ni.com/automatedtest/d Automatisierte Prüfanwendungen

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1 Automatisierte Prüfanwendungen

2 Der Testbereich im Wandel Wachsende Anforderungen und bislang ungekannte geschäftliche Rahmenbedingungen sind ernsthafte Herausforderungen für Testingenieure von heute. Während Geräte immer komplexer werden, müssen Ingenieure Möglichkeiten finden, den Durchsatz zu erhöhen und die Kosten zu senken. National Instruments hat bereits Reduzierung der Prüfkosten Tausende Unternehmen konnten ihre Prüfkosten sowohl bei der automatisierten Validierung als auch in der Produktion senken, indem sie auf die softwaredefinierte Testplattform von NI umstiegen. Mit diesem Ansatz erstellen Ingenieure Prüfsysteme auf Grundlage flexibler Hardwareplattformen wie etwa PXI und erweiterbarer Software wie NI TestStand und NI LabVIEW. Als Folge haben Unternehmen Einsparungen bei Ausrüstung, Systementwicklung und Wartung sowie höhere Testdurchsätze erzielt. Mit softwaredefinierter Messtechnik profitieren Anwender von folgenden Vorteilen: Unternehmen in zahlreichen Branchen bei der Entwicklung effizienterer automatisierter Mess- und Prüfsysteme unterstützt. Mithilfe des softwaredefinierten Ansatzes von NI erstellen tausende Unternehmen Prüfsysteme auf Basis flexibler Hardwareplattformen und erweiterbarer Software. Geringere Anschaffungskosten und kleinere Systemgrößen Anwender können ein Prüfsystem einsetzen, das kleiner und kompakter ist als ein einzelnes herkömmliches Messgerät und im Vergleich deutlich Kosten einspart. Zügige Entwicklung von Testanwendungen Der Entwurf und Einsatz von Prüfsystemen lässt sich mit grafischen Entwicklungswerkzeugen schneller umsetzen. Multimediatests Prüfsysteme für die Unterhaltungselektronik Hardware-in-the-Loop-Testsysteme Elektroniktests im Verteidigungswesen RF- und Kommunikationstests Halbleiterprüfungen Die Standardisierung auf die NI-Plattform war für uns eine strategische Entscheidung. Bereits mehr als zehn Jahre erfüllt sie unsere steigenden Ansprüche und hilft uns dabei, hunderttausende Dollar zu sparen sowie kurze Markteinführungszeiten zu realisieren. Global Director, Consumer Printer Division, Lexmark Corporation Höherer Testdurchsatz und mehr Flexibilität Mit PC-Datenbussen, Multicore-Prozessoren und FPGA-Technologie kann mehr Leistung erzielt werden. Einfache Wartung und Skalierbarkeit Eine schnelle Umsetzung von Funktionserweiterungen sowie erstklassige Service- und Supportleistungen unterstützen variable Systemanforderungen.

3 Vorteile einer softwaredefinierten Architektur Die Art und Weise, wie Anwender mit Messgeräten interagieren, sie bedienen und Informationen erhalten, verändert sich. Hardwarezentrierte Benutzeroberflächen Flexible Messungen mit einem einzigen System Da traditionelle Messgeräte auf Software mit vom Hersteller vorgegebener Funktionalität bauen, sind Anwender gezwungen, Analysen offline an kompletten Datensätzen durchzuführen. Bei der softwaredefinierten Architektur von NI befindet sich die Software auf dem Host-PC, wodurch benutzerdefinierte Messungen und Analysen in Echtzeit möglich sind. Noch mehr Flexibilität und Leistung wird erreicht, indem die Algorithmen auf einen FPGA übertragen werden. nur für einen einzigen Zweck mit eingeschränkter Funktionalität ebnen den Weg für softwarezentrierte Benutzeroberflächen mit zahlreichen Einsatzmöglichkeiten Die softwaredefinierte Architektur von National Instruments und Fähigkeiten. Bei diesem softwaredefinierten Ansatz werden kommerziell verfügbare Technologien und die Eigenschaften von Software genutzt, um Funktionen benutzerspezifisch anzupassen. Technologischer Wandel hin zu softwaredefinierten Geräten Produktive Software NI LabVIEW Rekonfigurierbare Hardware PXI-Messgeräte Taschenrechner Kamera Registrierkasse Kompass Die Vergangenheit: traditionelle Geräte Sie sind dadurch eingeschränkt, dass ein fester, einzelner Prozess bedient bzw. nur eine Aufgabe umgesetzt wird. Diaprojektor Radio Aktenschrank Schreibmaschine Faxgerät Telefon Die Zukunft: softwaredefinierte Geräte Dem Anwender steht eine flexible Plattform mit mehreren Geräten zur Umsetzung von Aufgaben zur Verfügung. PC Smartphone Softwaredefiniertes Prüfsystem

