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通过提供NI最新的软硬件平台加速到来的未来

2018-05-26 10:01 次阅读

5月22日,美国奥斯汀,美国国家仪器(National Instruments)举办了NIWEEK2018年度盛宴,此次NIWEEK以“加速到来的未来(Future Faster)”为主题,旨在通过提供NI最新的软硬件平台,为客户解决未来问题。此次NIWEEK规模盛大,共有3300名听众参加了230场以上的课程培训,而在展览会上共有106个展商,NI也在展位上提供了104个Demo可让观众更直观的体验NI的产品和解决方案。

“为什么我们一再强调未来?虽然现今的挑战已然很大,但随着系统越来越复杂,未来对测试复杂度的需求将会越来越多,我们作为基础技术供应商,需要提前为客户做好储备。”NI总裁兼CEO Alex Davern在NIWEEK 2018上说道。

NI总裁兼CEO Alex Davern

自动化测试和营销副总裁Luke Schreier也说道,“未来对于测试的挑战来自三大方面,第一是复杂度的提升,第二是上市时间被整体压缩,第三是每个开发团队的人员越来越少,需要更多专精更多高效的技术来完成任务。”

自动化测试和营销副总裁Luke Schreier

Luke表示,NI未来继续看好三大市场的发展趋势,分别为5G、工业互联网以及汽车,其所对应的行业则包括了半导体、轨道交通、航空国防以及教育市场。

平台就是一切

Luke表示,“NI内部流传着一句话,如果你问NI任何一个问题,我们都可以用LabVIEW解决。”

但自从去年NI提出了平台化战略之后,今后也许一切问题都可以通过NI的平台化方案解决。

Alex表示,NI已构建了一套复杂的生态系统平台,通过软件定义平台,可应对任何复杂和广泛的客户应用需求。

完整的NI生态平台,通过NI核心软硬件,再配合超过千余家NI软硬件合作伙伴,构建了复杂且稳固的生态链系统。

NI CPO(首席平台官)Dunkun Hudson介绍了NI的系统级平台方案,通过最新SystemLink的发布,NI实现了云端与终端的更完美结合。

NI构建了从系统管理、数据管理再到云端分析与存储的整体解决方案。

NI数据采集和控制副总裁Chad Chesney表示,平台化并不是意味着客户完全自定义,因为完全自定义也存在着测试序列维护成本的压力,而完全封闭的ATE考虑到未来可升级性,同样是存在着不够灵活,升级成本过高等问题,所以NI未来平台化的定义除了提供最灵活的底层方案之外,还会通过参考设计、软件集成等方式,实现选择更多的客户定义平台。

NI数据采集和控制副总裁Chad Chesney

如图所示,未来从软件定义解决方案变成了客户定制解决方案,达成了封闭与开放系统的完美融合与平衡。

满足客户一切

“今年NIWEEK与以往最大的不同就是,以前都是先发布产品,现在我们需要更多聆听与分享客户的故事。”NI全球销售和市场执行副总裁Eric Starkloff表示。

NI全球销售和市场执行副总裁Eric Starkloff

基于此,NI邀请了众多合作伙伴在NIWEEK上做主题发言,他们以自己的实际经历,阐述了NI是如何满足他们对未来系统的需求。

此次NI邀请了马自达、霍尼韦尔以及NXP作为代表,阐述了NI分别在汽车、国防军工以及半导体行业的优势,另外邀请了中国中车、Cirrus Logic、Joby以及德州仪器与德州农机联合体,代表了NI在数据采集管理以及处理方面的能力。

其中马自达代表了大多数汽车OEM商的诉求,即需要更复杂、开放的平台,应对汽车系统不断出现的新的测试需求。马自达高级首席工程师Tomohiko Adachi已经口头承诺讨论他们的用户自定义的信息娱乐设施测试系统。Adachi先生的团队将PXI,RIO和LabVIEW结合起来,作为一个庞大而复杂系统的一部分,用以控制HILS引擎、机器人手臂、工业相机、语音合成器和GPS模拟器,而这个系统在没有NI生态系统支持的情况下是无法建立起来的。从构建这个新系统开始,与旧方法相比,测试时间和所需工时减少了90%。

霍尼韦尔航空航天业务部门的困境则来源于其大量的测试仪器与设备急需标准化工作,目前公司运营分布在数百个测试平台和数十个部门上的数千个测试工作站,资产重用和人力管理的灵活性被证明极其困难。 与NI结为战略合作伙伴来开发核心测试方法、并扩展至全球各地的项目,霍尼韦尔在PXI平台上开发标准化测试方案,降低了总体拥有成本并简化了资产风险管理。在NIWEEK上,其首席工程师Mark Keith已在霍尼韦尔航空航天公司内部开展的标准化工作,并预计通过该工作将减少40%的系统开销。

恩智浦需要的是更大吞吐量的测试设备,可极大减少测试时间,以应对5G MIMO时代的到来,其执行副总裁David Reed表示恩智浦将STS用于5G小型基站功率放大器(PA)的测试,该测试要求比大多数蜂窝手机功放更高的功率水平、但又会低于全尺寸基站的功率要求,因此非常适合STS。而通过此方案,测试速度较之前提升了一倍。

来自中国中车青岛四方机车车辆公司国家工程实验室试验部的张志强主任分享了和NI、天泽智云在高铁PHM(Prognostics Health Management,故障预测与健康管理)领域的合作项目,“我们开发了一个高速列车故障预测与健康管理系统,即PHM系统,能够实现实时监控列车核心部件轴箱轴承的运行状态,并使用算法对故障进行诊断和预测。”张志强说道。在这个过程中,天泽智云负责将开发的CompactRIO和InsightCM与机器学习算法整合在一起,形成一整套PHM系统方案。

