本文作者Patrick Moorhead，原載于福布斯專欄文章NI – Getting Complex Products To Market Faster 

NI（原名為 National Instruments）總部位于我的老家德克薩斯州奧斯汀，是一家我關(guān)注了很長(zhǎng)時(shí)間的公司。2020年，National Instruments 將其名稱縮短為“NI”，確定公司新的戰(zhàn)略、同時(shí)采用了炫酷的新Logo。

NI以幫助研究和驗(yàn)證新技術(shù)的自動(dòng)化測(cè)試和測(cè)量工具在業(yè)界聞名。最近，這家公司重塑了運(yùn)營(yíng)模式，專注于軟件定義的測(cè)試系統(tǒng)，并增加了數(shù)據(jù)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)等新技術(shù)。本文是一份進(jìn)度報(bào)告，介紹了該公司如何幫助客戶利用軟件實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)流程的現(xiàn)代化，以及該公司對(duì)測(cè)試、測(cè)量未來的愿景。

開發(fā)新產(chǎn)品要確保最終客戶收到優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品，客戶和制造商不會(huì)因交付后的產(chǎn)品發(fā)生故障而產(chǎn)生召回成本。

隨著我們的數(shù)字技術(shù)演進(jìn)到更高的成熟度，系統(tǒng)的復(fù)雜性有顯著地增加。例如無線通信領(lǐng)域從4G發(fā)展到5G；航空航天和國(guó)防領(lǐng)域從第五代到第六代戰(zhàn)斗機(jī)；汽車領(lǐng)域不斷升級(jí)的自動(dòng)駕駛；以及隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)興起而導(dǎo)致的智能互聯(lián)電子產(chǎn)品的激增。

要以更低的成本、更小甚至是零缺陷率將復(fù)雜的、更高性能的產(chǎn)品推向市場(chǎng)，取決于公司層面的產(chǎn)品數(shù)據(jù)策略--能在整個(gè)產(chǎn)品生命周期中無縫集成產(chǎn)品數(shù)據(jù)和分析。

為了競(jìng)爭(zhēng)效率，公司必須使用所有數(shù)據(jù)來改進(jìn)產(chǎn)品開發(fā)流程，最大化提取數(shù)據(jù)價(jià)值并使用測(cè)試數(shù)據(jù)來識(shí)別影響質(zhì)量和性能的關(guān)鍵問題。

在產(chǎn)品生命周期的不同階段，客戶需要處理來自NI硬件和其他產(chǎn)品的測(cè)試數(shù)據(jù)。NI 的目標(biāo)是務(wù)實(shí)地將數(shù)據(jù)整合在一起，這樣客戶就可以執(zhí)行基本分析并獲得見解，以改進(jìn)產(chǎn)品開發(fā)流程。簡(jiǎn)而言之，就是使用測(cè)試數(shù)據(jù)來幫助提高產(chǎn)品性能。

真實(shí)世界與虛擬世界的融合

采用虛擬現(xiàn)實(shí)創(chuàng)建數(shù)字孿生(digital twins)和數(shù)字線程(digital threads)為測(cè)試工程的未來打開了新的可能性。數(shù)字線程是承載數(shù)字孿生模型的虛擬世界，透過共享API，進(jìn)而讓整個(gè)生命周期中的所有模型互聯(lián)互通。

顧名思義，數(shù)字孿生是一種能精確反映物理對(duì)象的虛擬模型。該對(duì)象配備了傳感器，可以生成與性能相關(guān)的數(shù)據(jù)，例如能量輸出和溫度，然后可以將這些數(shù)據(jù)應(yīng)用于數(shù)字副本。數(shù)字孿生可以跑仿真、研究性能問題并對(duì)原始物理對(duì)象進(jìn)行可能的改進(jìn)。

具有互連模型的數(shù)字線程可以替代現(xiàn)實(shí)世界中的測(cè)試，從而讓測(cè)試變得更快、成本更低，并且在某些情況下，減少對(duì)環(huán)境的影響。將更多的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)移到虛擬世界中可以更快地探索復(fù)雜的產(chǎn)品，并減少對(duì)昂貴、耗時(shí)的物理原型的依賴。

這些不僅僅只是未來主義的想法。西門子交通的移動(dòng)解決方案（Siemens Mobility Rail Solutions）要構(gòu)建高速通勤列車，這是一個(gè)具有數(shù)千個(gè)組件構(gòu)成的昂貴系統(tǒng)。西門子就是采用NI硬件、TestStand軟件、VeriStand軟件和LabVIEW FPGA模塊來構(gòu)建整列列車的全功能數(shù)字孿生體，可以查看文末的案例介紹，找到該應(yīng)用的更多信息。

NI對(duì)未來如何利用測(cè)試數(shù)據(jù)的愿景

NI正在開發(fā)通過API組建的模塊化軟件平臺(tái)，可以滿足任何客戶的特定需求。所有軟件模塊都將在本地或公共云中運(yùn)行。該平臺(tái)使用安全并具有彈性的框架和DevOps工具，以簡(jiǎn)單輕量的方式在數(shù)據(jù)中心和云中部署產(chǎn)品。

數(shù)據(jù)攝取服務(wù)從所有連接的系統(tǒng)中攝取數(shù)據(jù)用于分析。一旦被攝取，無論是時(shí)間序列、波形、參數(shù)還是其他未來的數(shù)據(jù)格式，數(shù)據(jù)就會(huì)受到正確及持久的數(shù)據(jù)服務(wù)（通過REST實(shí)現(xiàn)的API）的約束。持久性數(shù)據(jù)服務(wù)采用多語(yǔ)言持久性來實(shí)現(xiàn)正確的存儲(chǔ)，無論是SQL、NoSQL還是對(duì)象存儲(chǔ)。