4 Geringere Kosten und kleinere Systemgrößen Flexible, modulare Hardware PXI ist die führende Plattform modularer Messgeräte für die Entwicklung und Erstellung kompakter, leistungsstarker automatisierter Prüfsysteme. Angesichts der über 2000 Produkte, die von mehr als 60 Herstellern angeboten werden, können Anwender Module je nach Testanforderungen schnell austauschen und für neue Zwecke nutzen. Ein modulares Prüfsystem kann dazu beitragen, Anschaffungskosten und Systemgröße ohne Leistungsverluste zu reduzieren. Durch die modulare Architektur werden die Systemkomponenten wie PC, Chassis, Stromversorgung und Anzeigen auf alle Messgeräte aufgeteilt. Dank dieser Architektur beanspruchen bis zu 17 Messgeräte gerade einmal soviel Platz wie ein einzelnes Stand-alone-Messgerät. Traditionelle Messgeräte hingegen sind für den Stand-alone-Einsatz im Prüfstand konzipiert. Aufgrund dessen verfügen sie über redundante mechanische Gehäuse, Prozessoren, Stromversorgungen und Anzeigen. Software Die Anwendungsentwicklung lässt sich mit Software wie NI LabVIEW, LabWindows /CVI und Measurement Studio vereinfachen. Dazu gehören leistungsstarke Treiber mit flexiblen und intuitiven High-Level-Programmierschnittstellen, die für die am häufigsten eingesetzten Entwicklungsumgebungen optimiert sind. PXI-Module Anwendern steht dabei eine große Auswahl von Mess-, Signalerzeugungs-, RF-, Stromversorgungsund Schaltmodulen bereit, die dann in Software konfiguriert werden können, um spezifische Messaufgaben zu erfüllen. Unser altes System kostete etwa US-Dollar, erforderte mindestens 10 kw Leistung und benötigte ungefähr 1,50 x 2,40 m Platz in einem Gestell von 1,80 m Größe. Zudem wog es fast zwei Tonnen. Das NI-PXI-Testgerät kostet um die US-Dollar, erfordert maximal 600 W und ist ein etwa 27 kg schweres, ca. 45 x 60 cm großes Chassis. Robert Whitehouse, Analog Devices Inc. Verschiedene Standardchassis PXI-Chassis sind in einer Vielzahl von Konfigurationen verfügbar und können somit z. B. für Anwendungen mit möglichst geringem Rauschen, hohen Temperaturbereichen und niedriger bzw. hoher Steckplatzanzahl eingesetzt werden. Die Chassis verfügen zudem über verschiedene Steckplatztypen für I/O-Module sowie integrierte Peripheriegeräte wie LCD-Displays und vieles mehr. PXI-Controller Zu den Controller-Optionen zählen leistungsfähige Embedded-Controller, die entweder ein Microsoft- Windows- oder Echtzeitbetriebssystem (NI LabVIEW Real-Time) einsetzen sowie Module für die dezentrale Steuerung über einen Desktop-PC, eine Workstation, einen Server oder einen Laptop. Die PXI-Spezifikation wird von der PXI Systems Alliance ( verwaltet, einem Konsortium von über 60 Herstellern, die seit der Gründung im Jahr 1998 über 2000 PXI-Produkte auf den Markt gebracht haben.

