NI LabVIEW (Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench) ist eine grafische Entwicklungsumgebung von National Instruments, die seit über 35 Jahren der Industriestandard für die Entwicklung automatisierter Testsysteme, Messwerterfassung und Steuerungstechnik ist. Die datenflussbasierte Programmiersprache G ermöglicht es Ingenieuren, komplexe Messaufgaben intuitiv zu visualisieren und direkt mit Hardwarekomponenten zu verknüpfen.

IBDT entwickelt für Sie vollständige LabVIEW-Applikationen – von der Signalerfassung über die Analyse bis zur automatischen Berichterstellung.

Typische LabVIEW-Leistungen von IBDT

• Entwicklung von Mess-VIs (Virtual Instruments) für analoge und digitale Signale
• DAQ-Integration (NI-DAQmx) für PXI, cDAQ und CompactRIO-Plattformen
• Instrumentensteuerung via GPIB, USB-TMC, LAN/LXI und serieller Kommunikation
• Echtzeit- und FPGA-Programmierung für deterministische Regelaufgaben
• Datenbankanbindung, Reportgenerierung und Traceability
• CAN, LIN, FlexRay und Ethernet-Busankopplung in LabVIEW

NI TestStand ist die führende Test-Executive-Software für Validierung und Produktionstests. Als dedizierter Testsequenzer übernimmt TestStand die Orchestrierung aller Testschritte, während die eigentliche Messlogik in LabVIEW, Python, C/C++ oder .NET implementiert wird. Dieses Prinzip trennt klar zwischen Testmanagement und Testimplementierung.

Vorteile der TestStand-Orchestrierung

• Parallele Ausführung mehrerer DUTs mit automatischer Ressourcenplanung
• Integriertes Benutzer- und Zugriffsrechtemanagement für Produktionsumgebungen
• Automatische Reportgenerierung in XML, HTML, ATML und Datenbankformaten
• Wiederverwendung von Testmodulen aus verschiedenen Programmiersprachen
• Integriertes Debugging mit Breakpoints und Step-through-Funktionalität
• Skalierung von der Einzelplatzmessung bis zur vollautomatischen Fertigungslinie

Unser Vorgehen

IBDT analysiert zunächst Ihre bestehenden Testanforderungen und definiert eine modulare Testarchitektur. Anschließend werden Testschritte in LabVIEW entwickelt und in TestStand-Sequenzen orchestriert. Das Ergebnis ist ein vollständig dokumentiertes, wartbares Testsystem mit Traceability vom Requirement bis zum Testergebnis.

CAPL ist die C-ähnliche Skriptsprache der CANoe/CANalyzer-Umgebung von Vector Informatik. Sie wird eingesetzt, um Knotenverhalten in CAN-, LIN-, FlexRay- und Ethernet-Netzwerken zu simulieren und vollautomatisierte Testfälle für Steuergeräte (ECUs) zu erstellen. CAPL-Testfälle sind das Mittel der Wahl für AUTOSAR-konforme Steuergeräteprüfungen und werden in Automotive-Projekten branchenweit eingesetzt.

CAPL-Leistungen von IBDT

• Entwicklung von CAPL-Testfällen für CAN, CAN FD, LIN und Automotive Ethernet
• Erstellung von Knotensimulatoren und Restnetzwerksimulationen
• Diagnose-Testfälle nach ISO 14229 (UDS) und ISO 15031 (OBD)
• Automatisierte Regressionstests und CI/CD-Integration
• Test-Reporting und Traceability zu Anforderungen

Python hat sich als vielseitige Sprache für Testautomatisierung etabliert und bietet mit Frameworks wie pytest, Robot Framework und unittest eine mächtige Grundlage für strukturierte, wartbare Tests. IBDT entwickelt Python-basierte Testframeworks für eingebettete Systeme, HIL-Umgebungen und Schnittstellentests.