該架構(gòu)將包括一個(gè)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)(ML)層，這一層由一組ML框架組成，例如用于構(gòu)建機(jī)器學(xué)習(xí)模型的Kubeflow和Spark R。NI將提供模板模型以反映行業(yè)中的最佳實(shí)踐。用戶可以選擇熟悉的分析工具，例如Microstrategy、Tableau和Power BI。

可視化層連接或嵌入標(biāo)準(zhǔn)工具和UI框架層。UI框架由Angular和其他模塊組成，可在任何瀏覽器或移動(dòng)設(shè)備中提供簡(jiǎn)化的用戶體驗(yàn)。

同樣，這并不全是未來主義的想象。通用汽車公司正在與NI合作開發(fā)其電池單元工程流程，以提供對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)的可見性，從而做出優(yōu)化產(chǎn)品性能的決策。通用汽車正在投資基于網(wǎng)絡(luò)的云計(jì)算工具集、人員、以及包含NI Systemlink?軟件作為架構(gòu)一部分的數(shù)據(jù)平臺(tái)。通過自動(dòng)化從數(shù)據(jù)攝取到按需提供數(shù)據(jù)的端到端流程，這一可擴(kuò)展的方案將節(jié)省數(shù)千小時(shí)的人工工作。

總結(jié)

將NI公司的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)向通過軟件、云和機(jī)器學(xué)習(xí)功能實(shí)現(xiàn)測(cè)試和測(cè)量的現(xiàn)代化，為客戶創(chuàng)造價(jià)值；此外，讓整個(gè)組織專注于四個(gè)市場(chǎng)：半導(dǎo)體、汽車、航空航天、國(guó)防和政府，這些都是明智的舉措。

增加產(chǎn)品的復(fù)雜性需要對(duì)產(chǎn)品及其行為有更詳細(xì)的洞察。測(cè)試數(shù)據(jù)提供了許多答案，但這種寶貴的資產(chǎn)往往沒有充分發(fā)揮其潛力。

與其僅僅將測(cè)試數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在硬盤驅(qū)動(dòng)器上，有效使用它們具有強(qiáng)大的能量。測(cè)試數(shù)據(jù)可以優(yōu)化生產(chǎn)流程、甚至改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)；可以將測(cè)試數(shù)據(jù)灌入到仿真系統(tǒng)中，提高其準(zhǔn)確性、識(shí)別制造運(yùn)營(yíng)中的瓶頸、提高產(chǎn)品質(zhì)量并縮短上市時(shí)間。

在公司發(fā)展的新篇章中，NI以收集和存儲(chǔ)測(cè)試數(shù)據(jù)、并將其轉(zhuǎn)化為強(qiáng)大的資產(chǎn)為己任，為組織增加價(jià)值。尤其是在客戶產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、驗(yàn)證、生產(chǎn)到使用的整個(gè)生命周期中，從根本上釋放數(shù)據(jù)的價(jià)值，這對(duì)于客戶的成功和競(jìng)爭(zhēng)力至關(guān)重要。NI在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中擁有廣泛的工具集，可以與客戶在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室和仿真環(huán)境中已有的第三方工具無縫集成。

詳細(xì)案例介紹

①西門子交通移動(dòng)解決方案案例介紹：https://www.ni.com/en-us/innovations/case-studies/19/reducing-risk-and-cost-with-virtual-high-speed-and-commuter-train-test.html 

②通用汽車電池單元工程流程案例介紹：https://www.ni.com/en-us/perspectives/gm-uses-data-to-achieve-all-electric-future.html

Patrick Moorhead介紹

Patrick在ARInsights Power 100排行榜上8000名分析師中排名第一，也是阿波羅研究公司（Apollo Research）排名中被引用最多的分析師。Moorhead也是《福布斯》、《首席信息官》和《Next Platform》的撰稿人；他同時(shí)經(jīng)營(yíng)著咨詢公司MI&S，涉及廣泛的主題，包括軟件定義的數(shù)據(jù)中心和物聯(lián)網(wǎng)，Patrick是計(jì)算和半導(dǎo)體領(lǐng)域的資深專家。他擁有近30年的經(jīng)驗(yàn)，包括15年在高科技公司擔(dān)任高管，領(lǐng)導(dǎo)戰(zhàn)略、產(chǎn)品管理、產(chǎn)品營(yíng)銷和企業(yè)營(yíng)銷，包括三次行業(yè)董事會(huì)任命。在Patrick創(chuàng)立公司之前，他曾擔(dān)任過20多年的高科技戰(zhàn)略、產(chǎn)品和營(yíng)銷主管，負(fù)責(zé)個(gè)人電腦、移動(dòng)設(shè)備、圖形和服務(wù)器生態(tài)系統(tǒng)。與其他分析師公司不同，Moorhead在戰(zhàn)略、營(yíng)銷和產(chǎn)品部門擔(dān)任高管職務(wù)，擁有豐富的董事會(huì)經(jīng)驗(yàn)。他曾擔(dān)任消費(fèi)電子協(xié)會(huì)（CEA）和美國(guó)電子協(xié)會(huì)（AEA）的執(zhí)行董事會(huì)成員，并擔(dān)任圣大衛(wèi)醫(yī)療中心（St. David’s Medical Center）董事會(huì)主席長(zhǎng)達(dá)五年（被Thomson Reuters評(píng)為美國(guó)100家頂級(jí)醫(yī)院之一）。