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现代汽车旗下公司Hyundai Kefico如何将生产测试时间缩短15%
2020-06-23 16:48:53· 来源：恩艾NI知道
汽车技术正在以前所未有的速度加速发展。动力总成电气化、高级安全系统的普及以及驾驶性能和舒适性的不断提升，这些趋势大幅增加了所需的软件数量，导致电子控制
汽车技术正在以前所未有的速度加速发展。动力总成电气化、高级安全系统的普及以及驾驶性能和舒适性的不断提升，这些趋势大幅增加了所需的软件数量，导致电子控制单元 (ECU) 不断复杂化，对软件要求也越来越高。其中最重要的是动力总成ECU。动力总成ECU不仅用于确保驱动车辆的动力总成正常运行，也会影响车辆的环境性能、经济性和驾驶体验，这些都是买家在购车时注重的因素。
Hyundai Kefico是现代汽车旗下的子公司，从1972年以来一直致力于生产动力总成汽车电子产品。所有汽车供应商都希望保持市场竞争力，Hyundai Kefico也不例外，我们的工程师不仅需要应对预算和时间节点压力，同时也需要满足日益增加的测试需求和更严格的排放法规。当动力总成ECU的引脚增加到200个，以及功能测试扩展到2万个测试步骤，以覆盖更多类型的ECU时，显然，传统的测试工程方法已经无法满足车载电子设备的需求。我们需要变革。
一种全新的方法
过去的ECU功能测试系统需要为各种类型的ECU设计专用的传感器/驱动模拟器、车载通信模块、测试执行引擎和应用程序、测试步骤和测试结果管理工具。换句话说，我们需要为每种新ECU开发新的测试系统，这样一来这些测试工程资产设备仅有一隅用武之地，无法重复利用到其他项目，大大增加了测试成本。
为了解决该问题，我们决定重新设计开发流程，建立了一个通用平台测试仪（Common Platform Tester，CP-Tester）并标准化ECU功能测试仪开发流程（图1）。CP-Tester基于标准化测试设备CP-Standard，该设备可定义传感器/驱动模拟器、车载通信，测试执行（测试引擎）、操作界面（测试应用程序）和测试结果管理。
成功开发系统
CP-Tester的一些关键组件可简化测试开发过程。其中一个组件就是测试脚本建模工具CP-Editor，该工具提供了200多个现成的函数，以帮助研发或产品工程师快速开发测试序列以及配置各个测试步骤和参数。这些测试步骤可以匹配到相应的硬件I/O，并根据不同类型的ECU进行重新配置。另一个组件CP-Server可帮助工程师有效管理测试结果数据，以便根据新测试需求进行改进。CP-Tester为我们的工程师提供了以下三个优势：
■ 由于CP-Tester能适应各种类型的动力总成ECU，测试系统开发时间显著缩短
■ 由于可复用和可重新配置从研发到制造等不同阶段的测试步骤，测试工程设备的利用率大幅提高
■ 由于采用标准格式进行数据处理并可溯源，制造测试数据的价值大幅提高。
我们之所以选择NI PXI平台，是因为它更适合处理复杂的动力总成ECU。NI PXI解决方案的优点包括：
■ 高通道数（超过200个引脚）且灵活，提供多种排列布局选择
■ 具有源功能和测试功能的I/O配置
■ 能够连接假负载（电阻和电感）以正确测试ECU
■ NI-SWITCH提供各种切换选项，且易于使用，可提高I/O的灵活性
■ 能够通过FPGA定制I/O，以实现特殊的传感器通信协议，例如SENT（单边缘渐进传输和SAE J2716）
市场上绝大多数交钥匙ECU测试系统需要10到12个月的时间才能适应新产品的新测试计划，而且需要与供应商进行大量的沟通交流，成本非常高昂。鉴于缩短开发时间的重要性，我们利用NI自动化测试解决方案的优势，在三个月内独立开发出一款灵活的标准测试系统。开发时间缩短了80%，而且未来我们也能够添加新功能，比如具有灵活数据速率的CAN，以满足不断变化的产品需求。
从公司层面来看，考虑到ECU的要求更为严苛，NI PXI定时功能和同步功能可缩短15%的测试时间，并减少30%的测试系统成本，这有助于提升我们在市场上的竞争力。此外，由于NI在全球各地均设有办事处，我们全球各个生产基地均可采购和组装CP-Tester。
在首次部署了17个CP-Tester后，我们的项目投资回报率提高了45%，相比之前的解决方案，节省了100多万美元的成本。
看完这个案例，我们再简单总结一下：
目前的挑战