5 Zügige Entwicklung von Testanwendungen Ingenieure müssen für automatisierte Tests innovative Prüfsysteme entwickeln, um Herausforderungen hinsichtlich Markteinführung und Leistung zu erfüllen. NI bietet Kommerziell verfügbare Testmanagementlösung NI bietet Testmanagementsoftware, mit deren Hilfe sich Prüfkosten reduzieren, Prüfmethoden je nach Bedarf anpassen und Hardwareinvestitionen maximieren lassen. NI TestStand ist eine leistungsstarke, sofort ablauffähige Prüfumgebung für die zügige Entwicklung automatisierter Prüf- und Validierungssysteme. Mit NI TestStand lassen sich Prüfsequenzen, die in beliebigen Programmiersprachen geschrieben wurden, entwickeln, verwalten und ausführen. Zudem ist die Integration in unternehmensweite Systeme möglich. verschiedene, industrieweit führende Umgebungen, mit denen die Produktivität bei der Entwicklung erhöht und Gesamtkosten gesenkt werden können. LabVIEW LabVIEW ist eine führende Systemdesignsoftware für automatisierte Prüfsysteme, die für die Entwicklung leistungsstarker Prüfsoftware optimiert ist. Kürzere Testentwicklungszeiten durch intuitive grafische Programmierung Vereinfachte Systemintegration mit einer einzigen Softwareumgebung Verringerte Ausführungszeit und Systemkosten mit Commercial-off-the- Shelf-Technologie Analyse von Signalen und produktivere Arbeitsweise mit integrierten Mathematikund Signalverarbeitungsfunktionen Mit LabVIEW konnten wir die erforderlichen Funktionen einfach implementieren und Voraussetzung für zukünftige Modifikationen auf dem Testgelände schaffen. Mit NI-Hard- und -Software konnten wir kurze Entwicklungszeiten erzielen und kurzfristig auf die zunehmend anspruchsvollen Zeit- und Kostenanforderungen für diese Anwendungen reagieren. Santiago R. López Gordo, Airbus Military NI TestStand NI TestStand lässt sich für die Spezifizierung des Ausführungsablaufs, die Berichterstellung, Aufzeichnung in Datenbanken und Anbindung an andere unternehmensweite Systeme einsetzen. Einige Schlüsselfunktionen sind: Grafischer Sequenzeditor Benutzeroberfläche zur Ausführung von Prüfanwendungen in jeder beliebigen Programmiersprache Multicore-Unterstützung für eine parallele Ausführung bei hoher Verarbeitungsgeschwindigkeit LabWindows/CVI Bewährte ANSI-C-basierte Entwicklungsumgebung Assistenten für die automatische Codegenerierung Measurement Studio Werkzeuge für die integrierte Entwicklungsumgebung Microsoft Visual Studio Bibliotheken und Treiber zur Hardwareintegration Wir haben erfolgreich auf die Testplattform von National Instruments mit NI TestStand, NI LabVIEW und PXI standardisiert. So konnten wir unsere Produktionsprüfkosten um 74 Prozent senken und werden dieses Jahr sowie in den kommenden Jahren Millionen von Dollar sparen. Kenneth Parfitt, Harris Corporation

6 Höherer Testdurchsatz und mehr Flexibilität Softwaredefinierte PXI-basierte Systeme und LabVIEW nutzen kommerzielle Erweiterung bestehender Systeme Die Flexibilität der PXI-Plattform unterstützt sowohl einen hybriden Ansatz bei der Leistungserweiterung eines Prüfsystems durch neue Technologien als auch die Langlebigkeit des Systems durch Wiederverwendung aktueller oder älterer Messgeräte. In ein hybrides Prüfsystem auf Basis von LabVIEW und PXI-Hardware lassen sich Geräte auch über unterschiedliche Bussysteme einbinden, sodass Prüfanforderungen erfüllt werden können. PC-Technologien wie Multicore-Prozessoren von Intel und PCI Express. PCI Express, ein Datenbus mit einer der höchsten Bandbreiten, liefert einen bis zu 20-mal höheren Datendurchsatz bei einer 100-mal geringeren Latenz als LAN. Diese Leistungsfähigkeit sorgt für wesentlich kürzere Prüfzeiten. Direkte Integration eines LCD-Monitors für die Rackmontage (1 HE), einer Tastatur sowie einer Massenanschlussoption Da Geräte immer komplexer werden und sehr unterschiedliche Technologien einsetzen, bietet NI eine Auswahl an über 600 modularen Messgeräten. Diese können in Software konfiguriert werden, um benutzerdefinierte Testlösungen für wechselnde Systemanforderungen zu erstellen. Da die Geräte modular aufgebaut sind, können sie schnell ausgetauscht und einfach neu konfiguriert werden, sodass sie neue Prüfanforderungen jederzeit erfüllen. Über Messgerätetreiber auf ni.com/idnet finden NI PXI passt sich wechselnden Anforderungen an Traditionelle Messgeräte über GPIB, USB, LXI, seriell und LAN/VXI steuern 2012: die nächste NI-PXI-RF-Evolutionsstufe (Tests der Standards a/b/g, n und ac) 200-Fache Verkürzung von Prüfzeiten gegenüber traditionellen Messgeräten 2007: NI-PXI-RF-Messgeräte (Tests der Standards a/b/g und n) 10-Fache Verkürzung von Prüfzeiten gegenüber traditionellen Messgeräten Mit IEEE 1588 verteilte Messgeräte synchronisieren Traditionelle Stand-alone-Messgeräte (Tests der Standards a/b/g) Konventionelle Prüfdauer Mit dem softwaredesignten NI-PXI-Vektorsignal-Transceiver und der NI WLAN Measurement Suite samt der Systemdesignsoftware NI LabVIEW erhöhten wir die Testgeschwindigkeiten um mehr als das 200-Fache im Vergleich zu herkömmlichen Stand-alone-Messgeräten und konnten die Testabdeckung erheblich verbessern. Doug Johnson, Qualcomm Atheros Die durchschnittlichen Kosten für die Umstellung einer Testablaufspezifikation für das US-Verteidigungsministerium betragen derzeit US-Dollar. Dieselben Spezifikationen können wir jedoch mit NI-Ausrüstung für weniger als die Hälfte dieser Kosten auf ein Testsystem migrieren. Charles Kohfeldt, Global Engineering Management and Support