Python-Leistungen von IBDT

• Testskripte mit pytest für automatisierte Unit- und Integrationstests
• Robot Framework-Testsuiten für Keyword-driven Testing
• Python-basierte Hardware-Abstraktionsschichten (HAL) für Prüfhardware
• Anbindung an Messgeräte via PyVISA, python-can und proprietäre APIs
• CI/CD-Integration mit Jenkins, GitLab CI und GitHub Actions

Für tiefe Systemintegrationstests und Bare-Metal-Umgebungen entwickelt IBDT Testfälle direkt in C. Dies ist besonders relevant für sicherheitskritische Systeme (ISO 26262, IEC 61508), bei denen Testfälle auf Zielplattformen ausgeführt werden müssen oder keine Betriebssystemabstraktion vorhanden ist.

C-Testprogrammierung von IBDT

• Unit-Tests nach TDD mit Unity, CppUTest oder cmocka
• MISRA-C-konforme Testimplementierungen
• Hardware-in-the-Loop-Tests für Microcontroller (ARM Cortex, AURIX)
• Integration in ASPICE-Entwicklungsprozesse

Requirements Management (Anforderungsmanagement) ist die systematische Erfassung, Dokumentation, Verwaltung und Nachverfolgung von Anforderungen über den gesamten Entwicklungszyklus hinweg. In sicherheitskritischen Bereichen wie der Automobilindustrie oder Medizintechnik ist ein lückenloses Requirements Management nicht nur Best Practice, sondern normative Pflicht.

IBDT unterstützt Sie beim Aufbau und der operativen Durchführung eines ASPICE- und ISO 26262-konformen Requirements-Management-Prozesses – von der Anforderungserhebung bis zur Verifikationsmatrix.

Unsere Leistungen im Requirements Management

• Anforderungserhebung und -strukturierung (Stakeholder-, System-, Software- und Testanforderungen)
• Aufbau vollständiger Traceability-Matrizen (Forward- und Backward-Tracing)
• Anforderungsqualitätsbewertung nach SMART-Kriterien und EARS-Notation
• Verwaltung in Polarion, DOORS, Jira oder Excel-basierten Werkzeugen
• Erstellung von Requirements Specification Documents (SRS, SyRS, SWS)
• Change-Impact-Analyse und Auswirkungsbewertung bei Anforderungsänderungen
• Schulung und Coaching Ihrer Entwicklungsteams im Requirements-Prozess

Normen & Prozessrahmen

• ASPICE SWE.1 / SYS.2 / SYS.3 – Anforderungsanalyse und Architekturdesign
• ISO 26262 – Functional Safety für Automotive
• IEC 61508 – Funktionale Sicherheit für industrielle Systeme
• VDA Automotive SPICE Process Reference Model

Ein Prüfsystem umfasst alle technischen Mittel, die zur reproduzierbaren Prüfung eines Produkts oder einer Baugruppe erforderlich sind: Prüfhardware, Kontaktierung, Messgeräte, Prüfsoftware und die Integration in die Fertigungsumgebung. Die sorgfältige Planung entscheidet maßgeblich über Zuverlässigkeit, Durchsatz und Betriebskosten des Systems.

IBDT übernimmt die vollständige Prüfsystemplanung – von der Erstellung der Prüfspezifikation über die Auswahl geeigneter Komponenten bis zur Abnahme des fertigen Systems.

Leistungsumfang Prüfsystemplanung

• Analyse der Prüfanforderungen und Erstellung einer Test Specification
• Auswahl von Prüfhardware (Messgeräte, DAQ-Systeme, Schnittstellen)
• Planung der Kontaktierung und Prüfvorrichtungen (inkl. Nadelbettadapter)
• Auswahl und Konfiguration der Prüfsoftware (LabVIEW/TestStand, Python, etc.)
• Erstellung von Pflichten- und Lastenheften
• Risikoanalyse und Messsystemanalyse (MSA/GR&R)
• Koordination von Lieferanten und Inbetriebnahmeunterstützung
• Erstellung von Prüfstandsdokumentation und Kalibrierplänen

