LabVIEW | TestStand | Prüfstände für Flugzeugkomponenten

Kundenanforderung

Um die beste Qualität ihrer Flugzeugkomponenten sicher zu stellen, werden die bei der Liebherr-Elektronik GmbH hergestellten Leistungselektronik-Baugruppen harten Prüfungen unterzogen. In der Serienfertigung gehört dabei höchste Testtiefe auf Leiterplatten- und Geräteebene zum Standard. Am Standort in Lindau/Bodensee hat Liebherr seine Testabteilung neu aufgebaut.

Gemäß ihrem Ziel eines lückenlosen prozessorientierten Qualitätsmanagements, hat die Liebherr Elektronik GmbH zusammen mit der WKS Informatik GmbH mehrere Prüfstände entwickelt, um ihre Flugzeugkomponenten zuverlässig und reproduzierbar testen zu können.

Oberste Kundenforderung bei der von uns umgesetzten Testplattform war die Reduzierung der Zeiten bei der Erstellung von Prüfabläufen und somit auch der Prüfkosten pro Baugruppe. Gleichzeitig sollte die Wartung und Kalibrierung der Anlagen benutzerfreundlich ermöglicht und die Ausfallsicherheit erhöht werden.

Nutzen
Die durch die Firma Liebherr entwickelte universelle Hardware-Testplattform war für uns der Ausgangspunkt für die Konzeption und Umsetzung der flexiblen Software-Testplattform für die unterschiedlichen Leistungselektronik-Baugruppen.

Ausgehend von den hohen Kundenforderungen nach Flexibilität haben wir eine Client – Server Testarchitektur aufgebaut. NI Teststand Testsequenzen und datenbankbasierte Prüfvorgaben werden hierbei zentral auf einem Server verwaltet. Die Client-Prüfstände greifen auf diese Informationen zu und erhalten immer die aktuellsten Prüfvorgaben und Prüfprogramme. Bis zu 16 Prüflinge können dabei pro Anlage parallel validiert werden.

Die wichtige Kundenforderung nach Reproduzierbarkeit von Prüfungen auch über Jahre hinweg, wurde über Software-Versionierung aller relevanten Komponenten erfüllt. Selbstverständlich werden massgeschneiderte Reports im PDF- und CSV-Format generiert, die der Qualitätssicherung anschließend für ihre statistischen Auswertungen und zur Archivierung zur Verfügung stehen.

Die Testplattform unterstützt die Testarten Funktionstests, Stress-Tests sowie Belastungstests.

Softwaretechnologie
Das Prüf– und Simulationssystem basiert sich auf NI TestStand. Mit dem Ziel das Erstellen von Prüfsequenzen für Liebherr zu beschleunigen, haben wir eine umfangreiche und wiederverwendbare Bibliothek von über 50 Prüfschritten (Custom Step Types) erzeugt. Diese Prüfschritte und das GUI (graphical user interface) der Applikation – mit individuellen Visualisierungsmöglichkeiten für den Kunden – wurden in NI LabVIEW geschrieben. Unsere modulare Systemarchitektur der Software-Komponenten erlaubt eine einfache Erweiterung an künftige Kundenanforderungen.

Hardwaretechnologie
Die Testplattform ist nicht auf bestimmte Hersteller beschränkt. Um jedoch ein hohes Maß an Prüfflexibilität für unterschiedliche Prüflingstypen zu erreichen, war es notwendig, im Testsystem eine Vielzahl von Komponenten verschiedener Hersteller zu verbauen:

– Agilent Oszi DSO 6054L: 4 Kanal Oszilloskop mit Differenztastköpfen
– Agilent DC Sourcen: N5746A, N5747A, N5772A, N6700B, N6744B
– California AC Source: Lx 4500
– NI PXI NI-1045 Rack
– NI 8360, NI 8464/2 Can Schnittstelle, NI – 4071 Digitalmultimeter, NI-6528 24 fach Digital I/O
– Pickering: 41-650-002 5-fach Voltage Amplifier, 41-610-001 Frequenz-generator

Fazit
Die für die Liebherr Elektronik GmbH entwickelten Prüfsysteme sind ein erfolgreiches Beispiel zur Kostenreduktion und Flexibilisierung von Prüfungen. Dank NI TestStand und NI LabVIEW, mittlerweile Industriestandards, steht unserem Kunden mit diesem System eine Testumgebung zur effizienten Qualifikation von Leistungselektronik zur Verfügung.

Aktuell wird die SW–Testplattform mit geringem Änderungsaufwand und ohne Risiko für die Prüfleistung der Gesamtanlage von uns auf eine weitere universelle Hardware-Testplattform umgesetzt.