7 Einfache Wartung und Skalierbarkeit NI steht Anwendern als zuverlässiger Partner bei der Planung, der Entwicklung, dem Einsatz und der Wartung eines Prüfsystems zur Seite. Das Unternehmen ist in Globale Service- und Supportleistungen Das professionelle Serviceteam von NI besteht sowohl aus NI-Applikations- und -Systemingenieuren als auch aus dem National Instruments Alliance Partner Network, einem weltweiten Netzwerk mit über 700 unabhängigen Beratern und Systemintegratoren. Unabhängig davon, ob es sich um den Entwurf von Anwendungen, deren Entwicklung, das Projektmanagement oder die Integration von Drittanbieterprodukten handelt, können Anwender auf das fundierte Wissen des Serviceteams über NI-Produkte und -Anwendungen zurückgreifen. beinahe jeder Region der Welt vertreten und sorgt mit seinen qualifizierten Ingenieuren vor Ort dafür, dass zusammen mit den Kunden die bestmögliche Lösung für seine Anwendungsanforderungen gefunden wird. Diese gute Erreichbarkeit führt gemeinsam mit Serviceleistungen wie Schulungen, Lebenszyklus von NI-Produkten Designservice Hardwarekonfiguration und technischem Support zum Erfolg eines Anwendersystems. Wartungsservice Entwicklungsservice Designservice Risiken bei der Projekterstellung verringern Beste Vorgehensweisen in Entwürfe implementieren Experten für Architekturen und Integration finden Risiken zu einem frühen Zeitpunkt erkennen und beseitigen Entwicklungsservice Entwicklungszeiten verkürzen Fachkundiges Team mit gemeinsamer Sprache aufbauen Herausforderungen bei der Integration durch Erreichbarkeit technischer Experten schnell bewältigen NI-Netzwerk mit Entwicklungsexperten nutzen Wartungsservice Gesamtbetriebskosten reduzieren Systembetriebszeit und -verfügbarkeit verbessern Kalibrier- und Reparaturdienstleitungen weltweit nutzen Lebensdauer eingesetzter Systeme sicherstellen Mithilfe der Schulungen konnte ich über 150 Stunden Selbststudium einsparen, die ich benötigt hätte, um einen vergleichbaren Kenntnisstand zu erreichen. Thomas Sumrak, PAR Technologies, LLC

