工业自动化测试设备现状及发展趋势

根据MarketsandMarkets最新发布的市场研究报告显示，全球自动化测试设备市场规模预计将从2022年的70亿美元增长到2027年的88亿美元，在预测期内将以4.7%的复合年增长率增长。

以需求为导向推动设备发展

在当今以消费者为导向的市场环境下，为了保持相关性，产品必须处于不断的准备发版状态。面对不断变化的消费者品味，企业如何确保这一点？自动化测试在其中发挥了重要作用，使测试人员更多地关注维护测试计划并确保测试覆盖全面。

自动化测试设备（automatic test equipment，ATE）是指对被测对象自动进行性能验证和故障诊断并对故障予以隔离的测试设备，其研制工作始于20世纪50年代。现代测试内容日益复杂，测试工作量激增，而且要求完成测试的时间越来越短，人工测试很难满足这些要求，自动测试技术因而得到迅速发展。

截至目前，自动化测试设备的发展经历了三个阶段：
1.    采用专用测试设备，这种系统比较复杂，研制工作量大，造价高，适应性差，在改变测试内容时要重新设计接口（包括仪器与仪器之间的接口和仪器与计算机之间的接口）。专用测试设备仅用来进行大量重复性试验、快速测试或复杂测试，或用于对测试可靠性要求极高、有碍测试人员健康以及测试人员难以接近的测试场所。

2.    采用标准化通用接口母线（GPIB）连接有关设备，系统中各组成部分均配标准化接口功能，用统一的无源母线电缆连接起来。不需要自行设计接口，可灵活地更改、增删测试内容。在这两个阶段中，计算机主要承担系统的控制、计算和数据处理任务，基本上是模拟人工测试的过程，尚不能充分发挥计算机的功能。
3.将计算机与测试设备融为一体，用计算机软件代替传统设备中某些硬件的功能，能用计算机产生激励，完成测试功能，生成测试程序。

在传统人工测试中，一般只能先取得测量数据，再经人工分析，根据分析结果去调整或改进生产。现代化的生产往往要求实时检测自适应处理。在自动测试系统中，用计算机控制可以自动校准、自动调整测试点，自动切换量程和濒段，自动记录和处理数据，测试速度比人工测试快几十到几百倍。只有自动测试才能提供足够快的速度进行实时测量，实时处理、实时控制，使测试、分析和测试结果的应用融为一体。要保证测量精度，必须提高测量速度，才能保证多次测量真正处于相同条件，自动测试的高速度为多次测量及平均误差处理提供了条件。

随着科学技术的发展，各个领域对准确度要求越来越高。在一些情况下，如果误差超过一定范围，测量将毫无意义。众所周知，除人为误差外，测量误差主要有系统误差和随机误差两大类。系统误差是测量条件改变时按确定规律变化的误差。自动测试系统可将这种误差存储起来，在测试中加以修正。还可以通过自动校准克服某些系统误差的影响。另一方面，随着速度的提高，可进行多次测量、减少随机误差。

自动化测试设备市场发展趋势

2019年，全球自动化测试市场规模为66.1亿美元，但是COVID-19的突然爆发和蔓延影响了市场增长，预计影响将持续到全球中断的供应链恢复正常。在2020年的最后几个月，半导体行业由于生产部门的停工以及物流受阻，出现了供应短缺。然而，由于半导体制造工艺的提升，以及全球对消费电子产品的需求不断增长，自动化测试市场在疫情期间仍然保持了一定的增长趋势。

根据MarketsandMarkets的调研报告，未来几年，全球自动化测试市场可能呈现以下几点趋势：

1.印制电路板测试在预测期内占据最高的复合年增长率
印制电路板（PCB）是电子电路的基本组成部分。多层表面贴装组件的使用越来越多，增加了PCB的复杂性。由于PCB的应用层出不穷，所有PCB都要满足的共同要求按照项目规格正确运作。随着半导体制造技术的不断进步，电子电路现在包括数百个具有多重焊接和互连的组件。随着复杂性的增加，对PCB的需求也在增加，预计在预测期内将以最高的复合年增长率增长。

2.工业PC将在预测期内将拥有较大的市场规模
工业PC在市场上占据主导地位。在ATE系统中，工业PC充当控制器。工业PC的设计使其能够在恶劣的工业环境中使用。这些PC被安装在坚固的机架安装外壳中，从而减少了所需的布线。它们用于控制机械和其他可控电气系统，因此具有很强的抗振动、噪音、温度和防尘性。

3.半导体制造在预测期内将拥有最大的市场规模
近年来，由于半导体需求不断增长，前端半导体制造工厂的产能利用率超过80%，部分工厂的产能利用率甚至高达90-100%。然而，由于半导体的制造极其复杂，因此提高半导体产能利用率需要时间。半导体行业正在大幅提高工厂产能利用率，以满足目前全球芯片短缺造成的需求增加。

在预测期内，中国将以亚太地区最高的复合年增长率增长

中国将以亚太地区最高的复合年增长率增长。中国被认为是电子、半导体和汽车等各种行业的全球制造中心，也是世界上增长最快的经济体之一。在疫情期间，中国也在关键时期研发设计了一系列医疗设备。这在一定程度上传递了积极的信号，中国能够确保在困难时期生产并满足全球需求。此外，中国还是世界上增长最快的消费市场，与美国和一些西欧国家直接竞争。这将导致在其国内消费电器和其他外围电子产品的设计、开发和测试方面对ATE的需求增加。

市场变化以消费者需求为主导，如何让产品在出厂之前能够更契合消费者需求，是自动化测试大行其道的内因。与此同时，信息化技术和数字化技术的发展也让人们对整个测试环节提出了越来越高的要求，从而给自动化测试设备赢得了更大的市场。未来，相信随着智能化的理念逐渐深入人心，自动化测试设备也将迎来更蓬勃的发展前景。

来源：荣格-《智能制造纵横》

原创声明：
本站所有原创内容未经允许，禁止任何网站、微信公众号等平台等机构转载、摘抄，否则荣格工业传媒保留追责权利。任何此前未经允许，已经转载本站原创文章的平台，请立即删除相关文章。