了解工作流程中不同问题对工程师带来的影响,则有助于精简流程、提升效能,从而帮助组织取得理想成果。


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凭借数十年与各行业工程师协同合作的经验,我们已从多个角度深入洞察了这些挑战。无论您是在测试台亲自操作、管理验证项目,还是确保生产线如期运转,每个角色都有自己的压力、难题和优先目标。


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但本质上,大家都在攻克同一个挑战:如何高效、准确地运行测试。测试系统应当适配您的技能、工作流程与目标,而非反过来迁就系统。这正是模块化NI PXI硬件与灵活软件的用武之处。

为何需要差异化方案

台式仪器与NI PXI的对比:


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假设一个测试系统:


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NI PXI搭配软件,优势尽显:自动化测试平台

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NI PXI和软件强强联合,可提供:

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接下来我们将深入了解工程师的日常任务与所伴随的挑战,并展示行业佼佼者如何使用NI PXI解决方案攻克同类难题。

05、分秒必争:攻克定时与同步复杂性难题

智能互联设备需要进行混合信号测试——音频、视频、Wi-Fi等所有功能必须全部验证。这意味着多个仪器必须完美同步运行,以实现精确定时、高级触发和高效数据处理。

传统仪器依赖独立时钟与接口运行,会使同步过程缓慢且易出错。结果会造成数据失准、时间浪费与决策延迟。

PXI系统基于共享PCI Express(PCIe)背板构建,原生支持高速数据传输、精确定时及仪器间通信,完全无需复杂的外部连线。NI PXI通过NI-TClk技术扩展了此功能,该专利NI驱动程序可在数百个通道间实现亚纳秒级同步。

高通验证周期缩短30%

挑战:复杂的多相PMIC设计对精确度与速度的要求超出台式仪器。

解决方案:高通采用NI高性能PXI电源仪器扩展其PXI基础设施,配合NI SystemLink™软件实现全球系统追踪与审计就绪。
成效:标准化PXI方法将验证测试时间缩短了30%,可全局扩展,并支持代码复用。06、从手动的凌乱到精简的自动化控制

当每个仪器都拥有独立界面且采用不同的语言时,工程师不得不耗费大量时间连线、配置和拼接数据,而非专注于解决设计问题。在调试设计前先调试工具会拖慢整体进程。

解决方案:NI PXI搭配NI InstrumentStudio™软件、LabVIEW和TestStand,精简了从设置到自动化和分析的整个工作流程:

  • 统一控制: InstrumentStudio为多台仪器提供单个界面。可配置通道、捕捉同步数据并实时可视化结果,无需更换电缆或切换GUI。

  • 快速自动化:使用LabVIEW进行自定义测量,使用TestStand处理复杂序列、日志记录和报表生成,
    摆脱手动操作。

  • 更智能的调试:暂停、调整和恢复测试,无需重启。即时跟踪同步通道的异常。

这些工具协同工作,可减少手动操作,提高可重复性,加速系统构建。借助业内少有的测试测量AI顾问NI Nigel AI Advisor,您可将自动化水平推向全新高度。

飞利浦测试周期缩短10倍

挑战:独立仪器和手动数据传输拖慢生产节奏,导致标准化举步维艰。各个产品线都需要自定义设置,限制了代码复用,造成效率低下。

解决方案:飞利浦采用了基于NI PXI的标准化平台,搭配了模块化仪器与NI软件。这种软件互联架构在单个集成环境中实现了代码复用、序列自动化并加快了调试速度。

成效:飞利浦将测试周期缩短了10倍,精简了站点间的复制,构建了可扩展的自动化基础架构,以确保质量并缩短产品上市时间。

将数据转换为决策

复杂性越高意味着数据会越多,导致决策制定速度放缓。传统工作流程需要手动传输文件和分析电子表格,不仅滋生错误,更会形成难以扩展的瓶颈。

有了NI LabVIEW+ Suite,您就拥有了构建全自的所有工具。该套件可自动执行扫描、日志记录与报表生成,在加速数据关联与分析的同时,消除手动文件传输与表格工作。

