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摘要： 
全球制造業(yè)大量向中國(guó)遷移以及本土生產(chǎn)企業(yè)對(duì)測(cè)試測(cè)量的逐漸重視，促進(jìn)自動(dòng)測(cè)試設(shè)備的發(fā)展，靈活充分的融合各種技術(shù)幫助提高設(shè)備的性能.本文從技術(shù)融合的角度闡述了自動(dòng)測(cè)試設(shè)備發(fā)展中的系統(tǒng)化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化與智能化。

Abstract:
As global manufacture migrating to China and local production enterprises paying more attention on test and measurement, ATE industry comes into a high-speed developing stage. Technology integration increases the performance of ATE effectively. This paper discusses the present and future ATE in part of systematized、integrating、networking and intelligentialize.

關(guān)鍵字： 
自動(dòng)測(cè)試設(shè)備、柔性測(cè)試、集成化、射頻識(shí)別系統(tǒng)、測(cè)試程序集

Key words:
ATE（Automatic testing equipment）、Flexible testing、integrating、RFID、TPS

1、引言 
測(cè)試測(cè)量本身是一個(gè)技術(shù)密集、橫跨多個(gè)學(xué)科并且強(qiáng)調(diào)技術(shù)積累的行業(yè)，也是新產(chǎn)品研究、試驗(yàn)、生產(chǎn)、維修的基本條件和手段，同時(shí)是許多重大工程配套及建設(shè)不可缺少的重要組成部分。伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，ATE的應(yīng)用逐漸廣泛，與人工測(cè)試相比，自動(dòng)測(cè)試省時(shí)、省力，能提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量。以電子產(chǎn)品為例，其測(cè)試內(nèi)容日益復(fù)雜，測(cè)試工作量激增，特別是在生產(chǎn)線上，要求完成測(cè)試的時(shí)間越來(lái)越短，人工測(cè)試很難滿足這些要求，ATE的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)的非常明顯。國(guó)內(nèi)的ATE起步較晚，隨著近十幾年來(lái)各方持續(xù)的加大努力，與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家之間的差距在不斷縮小，到現(xiàn)在，相關(guān)技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用方面已得到了長(zhǎng)足的發(fā)展與進(jìn)步，并且在某些行業(yè)中，新技術(shù)應(yīng)用與設(shè)備覆蓋率上已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。本文結(jié)合實(shí)際應(yīng)用，探討國(guó)內(nèi)ATE的現(xiàn)狀與未來(lái)發(fā)展。

2、ATE具有發(fā)展?jié)摿�，技術(shù)融合促進(jìn)其性能提升 
隨著全球制造業(yè)大量向中國(guó)遷移，越來(lái)越多的跨國(guó)企業(yè)在本地尋找合作伙伴與供應(yīng)商，實(shí)現(xiàn)配套設(shè)備本土化，同時(shí)，本土生產(chǎn)制造企業(yè)對(duì)測(cè)試測(cè)量越發(fā)看重并加大投入，進(jìn)一步刺激了國(guó)內(nèi)ATE的發(fā)展?jié)摿�。綜合ATE的當(dāng)前的發(fā)展情況，各種技術(shù)靈活充分的融合是亮點(diǎn)，并呈現(xiàn)出系統(tǒng)化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的發(fā)展趨勢(shì)。

2.1 系統(tǒng)化：柔性測(cè)試技術(shù) 
現(xiàn)在學(xué)科與技術(shù)都講究系統(tǒng)化，測(cè)試測(cè)量技術(shù)系統(tǒng)化正如“柔性測(cè)試”技術(shù)所述，它需要綜合運(yùn)用虛擬儀器、測(cè)試測(cè)量、機(jī)電一體化、網(wǎng)絡(luò)通信及軟件等多種技術(shù)；實(shí)現(xiàn)測(cè)試系統(tǒng)的精確性、可靠性、適應(yīng)性、靈活性和拓展性，推動(dòng)現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的快速發(fā)展。我們發(fā)現(xiàn)，要滿足行業(yè)目前存在的各種特點(diǎn)，以及不斷涌現(xiàn)出的新需求，我們確實(shí)需要一套理想的測(cè)試系統(tǒng)。例如汽車電子領(lǐng)域?qū)τ跍y(cè)試系統(tǒng)的高要求，一套理想的測(cè)試系統(tǒng)首先要具備可靠性的特點(diǎn)；而精確性也是對(duì)測(cè)試系統(tǒng)的一個(gè)基本要求，因?yàn)闇y(cè)試本身就是一個(gè)質(zhì)量把關(guān)的環(huán)節(jié)。面對(duì)汽車電子產(chǎn)品的測(cè)試需求多變、環(huán)境復(fù)雜的情況，就需要測(cè)試系統(tǒng)要表現(xiàn)出更好的適應(yīng)性、更強(qiáng)大的靈活性、以及應(yīng)對(duì)汽車電子產(chǎn)品迅速發(fā)展升級(jí)換代需求的擴(kuò)展性。無(wú)論是汽車電子還是通用電子產(chǎn)品測(cè)試設(shè)備，可以說(shuō)具備了這五個(gè)特性，才能稱得上是一套理想的測(cè)試系統(tǒng)。

