"利用NI測試平臺和生態(tài)系統(tǒng)，我們不僅成功開發(fā)了HILS，而且還成功開發(fā)了機器人、圖像處理系統(tǒng)、語音合成系統(tǒng)、噪聲模擬器和GPS模擬器，進而搭建了一個集成的電子組件自動化測試系統(tǒng)。 手動操作和結(jié)果判斷相關(guān)的工時減少了90％，每年節(jié)省了數(shù)億美元的成本。"

挑戰(zhàn)

構(gòu)建一個自動化系統(tǒng)，從頭到尾全面檢驗邏輯并評估相互協(xié)作的電子元件的魯棒性，包括相關(guān)操作和結(jié)果判斷。

解決方案:

基于NI平臺使用PXI產(chǎn)品、可重新配置的I/O模塊（FPGA）和LabVIEW構(gòu)建HILS系統(tǒng)，并集成噪聲模擬器、GPS模擬器和語音合成系統(tǒng)等其他元件來評估魯棒性，同時集成機器人和圖像處理系統(tǒng)來實現(xiàn)任務(wù)自動化。

馬自達(dá)使用軟件定義的自動化測試系統(tǒng)，降低了90％的測試成本（配音旁白是由使用LabVIEW開發(fā)而成的語音合成系統(tǒng)生成的）。

背景介紹

眾所周知，汽車正在快速融入越來越多的電子產(chǎn)品。 從自動雨刮器和門鎖開始，電子產(chǎn)品已經(jīng)成為許多汽車組件的一部分，包括照明、空調(diào)、動力總成、信息娛樂系統(tǒng)，甚至各種安全系統(tǒng)。 一開始，汽車僅配備了幾個CPU。 而現(xiàn)在，汽車中的CPU數(shù)量已近百。

為了向客戶提供高品質(zhì)的產(chǎn)品，馬自達(dá)電子測試和研究團隊需要評估所有電子元件的“邏輯”和“魯棒性”。 '邏輯'是指每個電子組件的功能。 而要理解“魯棒性”這一概念，首先需要認(rèn)識到電子元件的工作環(huán)境并不總是處于理想狀態(tài)。 例如，元件可能會暴露于極端的條件下，如電源電壓發(fā)生波動、噪聲級別較高或輸入信號不理想。 “魯棒性”是指組件在極端環(huán)境中正常工作的能力。 換句話說，我們希望評估每個電子元件對這些惡劣條件的承受力。

挑戰(zhàn)

電子元件的邏輯和魯棒性一直都在評估的范疇內(nèi)。 過去，僅有幾種電子元件執(zhí)行簡單的功能時，元件在專門準(zhǔn)備的環(huán)境中單獨進行測試。 然而，隨著電子元件的多樣性和功能復(fù)雜性不斷增加，這種操作漸漸露出弊端。 現(xiàn)在，多個電子元件系統(tǒng)之間會進行通信，并且一個系統(tǒng)的操作越來越依賴于來自其他系統(tǒng)的結(jié)果。 除了逐個系統(tǒng)進行測試外，還必須進行多系統(tǒng)測試才能有效地評估此類系統(tǒng)的功能。 此外，還必須評估系統(tǒng)的魯棒性。 然而，隨著各種組件和單元的不斷增加，要評估的項目數(shù)量呈指數(shù)增長。 因此，我們很清楚評估系統(tǒng)需要實現(xiàn)自動化。

十年來，馬自達(dá)一直意識到這些需求， 但是卻找不到滿足所有需求的評估系統(tǒng)。 鑒于這種情況，我們決定正面解決這個問題。 換而言之，我們決定開發(fā)一個自動化系統(tǒng)來從頭到尾徹底驗證邏輯并評估相互協(xié)作的電子元件的魯棒性。

解決方案/優(yōu)勢

我們需要開發(fā)的系統(tǒng)將會非常龐大且復(fù)雜。 因此，開發(fā)工作預(yù)計需要幾年時間并分階段完成。 圖1是第一階段的示意圖。 Stage-1系統(tǒng)由以下元素組成：HILS（硬件在環(huán)仿真）引擎、機器人和圖像處理系統(tǒng)。 對于HILS引擎，NI HILS系統(tǒng)由NI PXI（面向儀器系統(tǒng)的PCI擴展）產(chǎn)品和RIO（可重配置的I/O）模塊組成。 我們基于LabVIEW系統(tǒng)設(shè)計平臺，開發(fā)了在這些硬件產(chǎn)品上運行的軟件。 

圖1.第一階段的示意圖