Prüfsysteme für alle Fertigungsphasen

• Entwicklungsprüfstände für Prototypen und Pre-Series
• End-of-Line-Prüfsysteme für die Serienproduktion
• Hardware-in-the-Loop-Prüfstände für Steuergeräteentwicklung
• Lebensdauerprüfsysteme und Umweltsimulationsanlagen

Ein Nadelbettadapter (engl. Bed of Nails Adapter) ist eine Kontaktiervorrichtung für Leiterplatten, bei der federgespannte Prüfstifte (Pogo-Pins) gezielt mit Testpunkten auf der Platine kontaktiert werden. Er ermöglicht die gleichzeitige, reproduzierbare Kontaktierung vieler Messpunkte und ist die Grundlage für In-Circuit-Tests (ICT), Funktionstests (FCT) und Boundary-Scan-Messungen.

IBDT konstruiert Nadelbettadapter individuell für Ihre Leiterplatten – vom einfachen Handadapter bis zur vollautomatischen Doppelseitkontaktierung.

Leistungen Nadelbettadapter-Konstruktion

• Analyse der Leiterplatten-Gerber-Daten und Testpunktdefinition
• Auslegung des Stiftrasters und Auswahl geeigneter Pogo-Pin-Typen
• Konstruktion von Ober- und Unterseitenadaptern (Double-Sided)
• Mechanische Auslegung von Führungen, Aufnahmen und Verriegelungen
• Toleranzanalyse und Fertigungszeichnungen
• Koordination mit Fertigungspartnern und Abnahme des Adapters
• Dokumentation und Wartungsanleitung

Adaptertypen

• Handkontaktierer für Entwicklung und Kleinserie
• Vakuum-Nadelbettadapter für hohen Kontaktierdruck
• Pneumatisch betätigte Adapter für vollautomatische Prüflinien
• Nutzenadapter für Leiterplatten im Fertigungsnutzen

Eingebettete Systeme (Embedded Systems) sind spezialisierte Computersysteme, die als Teil größerer technischer Geräte spezifische Steuerungs- und Regelungsaufgaben übernehmen. Von der Fahrzeugelektronik über industrielle Antriebssteuerungen bis zur medizinischen Messtechnik – überall wo Elektronik auf physikalische Prozesse einwirkt, sind Embedded Systems im Einsatz.

IBDT entwickelt Firmware und Software für Microcontroller und Mikroprozessoren auf professionellem Niveau – mit klarem Fokus auf Codequalität, Normkonformität und Langzeitstabilität.

Leistungen Embedded Entwicklung

• Firmware-Entwicklung für ARM Cortex-M/R/A, Infineon AURIX, NXP, STM32
• Board Support Package (BSP) Entwicklung und HAL-Implementierung
• Gerätetreiber für SPI, I2C, UART, CAN, Ethernet und USB
• RTOS-Integration (FreeRTOS, Zephyr, OSEK/AUTOSAR OS)
• AUTOSAR Classic und Adaptive BSW-Konfiguration
• Statische Codeanalyse (MISRA C:2012, Polyspace, PC-lint)
• Unit Tests nach ISO 26262 ASIL B/C/D Anforderungen
• Software-Architektur und Review nach ASPICE SWE.2 – SWE.6

Branchen & Normen

• Automotive: ISO 26262, AUTOSAR, ASPICE, SOTIF
• Industrie: IEC 61508, IEC 62443
• Medizintechnik: IEC 62304, ISO 13485
• Luft- und Raumfahrt: DO-178C

Bei einem In-Circuit-Test (ICT) wird eine Leiterplatte oder elektronische Baugruppe (Prüfling) funktionsunabhängig auf Fertigungsfehler geprüft. Dazu werden spezielle Testpunkte des Prüflings mithilfe eines Adapters kontaktiert und elektrische Tests durchgeführt, beispielsweise Kurzschlussprüfung, Widerstandsmessung und Kapazitätsbestimmung. Durch einen Ist-Soll-Abgleich der Testergebnisse können strukturelle Fehler wie Leiterbahn-, Löt- oder Einpressfehler bereits während der Produktion festgestellt werden.

