Aprenda as melhores práticas para construir um completo sistema de teste automatizado

Transcrição

1 Aprenda as melhores práticas para construir um completo sistema de teste automatizado Renan Azevedo Engenheiro de Produto de Teste e Medição -Américas

2 Aprenda as melhores práticas para construir um completo sistema de teste automatizado Dia 29/09/2015 Às 11h Dia 29/09/2015 Às 14h Dia 30/09/2015 Às 11h Dia 30/09/2015 Às 14h Dia 01/10/2015 Às 11h

3 Selecione o ambiente de desenvolvimento adequado Renan Azevedo Engenheiro de Produto de Teste e Medição -Américas

4 Importância de uma abordagem modular Características dos componentes modulares Tem uma finalidade distinta. São dissociados um do outro. Benefícios dos componentes modulares São mais fáceis de modificar e de se manter. Capacidade de reutilizar componentes entre projetos. Benefícios do sistema de teste modular Flexibilidade de se adaptar a novas tecnologias conforme necessário. Escalabilidade para adicionar novas funcionalidades (e instrumentação) conforme necessário. Risco de obsolescência do hardware reduzido através das camadas de abstração do hardware. 4

5 Modelo de uma Arquitetura Modular de Software Software de Gerenciamento de Testes Requisitos de Testes Linguagens de Programação / Linguagens de Script Análise e Gerenciamento de Dados Drivers e Serviços de Medição GPIB/Serial e VXI Aquisição de Dados & Condicionamento de Sinais Instrumentação Modular PXI / CompactPCI Movimento Visão E/S Distribuídas PLC 5

6 1. Drivers e Serviços de Medição Tenha os drivers em mente ao selecionar seu hardware. Seleção de driver de dispositivo Escolhas guiadas pelo o Hardware o Linguagem de programação 6

7 1. Drivers e Serviços de Medição Um bom driver não é apenas uma DLL com um arquivo de ajuda! Características de um bom driver Integração com o ambiente de desenvolvimento Documentação completa Exemplos de programas Projeto com relatório de erro detalhado Hardware simulado API de alto nível e controle de baixo nível Suporte ao Multithreading 7

8 Instrument Driver Network Maior recurso da indústria de drivers de instrumento Mais de drivers de instrumento Mais de 360 fabricantes Acesso gratuito, downloads de drivers de instrumentos certificados pela NI NI LabVIEW NI LabWindows /CVI Microsoft Visual Studio.NET /idnet "Sempre consultamos o NI Instrument Network para verificar os drivers disponíveis para decidir a compra de equipamentos, pois sabemos muito bem quanto tempo perdemos para desenvolvermos nós mesmos os drivers.", Ernest Clifford - Alpha Research and Technology 8

9 1. Drivers e Serviços de Medição Se puder escolher, considere a interface, nível de abstração e linguagem do driver Tipos de drivers de instrumento DLL anônimo LabVIEW Plug-and-Play Driver Específico de IVI-C Driver Específico de IVI-COM Níveis de Abstração Nível de Registro Comandos SCPI Driver de Instrumento Típico Camada de Abstração do Hardware (HAL) o HAL Definida pelo Usuário o Instrumentos Virtuais Intercambiáveis (IVI) 9

10 1. Drivers e Serviços de Medição As HALs podem oferecer uma abstração benéfica sobre os drivers de dispositivo de baixo nível. Camadas de Abstração do Hardware Essencialmente uma camada de driver de alto nível, não vinculada a um dispositivo específico. Pode ser útil para reduzir a obsolescência do hardware. Facilita a codificação devido aos APIs padronizados. Exemplos: IVI (Instrumentação Virtual Intercambiável) Código de Teste de Alto Nível Camadas de Abstração de Hardware Drivers de Instrumento Instrumentos 10

11 Exemplos de Drivers IVI InterchngeableVirtual Instrument 11

12 2. Código de Teste (Linguagem de Programação) Você tem muitas e muitas opções para escolher. 12

13 2. Código de Teste (Linguagem de Programação) Você tem muitas e muitas opções para escolher. Como escolher uma linguagem de programação Fatores Determinantes o Proficiência Meus desenvolvedores conhecem a linguagem? Eles podem ser treinados para isso? Há especialização externa? o "A ferramenta certa para o trabalho" A linguaguem é eficiente para a tarefa? o Suporte do driver 13

