验证实验室创新

随时随地开启您的实验室现代化之旅

测量科学的边界正在以前所未有的速度不断被突破。满足不断变化的行业需求并非易事。每一项新技术的出现不仅能给公司带来占据新市场份额的机会，还能改变产品设计和测试的方式。从5G到移动出行再到数字化转型，技术的飞速进步使得产品开发周期不断缩短，以软件为中心的产品设计方法也越来越受推崇。

随着技术创新步伐的加快，产品开发的每一个阶段从未如此重要。此外，大量的特性分析需求使得率先创新变得更具挑战性。低效的设计和测试会严重拖延产品发布时间。企业不仅面临着巨大的率先创新压力，还需要应对新设计日益复杂这一现状。复杂性的增加往往带来更多的特性分析需求。  

提升设计复杂度要求提高验证实验室效率

我们以相对简单的RF前端模块为例来说明这一点。10年前对4G RF前端模块进行特性分析时，可能只需要处理不到100个测试用例（每个测试用例都包含不同的无线电频段、载波带宽和波形类型的组合）。而到了5G前端模块，测试用例的数量增加了将近10倍。但是产品开发进度不允许验证或特性分析时间随之增加10倍。非但如此，开发周期还在不断缩短。 

除了需要进行更多测量之外，测量本身也变得越来越复杂。对于5G毫米波设备，采用封装天线技术意味着无需物理连接即可访问毫米波信号。因此，许多5G毫米波设备需要一种全新的测试方法，即空口测试。  

最重要的是，验证工程师的任务是用比以往更少的时间和成本来开发更复杂的设备。很多时候，与我们合作的设计、验证和测试工程师还经常需要专注于企业的其他竞争优先事项。由于将测试容量扩大一倍或三倍并不现实，因此充分提高资源效率是满足芯片组、组件和新功能市场需求的唯一途径。这一现状使得实验室自动化软件的重要性日渐凸显。这些工具是最大化利用测试设备预算的有效方式之一。 

软件自动化工具不仅有助于充分利用资源，还有助于企业在更大范围内解决低效问题。例如，各个研发团队和工作站点之间的“各自为政”通常会导致协作非常有限，而且也会存在大量重复工作，尤其是对大型企业而言。如果无法在团队之间共享最佳实践或有效地进行沟通，则可能意味着大量机会的流失。  

标准化测试软件的力量

虽然重复性工作在所难免，但一些成功企业已通过在全球范围内实现测试测量软件的标准化提高了效率。在与全球工程实验室的交流中，我们发现采用通用软件框架的科技公司最终都能够降低工程开发成本并加快设计进度。例如，全球半导体领导者恩智浦利用先进的自动化和标准化技术进行半导体验证，并借助NI强大的工具提高了效率并缩短了产品上市时间。许多企业（诸如恩智浦）率先实现了测量自动化并在实验室采用了标准化测试自动化软件，获得了显著的效率提升，不断证明着此途径的有效性。软件确实能提高生产力，但前提是必须能大规模扩展。

部署标准化的测量框架可帮助工程师更大限度地重复利用测量IP并减少设置时间。简而言之，这是帮助简化验证实验室工程工作流程的最有效方法之一。卓越企业采用的有效措施是将自动化测试软件的开发、维护和分发集中化。标准化的软件有助于加快设备的特性分析，而且通常还可扩大测量覆盖范围，这一点适用于所有的软件工程团队。我们的许多客户已成功对基于不同语言的软件进行标准化处理，无论是基于Python、C+还是LabVIEW。 

而且，标准化的软件还可实现一致的数据捕获。这种一致性也可为更智能的数据分析奠定基础。在未来十年内，数据分析软件将在产品开发工作流程中发挥越来越大的作用。目前我们已经观察到，将设计过程中的仿真结果与特性分析实验室的测量结果进行关联并不容易。因此，高效使用数据管理和分析工具是产品生命周期管理的下一步发展方向。 

集中关注数据 

数据管理和分析工具为提高生产力提供了独特的机会，这也有助于加速产品开发。目前，设计的每个阶段都会产生大量数据。在整个设计过程中，这些数据往往没有得到完善的管理和充分的利用。随着每一代产品的复杂性不断升级，数据管理和分析工具将在设计工作流程中发挥越来越重要的作用。值得庆幸的是，我们看到人工智能和机器学习等分析技术正在不断地快速创新。而全球各地的企业也将越来越依赖这些工具来加速产品开发。 

但是，实现产品的智能化管理这一理想愿景并不能一蹴而就。验证实验室的现代化是一个不断演进的过程，其中存在诸多机会和实现途径。无论是通过自动化测量还是部署可扩展的软硬件解决方案，每个实验室都有机会成为其企业的高效运营中心。虽然任何变化都伴随着一定的风险，但回报可能十分可观。迎接未来的技术挑战之前，首先要清楚实验室现代化对当今的团队意味着什么。提升工具、人员和流程效率是跟上变化步伐的唯一可靠方法。