这一切的价值在于: 实现同步和自动化数据处理不仅是技术优势,更能缩短验证周期、加快决策制定,并可在无需增加复杂性的前提下进行扩展。

在产品融合多种技术且产品上市时间至关重要的现实情况下,NI PXI硬件与开放软件的组合可为团队提供创新敏捷性,助力快速适应新标准,先于竞争对手交付成果。

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07、释放效能:规模化管理测试设备与更大程度复用

随着发展脚步推进,组织所面临的挑战不仅在于运行的测试更多,更在于管理的系统更多。多站点多测试台意味着固件、校准、配置与自定义设置等变量更多。传统台式仪器难以复用,迫使工程师耗费时间查看说明和脚本,拖慢复制进程,增加了风险。

NI PXI将完整的多仪器配置保存在InstrumentStudio中以便即时重新加载,精简了复用流程。在规模上, SystemLink集中管理所有设备,跟踪企业范围每个PXI系统的运行状态、校准与软件状态。

工程师可以获得全面的可见性和控制力,减少手动操作,加快复用,将更多时间投入解决工程问题,而不是浪费在硬件上。

复杂系统制造商数据分析时间减少95%

挑战:手动跟踪和并不互联的工具限制了对设备使用、校准和软件版本的监管,导致停机、报表生成不一致和质量保证流程效率低下

解决方案:借助NI PXI和SystemLink,复杂系统制造商可集中管理数据并自动化执行工作流程,从而实现了实时监控、预测性维护与精简报表生成。

成效:复杂系统制造商的报表生成和分析时间减少了95%。数字化转型提升了质量,减少了停机时间,提高了制造运营的效率。08、隐性成本:超越测试本身的价值衡量

您是否仅依据前期价格做出测试投资决策?

如果是这样,您可能已陷入总体拥有成本(TCO)陷阱——低廉的前期成本诱惑下,往往隐藏着后续的低效、停机与机遇流失的代价。
在测试环境中,今日看似更经济的选择,明日可能成本更高。

测试系统的实际成本

跳出采购订单的范畴,深入思量。测试系统的真实成本包括:

  • 开发成本:工程时间、集成投入

  • 部署成本:设置、配置、校准

  • 运营成本:停机时间、维护和可扩展性


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这些成本会在项目、测试站和时间维度上持续累积。


NI PXI平台有助于降低测试环境中的隐性成本。使用模块化、软件互联的系统时,TCO会显著低于传统机台式仪器,尤其在考量可扩展性、自动化和长期维护因素时。

下面,我们来看两个真实案例,看这两个团队如何通过投资更智能的互联测试系统来规避TCO陷阱,以及这些决策所带来的回报。

总体拥有成本实战案例

现代测试策略:电子产品制造商测试时间缩短40%

挑战: 一家拥有10个测试站的高产量电子产品制造商因三个产品系列的频繁固件更新不堪重负。手动重新配置引发了代价高昂的停机时间、不一致的设置以及不断增加的维护开销,从而影响吞吐量和盈利能力。

解决方案: 投资40万美元购买PXI模块化测试系统,实现了集中控制、自动化更新和标准化序列。

成效:

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即使前期投资较高,测试基础架构的现代化也可降低风险和成本。

自动化回报:验证实验室测试时间缩短了60%

挑战:随着产品线扩张, 小型验证团队的手动流程操作难以为继,导致延误与质量风险攀升。产品爬坡达产阶段的瓶颈造成进度延误与运营压力。

解决方案: 投资25万美元购买模块化测试平台和自动化软件,在不增员的前提下实现可扩展验证。成效:

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通过节约人力成本与加快营收增长,该投资不到一年即回本。虽然台式仪器看似“稳妥”,却常伴随着会削弱效率与盈利能力的隐性成本。 切勿为优化今日的预算而牺牲明日的成功。 请投资能同您的雄心一起扩展的测试系统。09、重塑可能

是时候革新您的设置,突破传统思维的桎梏了。选择能助您加速创新、稳健扩展,并在不断变化的技术环境中不断发展的测试平台。

无论您是验证全新设计,还是扩展生产规模,NI PXI模块化硬件与开放式软件都可助您制定更智能的测试策略,构建更快速的自


关键词: NI 动化测试系统

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