8 Kundenlösungen NI hat weltweit bereits über Unternehmen bei der Optimierung ihrer automatisierten Mess- und Prüfanwendungen unterstützt. Kunden von NI reduzieren sowohl Zeit- als auch Kostenaufwand und erreichen gleichzeitig eine hohe Produktqualität. Einige Beispiele werden nachfolgend angeführt. Die vollständigen Kundenlösungen dieser und anderer Unternehmen stehen unter zur Verfügung. Mit Produkten von National Instruments wurde der Formfaktor für Steuereinheiten um 70 Prozent verringert und die intuitive Benutzeroberfläche ermöglichte es sogar einem Anfänger, das System sofort zu bedienen. Außerdem wurden die Entwicklungskosten um 20 Prozent gesenkt und die Entwicklungszeit um 60 Prozent verkürzt. Vibhas Singh, Applied Materials Integrierte Schaltkreise RF-Datensender/-empfänger Halbleiterprüfungen Als die Firma ON Semiconductor ein kostspieliges Prüfsystem ersetzen musste, entschied man sich für National Instruments und die Flexibilität seiner softwaredefinierten Prüfprodukte. Mit LabVIEW und PXI konnte das Unternehmen seine Kosten um den Faktor 3 und die Validierungszeit für einen Halbleiter um den Faktor 10 reduzieren. Aufgrund der Modularität von PXI können Tests schnell an steigende Leistungs- und Geschwindigkeitsanforderungen angepasst werden. RF- und Kommunikationstests Harris, ein internationales Unternehmen im Bereich Kommunikation und Informationstechnologie, prüft RF-Datensender und -Empfänger. Mithilfe der PXI-Geräte von NI und einem integrierten Schaltkreis für einen externen WAN-Transceiver auf einer anwenderdefinierten Leiterplatte implementierte Harris ein komplettes Prüfsystem für serielle Tests der Bitfehlerraten. Dieses System konnte die Kosten pro Prüfling um ca. 75 Prozent senken und erlaubt die individuelle Anpassung von Kommunikationsschnittstellen mit zusätzlichen Prüfanforderungen. Prüfsysteme für die Unterhaltungselektronik Die Microsoft Corporation hat mit Microsoft Windows XP, LabVIEW und modularen PXI-Messgeräten ein vielseitiges Validierungs- und Produktionsprüfsystem für die Controller der Xbox und Xbox 360 entwickelt. Das neue Prüfsystem für die Controller ermöglichte Microsoft die Implementierung einer Teststrategie, die zu einer Erhöhung des Testdurchsatzes pro Prüfplatz um 100 % geführt hat. Controller der Xbox 360 Blu-ray-Player Multimediatests Sony Electronics benötigte ein höchst zuverlässiges und kosteneffizientes Prüfsystem für seine Blu-ray-Player. So setzte das Unternehmen LabVIEW und modulare PXI-Messgeräte ein, um das Budget einzuhalten, die strengen Leistungsvorgaben der Blu-ray Disc Association zu erfüllen und den Prüfdurchsatz um 33 % zu steigern. Hardware-in-the-Loop-Testsysteme Elektroniktests im Verteidigungswesen Siemens, eines der weltweit führenden Unternehmen bei der Lockheed Martin Simulation, Training & Support (LM STS) entwickelte ein Erzeugung von sauberem Strom, benötigte ein System, das Prüfprozesse Standardprüfsystem für Zulieferer von Bauteilen für das Kampfflugzeug für Steuerungssysteme von Windturbinen automatisiert. Das Unternehmen Joint Strike Fighter. Das Prüfsystem nutzt die Software NI TestStand und wählte die Software LabVIEW und PXI-Hardware und erstellte damit ein LabWindows/CVI für das Testmanagement und die Entwicklung von Tests in echtzeitfähiges System für Hardware-in-the-Loop-Tests an regelmäßig ANSI C. LM STS schätzt die Ersparnis, die das standardisierte Prüfsystem aktualisierten Versionen seiner Embedded-Steuerungssoftware, das in der US-Regierung bereits brachte, auf Millionen von Dollar. Weitere hunderte Windkraftanlage Zukunft einfach erweitert und angepasst werden kann. F-35 Joint Strike Fighter Millionen Dollar könnten über die gesamte Lebensdauer des Projekts eingespart werden.

9 Unter finden Sie: Ressourcen zur Entwicklung von Prüfsystemen Whitepaper und andere Ressourcen erläutern Strategien für die Entwicklung und Optimierung von Prüfsystemen. Kundenlösungen Lesen Sie detaillierte Anwenderberichte von Unternehmen auf der ganzen Welt, die mit der NI-Testplattform ihren Zeit- und Kostenaufwand reduziert haben. Evaluierungsversionen unserer Software und Tipps für die Systemauslegung Laden Sie Testversionen unserer Software herunter und lassen Sie sich von interaktiven Advisors bei der Spezifikation Ihres Systems unterstützen. National Instruments Germany GmbH Ganghoferstraße 70 b n München n Tel.: n Fax: n info.germany@ni.com n ni.com/germany n Geschäftsführer: Michael Dams, Pete Zogas National Instruments Ges.m.b.H. Plainbachstr. 12 n 5101 Salzburg-Bergheim n Tel.: n Fax: n ni.austria@ni.com n ni.com/austria n Geschäftsführer: Dipl.-Ing. Günther Stefan National Instruments Switzerland Corporation Austin, Zweigniederlassung Ennetbaden Sonnenbergstr. 53 n 5408 Ennetbaden n Tel: n Fax: n ni.switzerland@ni.com n ni.com/switzerland Geschäftsführer: Christian Moser, Michael Dams 2013 National Instruments. Alle Rechte vorbehalten. CVI, LabVIEW, Measurement Studio, National Instruments, NI, ni.com und NI TestStand sind Marken von National Instruments. The mark LabWindows is used under a license from Microsoft Corporation. Windows is a registered trademark of Microsoft Corporation in the United States and other countries. Andere erwähnte Produkt- und Firmennamen sind Marken oder Handelsbezeichnungen der jeweiligen Unternehmen. Die National Instruments Alliance Partner sind unabhängige Unternehmen und stehen in keinem Agentur-, Kooperations- oder Joint-Venture-Verhältnis zu NI N