图左为中国中车青岛四方机车车辆公司国家工程实验室试验部的张志强

Cirrus Logic则通过LabVIEW和TestStand完成测试序列和测试数据的开发和管理。

Joby则利用基于TSN技术的CompactDAQ与FieldDAQ硬件,结合LabVIEW和Flexlogger软件,实现了PST工程工作流程,用以达到对螺旋机翼物理状态的准确监测。

德州农机学院正在引领工程教育革命,他们为此提出了2525规划,即到2025年,培养25000名工程师,其Zachry大楼实验室将配备最新的ELVIS III平台,德州仪器开发了一套基于ELVIS III开发的电源管理学习套件,结合了德州仪器在电源管理上的优势与ELVIS III灵活的控制与测试平台,助力跨学科的融合学习。

ELVIS III结合TI的电源管理套件

来自Sierra Nevada的测试工程师负责人Stefan Kienle表示,Sierra的测试要从零部件做起,再到小系统测试以及最终的系统级测试。其中会碰到诸多挑战,包括仪表通道同步、大量的数据I/O以及验证测试等等,为此,Sierra通过带有TSN功能的CompactDAQ和LabVIEW平台,实现了DREAM CHASER的压力测试系统。

G System,作为NI的战略合作伙伴,G System一直以来都在基于LabVIEW,围绕着工业自动化、机器人以及数据领域的工厂自动化进行定制化服务。面对的挑战一方面是提高整体效率的需求,另外则是降低成本以及给他的客户提供产线数据获取,看产线是否正常,他们的挑战第一个是提高产线整体效率,第二个是降低成本,第三是采集实时数据并进行分析。通过利用CompactRIO,G System解决了工厂自动化的效率问题,而通过SystemLink和LabVIEW实现了软件的快速化迭代开发。由于工厂自动化的改造并不是从零开始,也不是一个传统ATE测试方案就可以实现的,需要通过半定制化的形式,给客户带来有价值的服务。

康明斯也遇到了一些麻烦,面对越来越多的ECU和传感器,测试系统变得越来越复杂,一方面他们需要具有全球支持的公司,另外则是快速可迭代的技术,第三则是功能性测试需求。为此,康明斯通过与NI第三方合作伙伴WTI合作,借助PXI HIL参考设计,搭载了一套快速定制化的测试平台。

安森美测试工程师Warren Later介绍道,安森美1997年就采用了NI的平台搭建自己的测试系统,然而随着芯片的复杂度提升,自己搭建测试系统的速度和效率非常低下,因此安森美在2015年选择了NI的STS 半导体测试平台,实现了每月六万美元的开销降低,ROI小于两年。

产品构筑一切

在NIWEEK上,公司共宣布推出5款新品,包括四款软件和一款硬件。分别为LabVIEW 2018、FlexLogger、InstrumentStudio、SystemLink以及ELVIS III

LabVIEW 2018则可帮助工程师解决其中的一些挑战。工程师可以使用Python等工具集成更多第三方IP,以充分利用第三方提供的软件包或已有IP的优势。测试工程师可以使用LabVIEW 2018的新功能来加强代码可靠性,通过与Jenkins等开放式界面工具相集成,实现软件的构建和执行自动化,进而实现持续交付。

FlexLogger基于配置的数据记录软件,方便用户进行验证测试。基于直观的工作流程和集成的数据管理功能,FlexLogger可帮助汽车测试部门快速捕捉准确且记录完整的数据,以验证在真实条件下的系统功能以及是否符合严格的政府法规。

针对PXI模块化仪器的InstrumentStudio软件极大改善了模块化仪器的实时交互式使用,可让用户在运行测试时更直观地进行调试。InstrumentStudio将单仪器软面板的概念发展为一个统一的多仪器环境,工程师可以抓取一整套仪器的屏幕截图和测量结果。InstrumentStudio还可以保存针对特定待测设备的项目级配置,以便之后复用或与同事共享。这种效率是测试高混合设备的关键,并且帮助工程师或技术人员轻松地实现测试可重复性。

分布式系统管理的应用软件SystemLink为软件部署、远程设备配置和系统健康性能监控等自动化任务提供了一个集中界面,有助于提高运营效率并降低维护成本。SystemLink使工程师能够通过可从任何地方访问的集中界面连接、部署和管理NI和第三方的分布式系统,从而使他们能够远程配置和部署软件,监控设备的运行状况和性能,管理警报和可视化应用程序参数。此外,工程师可以自动将数据传输到客户定义的仪表板和远程操作界面。

NI ELVIS III提供了一个专为满足大学工程教育需求而设计的平台。该解决方案结合了仪器、嵌入式FPGA设计以及可通过互联网直接访问的测量和课程资源,为实验室、工作室和翻转教室提供了一个相互协作的主动学习环境。NI ELVIS III包含了由领先教育工作者和工业合作伙伴合作设计的应用板,扩展了NI ELVIS平台的功能,为电子电路、控制与自动化、机械工程、测控、通信等领域提供更多更广泛的课程主题。 

值得注意的是,此次发布的软件均为基于LabVIEW平台开发的产品。Luke表示,NI发现很多客户由于开发时间、人员配置等问题,不愿意从最底层开始进行LabVIEW的开发工作,因此NI为客户提供了诸如FlexLogger、SystemLink、InstrumentStudio等工具,可加速客户的测试开发周期,使客户更专注于差异化定制化的部分。

当然,现在的NI不只有LabVIEW,Eric表示,NI正在通过一系列软件和集成方案的创新,将自己塑造成“超越LabVIEW”的公司。

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