14 2. Código de Teste (Linguagem de Programação) As linguagens C e C++ são as mais versáteis, mas podem ser complexas para a maioria das pessoas. C/C++ Benefícios o A maioria dos engenheiros de software tem experiência com ela. o As versões padronizadas são boas para certificações reguladoras (Por exemplo: ANSI C). Considerações o Nível baixo - muitas chances de "dar um tiro no próprio pé. o Difícil para não programadores entenderem. o O desenvolvimento da interface de usuário pode ser desafiador. o A sincronização e o multithreading são complexos. o Não adequada para teste e medição. 14

15 2. Código de Teste (Linguagem de Programação) As linguagens.net são mais fáceis do que as C/C++, mas elas ainda não são otimizadas para aplicações de teste. C# e VB.NET (IDE: Visual Studio) Benefícios o Muitos engenheiros de software têm experiência com ela. o Nível mais alto do que a linguagem C - mais fácil de entender. o O desenvolvimento da interface de usuário é muito mais fácil. o Ferramentas de desenvolvimento web. Considerações o Ainda difícil para não programadores entenderem. o Falta de componentes de IU relacionados com a engenharia. o A sincronização e o multithreading são complexos. o Não adequada para teste e medição. 15

16 2. Código de Teste (Linguagem de Programação) O LabWindows/CVI e Measurement Studio oferecem ferramentas otimizadas para os desenvolvedores de teste que utilizam C/C++/.NET NI LabWindows /CVI (um ambiente de desenvolvimento para ANSI C) NI Measurement Studio (Um add-on de Visual Studio para.net) Otimizados para engenheiros e cientistas Controles da IU de engenharia Bibliotecas de análise Suporte de driver integrado 16

17 2. Código de Teste (Linguagem de Programação) O LabVIEW é um ambiente de programação gráfica de fácil uso para aplicações de T&M NI LabVIEW Benefícios o É muito fácil aprender a programação gráfica. o Otimizada para teste e medição. Muitos componentes da IU específicos para engenharia. Bibliotecas de análise. Alta integração com o hardware. o O Multithreading é automático. Considerações o A maioria dos engenheiros de software tem experiência com a codificação baseada em texto. Os programas de certificação e treinamento do LabVIEW estão disponíveis. 17

18 Crie virtualmente qualquer sistema, de forma mais rápida e com mais confiança usando o LabVIEW e NI PXI Teste baseado em suas necessidades O software reside no PC host ou em um FPGA programável pelo usuário, permitindo medições definidas pelo usuário e análises em tempo real. Economize tempo desenvolvendo sistemas de teste A linguagem de programação gráfica do LabVIEW é intuitiva em sua natureza e ao mesmo tempo poderosa o suficiente para solucionar desafios de sistemas de teste complexos. A largura de banda mais ampla da indústria e a mais baixa latência O NPXI e LabVIEW trazem tecnologia comercial pronta para uso, tais como barramentos de PC, processadores multicore e FPGAs dentro de seu sistema de teste. Analise e apresente seus dados rapidamente Existem mais de 850 funções matemáticas, análises e processamento de sinais incorporados. Garanta o futuro de seu investimento Compre o que você precisa hoje e escale seu sistema de teste no futuro. Conecte-se fácil a qualquer hardware O LabVIEW se integra a uma grande variedade de instrumentos, desde caixas tradicionais a instrumentos modulares definidos pelo software PXI. 18

19 Estudo de Caso: Analog Devices reduz custos de Teste O Desafio: Desenvolver um sistema compacto, eficiente e econômico para o teste de MEMs na produção e caracterização. A Solução: O PXI e LabVIEW permitiram que eles testassem seus dispositivos MEMs com uma fração do custo, peso, consumo de energia e potência de nossos sistemas anteriores de ATE. "Precisávamos que nosso ambiente de software fosse inerentemente fácil de usar com a capacidade de criar interfaces de dados, programa e operador para as ferramentas existentes para facilitar o processo de integrar um novo sistema de ATE em nossa área de produção. Escolhemos o software LabVIEW, que já foi amplamente usado em nossos laboratórios de projeto e caracterização, para atender esses desafios." -Woody Beckford, Analog Devices 19

20 3. Software de Gerenciamento de Testes O software de gerenciamento de teste tem duas funções: sequenciar e gerenciar os testes. Função do Software de Gerenciamento de Testes Test Executive (Sequenciador) o Sequenciar os testes o Executar e depurar os testes Estrutura do Gerenciamento de Testes (Operações repetidas para cada dispositivo testado) o Interfaces do Operador o Gerenciamento de Usuário o Monitoramento de Unidade o Processamento dos resultados (relatório/registro) o Controle do Fluxo de Teste 20