2.2 核心測(cè)試功能的集成化 
要實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的功能，首先，需要選擇合適的功能部件并將它們集成在一起。例如要向被測(cè)單元提供輸入信號(hào)，比如信號(hào)源或者激勵(lì)源；測(cè)定被測(cè)單元的輸出信號(hào)，需要測(cè)量?jī)x表實(shí)現(xiàn)，它們可以是分立儀器或者緊湊性能更好的PXI總線設(shè)備；以及控制器、機(jī)架、路由 系統(tǒng)、人機(jī)接口，適配器，散熱器，打印機(jī)，打標(biāo)機(jī)等等。除了以上標(biāo)準(zhǔn)化的硬件集成，測(cè)試功能的集成化在ATE上體現(xiàn)的越來(lái)越明顯：無(wú)論如何配置系統(tǒng)的硬件組成，都是為了更好的實(shí)現(xiàn)待測(cè)件的所有測(cè)試要求。測(cè)試功能的集成化體現(xiàn)在兩個(gè)方面，一是適應(yīng)同種類產(chǎn)品的平臺(tái)化測(cè)試，包括功能相似但外觀或接口不同的待測(cè)產(chǎn)品；二是工位集成，即將測(cè)試功能作為整臺(tái)設(shè)備的一個(gè)功能子系統(tǒng)，同時(shí)集成了原本分離的前端工位和后端工位，例如終檢測(cè)試前的產(chǎn)品裝配、機(jī)械尺寸檢測(cè)以及后端的打碼、潤(rùn)滑等，不僅提高生產(chǎn)效率而且節(jié)省了物理空間。針對(duì)第一種集成模式，需要對(duì)被測(cè)件的工作原理了如指掌，夾具工裝的設(shè)計(jì)也十分關(guān)鍵，如果設(shè)計(jì)的不合理，不僅容易導(dǎo)致測(cè)試精度下降，還可能出現(xiàn)誤判的情況；第二種集成模式是測(cè)試自動(dòng)化與過(guò)程自動(dòng)化的結(jié)合，需要綜合考慮工件的安放、流轉(zhuǎn)、工位間的通信、流程控制、數(shù)據(jù)處理等，這些問(wèn)題也引出接下來(lái)將要討論的網(wǎng)絡(luò)化與智能化。