Testverfahren im ICT

• Kurzschlussprüfung und Durchgangstest (Continuity)
• Widerstands-, Kondensator- und Induktivitätsmessung
• In-Circuit-Bauteiltest (Transistoren, ICs, Dioden)
• Boundary Scan / JTAG-Test für digitale Bauelemente
• Flying Probe Test als flexiblere Alternative ohne Festadapter

Komponenten eines ICT-Prüfsystems

• ICT-Tester oder Funktionstester als Steuereinheit
• Nadelbettadapter zur Kontaktierung aller Testpunkte
• Prüfsoftware für Testsequenzsteuerung und Ergebnisprotokollierung

IBDT übernimmt die Konstruktion des Nadelbettadapters sowie die Programmierung der Testsequenzen in LabVIEW/TestStand oder Python für Ihren ICT-Prüfstand.

Bei einem industriellen Funktionstest (FCT/FKT) wird ein Prüfling (Device Under Test, DUT) dahingehend getestet, ob er die für seinen Anwendungsbereich erforderlichen Eigenschaften, festgehalten in einer Spezifikation, erfüllt. Zu den Anforderungen gehören dabei nicht nur die gewünschte Kernfunktionalität des Prüflings, sondern auch dessen sichere Reaktionen auf unerwünschte Zustände, zum Beispiel Abschalten bei Überspannung.

Abgrenzung ICT vs. Funktionstest

• ICT prüft strukturelle Fehler unabhängig von der Funktion (physikalische Messungen)
• Funktionstest prüft das Verhalten des Prüflings gemäß Anwendungsspezifikation
• Beide Testarten ergänzen sich und werden oft kombiniert eingesetzt

Typische Einflüsse beim Funktionstest

• Veränderungen an elektrischen Eingängen (Spannungsunterbrechung, Überstrom)
• Digitale und analoge Eingangssignale gemäß Schnittstellenspezifikation
• Einwirken auf Sensoren und Aktoren des Prüflings
• Umwelteinflüsse (Temperatur, Feuchte) in Kombination mit elektrischen Tests

IBDT programmiert für Sie vollständige Funktionstestsequenzen in LabVIEW/TestStand, Python oder CAPL und erstellt die zugehörigen Testfälle mit Traceability zu Ihren Anforderungen.

Bei der automatischen optischen Inspektion (Automated Optical Inspection, AOI) werden Leiterplatten oder Baugruppen mit hochauflösenden Kameras fotografiert und die Aufnahmen mithilfe von Bildverarbeitungsalgorithmen auf Fehler analysiert. Das Verfahren ermöglicht eine schnelle, berührungslose und zuverlässige Qualitätssicherung in der Elektronikmontage.

Prüfbare Merkmale

• Seriennummern, Barcodes, Data Matrix Codes (DMC) auf Position und Inhalt
• Vorhandensein und korrekte Bestückung von SMD-Bauteilen
• Lötstellen-Qualität (Benetzung, Kugelbildung, Lötbrücken)
• Maßhaltigkeit und korrekte Ausrichtung von Bauteilen
• Zertifizierungslabels, Aufkleber und Markierungen

Einsatzbereiche

• Inline-AOI direkt nach dem SMD-Reflow-Löten
• Offline-AOI für Stichprobenprüfung und Qualitätsaudit
• Kombination mit ICT und Funktionstest in vollautomatischen Prüflinien

Der Leiterplattentest (PCB-Test) umfasst alle Prüfverfahren, die an einer Leiterplatte nach der Bestückung durchgeführt werden. Typischerweise wird eine Kombination aus funktionsunabhängigen Tests (ICT, Flying Probe) und Funktionstests (FCT) eingesetzt, um sowohl strukturelle als auch funktionale Fehler zuverlässig zu erkennen.