动力总成电子控制单元（ECU）日益复杂，引脚已然超过200个，测试步骤也超过20000个，我们需要持续满足不同的制造测试期限，同时确保足够短的测试时间来满足吞吐量需求，并降低测试成本来保持市场竞争力。
解决方案
利用NI测试平台开发标准架构，可针对所有类型的动力总成ECU灵活配置测试系统，并可复用测试脚本和步骤，以确保从研发到制造过程中每个环节的测试覆盖范围均保持一致，并
能在全球范围内部署和执行标准测试。
Hyundai Kefico是现代汽车旗下的子公司，从1972年以来一直致力于生产动力总成汽车电子产品。所有汽车供应商都希望保持市场竞争力，Hyundai Kefico也不例外，我们的工程师不仅需要应对预算和时间节点压力，同时也需要满足日益增加的测试需求和更严格的排放法规。当动力总成ECU的引脚增加到200个，以及功能测试扩展到2万个测试步骤，以覆盖更多类型的ECU时，显然，传统的测试工程方法已经无法满足车载电子设备的需求。我们需要变革。
一种全新的方法
过去的ECU功能测试系统需要为各种类型的ECU设计专用的传感器/驱动模拟器、车载通信模块、测试执行引擎和应用程序、测试步骤和测试结果管理工具。换句话说，我们需要为每种新ECU开发新的测试系统，这样一来这些测试工程资产设备仅有一隅用武之地，无法重复利用到其他项目，大大增加了测试成本。
为了解决该问题，我们决定重新设计开发流程，建立了一个通用平台测试仪（Common Platform Tester，CP-Tester）并标准化ECU功能测试仪开发流程（图1）。CP-Tester基于标准化测试设备CP-Standard，该设备可定义传感器/驱动模拟器、车载通信，测试执行（测试引擎）、操作界面（测试应用程序）和测试结果管理。
成功开发系统
CP-Tester的一些关键组件可简化测试开发过程。其中一个组件就是测试脚本建模工具CP-Editor，该工具提供了200多个现成的函数，以帮助研发或产品工程师快速开发测试序列以及配置各个测试步骤和参数。这些测试步骤可以匹配到相应的硬件I/O，并根据不同类型的ECU进行重新配置。另一个组件CP-Server可帮助工程师有效管理测试结果数据，以便根据新测试需求进行改进。CP-Tester为我们的工程师提供了以下三个优势：
■ 由于CP-Tester能适应各种类型的动力总成ECU，测试系统开发时间显著缩短
■ 由于可复用和可重新配置从研发到制造等不同阶段的测试步骤，测试工程设备的利用率大幅提高
■ 由于采用标准格式进行数据处理并可溯源，制造测试数据的价值大幅提高。
我们之所以选择NI PXI平台，是因为它更适合处理复杂的动力总成ECU。NI PXI解决方案的优点包括：
■ 高通道数（超过200个引脚）且灵活，提供多种排列布局选择
■ 具有源功能和测试功能的I/O配置
■ 能够连接假负载（电阻和电感）以正确测试ECU
■ NI-SWITCH提供各种切换选项，且易于使用，可提高I/O的灵活性
■ 能够通过FPGA定制I/O，以实现特殊的传感器通信协议，例如SENT（单边缘渐进传输和SAE J2716）
市场上绝大多数交钥匙ECU测试系统需要10到12个月的时间才能适应新产品的新测试计划，而且需要与供应商进行大量的沟通交流，成本非常高昂。鉴于缩短开发时间的重要性，我们利用NI自动化测试解决方案的优势，在三个月内独立开发出一款灵活的标准测试系统。开发时间缩短了80%，而且未来我们也能够添加新功能，比如具有灵活数据速率的CAN，以满足不断变化的产品需求。
从公司层面来看，考虑到ECU的要求更为严苛，NI PXI定时功能和同步功能可缩短15%的测试时间，并减少30%的测试系统成本，这有助于提升我们在市场上的竞争力。此外，由于NI在全球各地均设有办事处，我们全球各个生产基地均可采购和组装CP-Tester。
在首次部署了17个CP-Tester后，我们的项目投资回报率提高了45%，相比之前的解决方案，节省了100多万美元的成本。
看完这个案例，我们再简单总结一下：
目前的挑战
动力总成电子控制单元（ECU）日益复杂，引脚已然超过200个，测试步骤也超过20000个，我们需要持续满足不同的制造测试期限，同时确保足够短的测试时间来满足吞吐量需求，并降低测试成本来保持市场竞争力。
解决方案
利用NI测试平台开发标准架构，可针对所有类型的动力总成ECU灵活配置测试系统，并可复用测试脚本和步骤，以确保从研发到制造过程中每个环节的测试覆盖范围均保持一致，并
能在全球范围内部署和执行标准测试。
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