2.3 網(wǎng)絡(luò)通信在ATE中的應(yīng)用 
如今的ATE中，越來(lái)越廣泛的應(yīng)用到現(xiàn)場(chǎng)總線、以太網(wǎng)、無(wú)線通信、物聯(lián)網(wǎng)等多種網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)。隨著測(cè)試設(shè)備的自動(dòng)化程度越來(lái)越高，工位越來(lái)越多，需要可靠的、易于使用的工具與應(yīng)用軟件，實(shí)現(xiàn)與各種儀器、控制器、智能傳感器等設(shè)備之間的交互。例如，一套ATE中采用PLC進(jìn)行流程控制，PLC與上位機(jī)之間通過(guò)RS232進(jìn)行物理層通信連接，通過(guò)自定義通信指令或OPC服務(wù)器完成數(shù)據(jù)通信，設(shè)備采用LabVIEW作為測(cè)試編程軟件，我們可以利用LabVIEW中的Datasoket工具，通過(guò)OPC與PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，這種方式簡(jiǎn)單好用，并且主流PLC廠商幾乎都提供OPC服務(wù)器。PLC作為下位機(jī)接到上位指令后，控制各機(jī)構(gòu)執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作，例如，閥島控制、打碼機(jī)動(dòng)態(tài)打碼控制、執(zhí)行器控制及外部各種傳感器數(shù)據(jù)讀取，通常采用profilbus現(xiàn)場(chǎng)總線方式與PLC通訊控制與采集。 
另外，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用不斷增多，工業(yè)無(wú)線技術(shù)為實(shí)現(xiàn)內(nèi)部設(shè)備之間以及內(nèi)部與外部設(shè)備之間的無(wú)線巡回檢測(cè)提供了必要條件。RFID就是一種簡(jiǎn)單的無(wú)線系統(tǒng)，由多個(gè)電子標(biāo)簽和解讀器組成，常用于控制、檢測(cè)和跟蹤物體。在多工位ATE中，可以利用RFID系統(tǒng)定位工件，跟蹤工件在各工位間的流轉(zhuǎn)，并統(tǒng)一記錄，方便后期進(jìn)行信息管理與數(shù)據(jù)溯源。在工件上安放電子標(biāo)簽，它具有唯一的電子編碼，可以附著在物體上標(biāo)識(shí)目標(biāo)對(duì)象；各個(gè)工位上配置RFID解決器。標(biāo)簽進(jìn)入磁場(chǎng)后，接收解讀器發(fā)出的射頻信號(hào)同時(shí)發(fā)送出存儲(chǔ)在芯片中的產(chǎn)品信息，完成相關(guān)信息的傳遞與記錄。 
第三點(diǎn)關(guān)于網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展趨勢(shì)是要求設(shè)備有能力進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷。不僅設(shè)備上的數(shù)據(jù)可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，甚至測(cè)試序列執(zhí)行也可以通過(guò)遠(yuǎn)程進(jìn)行控制，遠(yuǎn)程修改測(cè)試參數(shù)，遠(yuǎn)程測(cè)試數(shù)據(jù)的管理等，便于專家對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行會(huì)診。

2.4 智能化是ATE發(fā)展的終級(jí)目標(biāo) 
ATE最重要的功能就是逐步取代人工測(cè)試，智能化是其發(fā)展的高級(jí)階段，從機(jī)械手代替人手、機(jī)器視覺(jué)代替人眼，以及機(jī)器人完成更復(fù)雜的裝配動(dòng)作，在一些多年來(lái)一直保持傳統(tǒng)的人工測(cè)試領(lǐng)域，例如手機(jī)MMI測(cè)試，智能化部件的成熟應(yīng)用也促使制造商可以追求更低的成本和更高的效率與產(chǎn)品質(zhì)量。 
另外，測(cè)試領(lǐng)域近年來(lái)經(jīng)常提及TPS這個(gè)概念，這個(gè)概念要求交付給客戶的ATE，是三位一體的產(chǎn)品，第一是產(chǎn)品本身，第二是測(cè)試夾具，第三是測(cè)試序列，它要求測(cè)試系統(tǒng)能夠自動(dòng)識(shí)別測(cè)試對(duì)象、測(cè)試夾具，緊接著自動(dòng)加載測(cè)試序列集軟件，自動(dòng)的運(yùn)行這個(gè)測(cè)試序列，知道后邊的測(cè)試結(jié)果，報(bào)表生成。這時(shí)的ATE更像是一個(gè)測(cè)試專家而不是一臺(tái)機(jī)器，它對(duì)操作人員的要求極低，最大程度的減少了人工的干預(yù)。

3 測(cè)試設(shè)備供應(yīng)商的思考 
如文中所說(shuō)，當(dāng)前是ATE高速發(fā)展的時(shí)代，測(cè)試設(shè)備供應(yīng)商們?yōu)闈M足行業(yè)用戶測(cè)試需要，紛紛在研發(fā)上加大力度，但是應(yīng)該看到，只考慮到當(dāng)下的測(cè)試需要顯然是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，如何在競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出，搶占市場(chǎng)先機(jī)，供應(yīng)商們需要充分考慮未來(lái)新技術(shù)的應(yīng)用情況。測(cè)試本就應(yīng)走在待測(cè)產(chǎn)品研發(fā)的前端，行業(yè)用戶需要的ATE是一個(gè)整體產(chǎn)品，做到這一點(diǎn)，不僅有利于供應(yīng)商在競(jìng)爭(zhēng)中尋找更多利潤(rùn)點(diǎn)，更有助于其長(zhǎng)期立于不敗之地。