Testphasen im Leiterplattentest

• Funktionsunabhängiger Test (ICT/FPT) direkt nach der Bestückung
• Optische Inspektion (AOI) zur Erkennung von Lötfehlern und falscher Bestückung
• Funktionstest (FCT) zur Verifikation der Anwendungsspezifikation
• End-of-Line-Test nach Einbau ins Endprodukt

Benötigte Komponenten

• Steuereinheit (Funktionstester / ICT-Tester) mit Echtzeit-Messfähigkeit
• Prüfadapter (Nadelbettadapter) zur Kontaktierung der Testpunkte
• Echtzeitfähige Prüfsoftware (LabVIEW/TestStand, WinGuard, Python)

Der Begriff End-of-Line-Test (EOL-Test, auch EOL-Prüfung oder Bandende-Test) bezeichnet Qualitätssicherungsaufgaben, die am Ende einer Fertigungslinie durchgeführt werden. Dabei steht vor allem die Prüfung der ordnungsgemäßen Funktionalität des gefertigten Produkts im Mittelpunkt, gegebenenfalls unter verschiedenen Umweltbedingungen.

Typische EOL-Prüfaufgaben

• Funktionsprüfung des Endprodukts gemäß Produktspezifikation
• Kontrolle der korrekten Anbringung von Barcodes, Labels und Seriennummern
• Elektrische Sicherheitsprüfungen (Schutzleiterwiderstand, Isolationswiderstand)
• Kalibrierung und Einstellung von Parametern (End-of-Line-Programming)
• Software-Flash und Parametrierung von Steuergeräten
• Dokumentation und Traceability der Prüfergebnisse

Abgrenzung zu anderen Testverfahren

• ICT prüft Leiterplatten strukturell direkt nach der Bestückung
• Funktionstest prüft Baugruppen auf Spezifikationskonformität
• EOL-Test prüft das fertige Produkt als Ganzes am Ende der Linie

Beim Hardware-in-the-Loop-Test (HiL-Test) wird eine elektronische Steuerung oder mechatronische Komponente (Prüfling) in einer realitätsgetreuen Echtzeitsimulation geprüft. Der HiL-Simulator ahmt eine Vielzahl von Anwendungsszenarien originalgetreu nach und berücksichtigt dabei auch die spätere Betriebsumgebung des Prüflings, indem er Laufzeiten des echten Systems beibehält und realistische Rauschpegel auf die Signale gibt.

Vorteile des HiL-Tests

• Tests sind möglich, bevor die reale Betriebsumgebung fertiggestellt ist
• Verschiedene Testdurchläufe sind exakt wiederholbar und vergleichbar
• Grenz- und Störfälle sowie Systemversagen können sicher simuliert werden
• Früherkennung von Fehlern spart Entwicklungskosten
• Frühzeitige Inbetriebnahme eingebetteter Systeme möglich

Branchen mit HiL-Einsatz

• Automobilindustrie: Fahrzeugdynamik, Motorsteuerung, ADAS
• Luft- und Raumfahrt: Flugsimulationen, Flugdynamikregelungen
• Energieerzeugung: Generator- und Turbinenregelung
• Industrieautomatisierung: Anlagensteuerung und SPS-Tests

IBDT unterstützt Sie bei der Entwicklung von HiL-Testsequenzen und der Programmierung der Simulationsumgebung in LabVIEW/VeriStand, dSPACE oder MATLAB/Simulink.

Prüfstände kommen zum Einsatz, um Prototypen in der Entwicklung umfassend zu testen und zu bewerten, fehlerhafte Produkte in der Fertigung frühzeitig zu identifizieren und auszusortieren sowie die Produktqualität und -sicherheit vor der Auslieferung sicherzustellen. Zu einem Prüfsystem gehören Vorrichtungen für die Aufnahme von Prüflingen, eine echtzeitfähige Steuerung für die Koordinierung der Prüfabläufe sowie die für Messungen erforderliche Sensorik.

