实验室里单机开发的测试系统，会因测试环境、量测程序或待测物的改变而迫使系统程序不断的更新。然而转移至生产线时，将面临许多潜伏的因素，也是对系统程序的一大考验。以实际的考虑来看，在产在线不容许因除错而停摆。基于准确及有效率的量测，如何规划出维护性良好的测试系统是一项很重要的考虑。本文引进模块化 （module）分工的观念，将测试系统有效提供给各方面的专业人员做维护。

生产线基本架构

在规划后的生产线测试系统，如(图一)，除了加入单机测试之外，还必须需考虑在线的作业流程及测试后的数据处理与统计。将心力投入在量测程序和用户接口的开发固然重要，但整体的设计方向却会影响长远的可行性。

《图一 生产线结构》

无论是个人计算机或工业型计算机，在现今的操作系统对硬件接口和网络都有多方面的支持，因此很容易在生产线中规划出一个局域网络；透过计算机网络，除了解生产在线的况状外，更有助于更新刚开发的新程序或测试项目。

每一个自动测试设备（Automatic Test Equipment；ATE）在生产线中可以称作一个站（Station）。一个ATE包含测试程序、量测仪器及侍测物。通常一个站为了排除外在环境的干扰，系统都会在实验里开发完成后才转移至生产在线。

由于每一站之间会因测试项目或根据设备的不同使得站与站之间存在一些差异性，最后导致出现不同的状态，因此可籍由管理端的计算机来处理这些事情，所以整个系统程序必须涵盖所有的流程，并考虑到所有的人员。

传统结构的挑战

现在正于信息爆炸的时代，所有的设计均走向专业化，如一款新手机的上市，从组件的设计至市场的营销，都必须集合众人的心血才能完成。

一个生产线的产生，需要开发产品、建立软件系统、了解量测仪器到操作员的管理；每一个步骤都会影响生产线的成败；而软件工程师所建立的系统涉及到大部份的层面，除了程序的撰写外，还包括产品的测试、仪器自动化量测、控制作业流程等等。因此可以想象在项目的压力之下，软件开发人员常常背负着探索非专业领域的使命，在对不同专业领域尚未熟悉的情况下，日后均需花费庞大的心力与时间去除错。

另外则是技术研发人员负责撰写系统软件，若能在充份的专业能力之下开发软件则可以掌握产品并避免不必要的错误，但若没有足够的大型软件开发经验或程序写作技巧，将会使得系统无法发挥功能或受到限制。

系统扩张到一定的程度之后，硬件设施的添购加上产品不断更新改良的情况下，常会遇到重新评估软件是否要再次开发的困扰。如果能寻找出使系统更稳定、扩充性更强的方案，则会让系统使用寿命更长久。

模块化程序

生产线模块化的观念是以软件为核心，充份的开发出工程人员可使用的资源，避免彼此依赖的问题。为了能够实现这个观念，软件工程师必须建立出各阶层工程人员的良好沟通接口并拥有可以存取各接口的核心引擎，如(图二)。

《图二 系统模块化》

由于引擎的建立，系统主要规划出给操作人员、研发工程师、系统工程师、程序设计师及仪器厂商工程师。此时，程序设计师技术上最主要的难题在于各接口的开发及数据的存取转换。

仪器控制的接口主要分为一般用途界面总线（General Purpose Interface Bus；GPIB）和计算机串行埠之RS232。虽然各为并列和串行传输的接口，工作原理也不尽相同，但对于可程序化的仪器（Programmable Instrumentation）均是遵行IEEE 488.2 SCPI（Standard Commands for Programmable Instrumentation）的格式，利用这个标准可以设计出给仪器的单一接口，仪器厂商可藉此提出优化的建议。

针对研发或系统应用工程师，所有的量测参数和各种数据的报告，是一相当重要的数据，程序必需建立出透明的窗口，让工程师做为判断的依据。

软件工程师除了撰写程序外，也一直扮演着与各模块沟通的角色，目的在使所有的窗口能够正常的运作。在核心引擎建立之后，后期的阶段，可建立出给各模块自行开发的应用程序而达到系统真正分工的目标。

模块化的特点在于分工，其优点不但能让各专业领域充分运用外，沟通接口完成之后，各个领域的工程人员能够同时并行作业。以下提供了一个GSM手机生产线的例子，帮助大家有更进一步的了解。

GSM手机生产线

开发完成并进入生产的手机，会因为电子材料或些微的差异性而需要经过校正及测试。为了缩短测试时间并增加产能，无法测试每一项目及所有的信道，此时系统及研发工程师则会根据产品的特性做出优化的测试项目。

产品和测试流程完成后，GSM综合测试仪占了很重要的角色，它担任了其中大部份的量测（手机于Test Mode的校正及通讯测试），故将它开放出一个模块。在test mode中，一般将会由RS232对手机下达指令和综合测试仪做测试，这部份则会含在系统测试流程的模块里。

数据库在后段的维护中占了很重要的一部份，不过仍然可以在所有的系统稳定之后慢慢建立。系统的维护经由计算机局域网络来传递，每一站之间从测试个体转变成可以互相传递讯息的单位。

把模块化的架构应用在手机生产在线如(图三)。可以看出只要各模块接口建立后，生产线系统可以在不同的地方同时开发，避免了设备或测试序程更动后，需要停滞生产线一段时间来更新系统的麻烦。

《图三 GSM手机产线模块化》

系统维护及除错

模块化引擎最主要是帮助大型量测系统减少开发的时间和往后的维护，透过系统引擎，研发人员可以更改待测物的特性，而在实验室观察测试结果；系统工程师也可以因产品的不同而修改测试程序。当模块化引擎开发完成之后，日后仪器之更新或系统转移均可以独立作业；此外，系统程序、量测项目及流程分离，可以使得程序设计师不必先了解相关理论后再去编写程序，除错时可由各区块分开出来，有助于厘清问题，快速修正系统，而达到分工的目的。（作者任职于罗德史瓦兹）