21 3. Software de Gerenciamento de Testes Opções: Desenvolver ou Comprar? Criar uma aplicação de teste Criar um software de gerenciamento de teste em casa Comprar um software de gerenciamento de teste baseado em COTS + Menos arquitetura necessária - Sem benefícios de modularidade (extremamente acoplado) - Custo de propriedade extremamente alto - Deve criar treinamento customizado + Próprio + Sem custo de unidade - Longo tempo de desenvolvimento - Alto custo de propriedade - Deve criar treinamento customizado + Pronto para ser executado + Baixo custo de propriedade + Aprovado pela indústria + Disponibilidade de desenvolvedores - Não possui o código - Custos antecipados com software 21

22 3. Software de Gerenciamento de Testes TestStand acelera a construção e implantação das estruturas de teste avançadas Construir X Comprar Ambiente de Desenvolvimento Interface do Operador Customizada Mecânismo de Execução em Sequência Registro da Base de Dados Geração de Relatórios Gerenciamento do Usuário Teste Paralelo Monitoramento da Unidade (Número de Série) Interface para Linguagens de Codificação Ferramenta de Implantação Localização Documentação 22

23 3. Software de Gerenciamento de Testes NI TestStand: Software de Gerenciamento de Teste Comercial. Pronto para uso, mas compeltamente customisável Ambiente editor de sequência gráfica. Capacidade de automatizar testes escritos em qualquer linguagem. Execução de Sequência Multithreaded. Geração de Relatórios em ASCII, HTML/Web e XML. Conectividade à base de dados do Access, Oracle e SQL Server. Capacidade de customizar completamente 23

24 Estudo de Caso: Motorola usa o NI TestStand para testar estações de Rádio-Base O Desafio: Desenvolver uma aplicação de software de teste única capaz de testar uma variedade de produtos da estação de base celular da Motorola. A Solução: Foi criada uma base de dados de procedimentos e especificação de teste no Oracle. A aplicação de teste orientada à base de dados foi criada usando o toolkit do LabWindows/CVI SQL, NI TestStand e LabVIEW. "...os custos anuais de desenvolvimento de teste de um novo produto projetado caiu de aproximadamente $200K para $25K e as economias com desenvolvimento e manutenção juntas foram de $475K por ano." 24

25 4. Requisitos do Teste Use os requisitos para verificar a qualidade e integridade de sua aplicação. Lide de forma bem sucedida com a complexidade do projeto. Atue em conformidade com os padrões da empresa, governo e indústria. Monitore o progresso dos projetos de desenvolvimento Simplifique os esforços de desenvolvimento. Obtenha segurança e confiabilidade. 25

26 4. Requisitos do Teste NI Requirements Gateway oferece rastreabilidade dos requisitos e suas implementações. 26

27 5. Análise/Gestão de Dados Escolha através de uma variedade de fornecedores de base de dados do padrão industrial. As bases de dados são um método comum de armazenagem/arquivamento de resultados de teste As bases de dados relacionais são as mais comuns Os dados de teste se adequam muito bem ao modelo relacional Pode ser consultado para voltar ao SPC, rendimentos etc Bases de dados comum Microsoft SQL Server Oracle MySQL Custos variáveis, escalabilidade e facilidade de utilização O NI TestStand se integra com todos eles e qualquer base da dados ODBC/OLE DB 27

28 5. Análise/Gerenciamento de Dados As ferramentas de análise de dados podem ajudá-lo a entender seus dados. Use as ferramentas de análise para entender os dados de teste coletados e melhorar a eficiência da fabricação Pode ser criado ou comprado As ferramentas COTS incluem WATS (Virinco), IntraStage (CalBay), Maintainable Test (Maintainable), Proligent (Averna) dentre outros. (Confira mais informações no /teststand/partners) Também pode usar ferramentas de análise de dados offline como o NI DIAdem. Muitas ferramentas comerciais oferecem Interfaces de Usuário da web para visualizar os dados. 28

29 Saiba mais Guia completo de como construir um sistema completo de teste automatizado: 29

30 Obrigado! Dia 29/09/2015 Às 11h Dia 29/09/2015 Às 14h Dia 30/09/2015 Às 11h Dia 30/09/2015 Às 14h Dia 01/10/2015 Às 11h