Arten von Prüfständen

• Entwicklungsprüfstände für Prototypen und Vorentwicklung
• Serienprüfstände und End-of-Line-Anlagen
• Hardware-in-the-Loop-Prüfstände für Steuergeräteentwicklung
• Lebensdauerprüfstände und Umweltsimulationsanlagen
• Kalibrierprüfstände für Messgeräte und Sensoren

Komponenten eines Prüfstands

• Prüfhardware: Messgeräte, DAQ-Systeme, Signal-Konditionierung
• Kontaktierung: Nadelbettadapter, Prüfvorrichtungen, Verbindungstechnik
• Prüfsoftware: Testsequenzierung, Datenbankanbindung, Berichterstellung
• Mechanik: Gestell, Prüflingaufnahme, Sicherheitseinrichtungen

IBDT begleitet Sie von der Planung bis zur Inbetriebnahme Ihres Prüfstands – einschließlich Softwareentwicklung, Nadelbettadapter-Konstruktion und Dokumentation.

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§ 2 Vertragsschluss

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§ 3 Leistungsumfang

Der Leistungsumfang ergibt sich aus dem jeweiligen schriftlichen Angebot bzw. dem Werkvertrag. Änderungen oder Erweiterungen des Leistungsumfangs bedürfen der schriftlichen Vereinbarung und können zu einer Anpassung von Vergütung und Terminen führen.

§ 4 Vergütung und Zahlungsbedingungen

Die Vergütung richtet sich nach dem vereinbarten Angebot. Rechnungen sind innerhalb von 14 Tagen ohne Abzug zu begleichen, sofern nicht anders vereinbart. Bei Zahlungsverzug werden Verzugszinsen in gesetzlicher Höhe berechnet.

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§ 6 Urheberrecht und Nutzungsrechte

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§ 7 Haftungsbeschränkung

Der Auftragnehmer haftet für Schäden nur bei Vorsatz und grober Fahrlässigkeit. Die Haftung für leichte Fahrlässigkeit ist auf vorhersehbare, vertragstypische Schäden beschränkt. Eine Haftung für Folgeschäden, entgangenen Gewinn oder mittelbare Schäden ist ausgeschlossen.

§ 8 Erfüllungsort und Gerichtsstand

Erfüllungsort ist der Sitz des Auftragnehmers. Gerichtsstand für alle Streitigkeiten aus dem Vertragsverhältnis ist, soweit gesetzlich zulässig, der Sitz des Auftragnehmers. Es gilt das Recht der Bundesrepublik Deutschland unter Ausschluss des UN-Kaufrechts.

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Sollten einzelne Bestimmungen dieser AGB unwirksam sein oder werden, berührt dies die Wirksamkeit der übrigen Bestimmungen nicht. Die unwirksame Bestimmung ist durch eine wirksame zu ersetzen, die dem wirtschaftlichen Zweck der unwirksamen am nächsten kommt.

Stand: Januar 2025

IBDT – Ingenieurbüro Daniel Tiffert ist ein spezialisiertes Ingenieurbüro mit dem Fokus auf Embedded Development und Testautomatisierung. Wir unterstützen Unternehmen aus der Automobilindustrie, Industrieelektronik und Medizintechnik bei der Entwicklung, Verifikation und Validierung ihrer Produkte.

Unser Team vereint langjährige praktische Erfahrung in Embedded-Softwareentwicklung, LabVIEW/TestStand-Programmierung und Prüfsystemplanung mit einem tiefen Verständnis für normative Anforderungen wie ISO 26262, ASPICE, IEC 61508 und IEC 62304.

Mess- und Prüftechnik

• LabVIEW- und TestStand-Entwicklung für Validierung und Produktionstests
• Prüfsystemplanung und Integration in Fertigungsumgebungen
• Konstruktion von Nadelbettadaptern und Prüfvorrichtungen

Softwareentwicklung & Testing

• Testfall-Programmierung in CAPL, Python und C
• Embedded Firmware-Entwicklung (ARM Cortex, AURIX, STM32)
• Requirements Management und Traceability nach ASPICE

Normen & Qualitätssicherung

• ISO 26262 – Functional Safety (ASIL A–D)
• ASPICE Level 2/3 Prozessunterstützung
• IEC 61508, IEC 62304, DO-178C