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09. September 2011

Integrative Plattform für mehr Produktivität

Beitrag aus openautomation 4/2011


Mit Graphical System Design setzt National Instruments auf eine Methode, die es Anwendern ermöglicht, ihrer Kreativität freien Lauf zu lassen. openautomation sprach mit Rahman Jamal, Technical & Marketing Director Europe, über neue Entwicklungen, Produkte und Visionen.


„Jetzt sind wir doch mal ehrlich – nicht einmal wir glauben daran, dass Anwender NI Labview nur deswegen verwenden, weil sie die grafische Programmierung so super finden und auf bunte Drähte stehen“, stellt Rahman Jamal, Technical & Marketing Director Europe bei National Instruments, heraus. „Vielmehr haben sie eine Aufgabe zu bewältigen und nutzen Labview und die NI-Plattform, weil sie schlicht und einfach produktiv sein müssen.“ Und genau das sieht er als den eigentlichen Mehrwert: „Diese Werkzeuge drosseln nicht den Erfindungsdrang und das Innovationspotenzial.“ Im Gegenteil: Anwender können ihrer Kreativität freien Lauf lassen.


Sechs ineinander greifende Grundbausteine

„Kreativität kann nicht im Vakuum entstehen“, setzt er fort. Kreative Köpfe brauchen auch entsprechende Werkzeuge, mit denen sie ihre Kreativität entfalten können. Graphical System Design bildet hier den passenden Rahmen und integriert Hard- und Software. Exemplarisch lässt sich die Herangehensweise in Form von sechs ineinander greifenden Grundbausteinen abbilden. Diese bestehen aus: Benutzeroberfläche, Signalerfassung, Datenanalyse, Problembeschreibungssprachen (Models of Computation), kommerziellen Technologien und Serienfertigung.

„Diese Elemente sind im Wesentlichen die klassischen Bausteine eines virtuellen Instruments“, erläutert R. Jamal. „Vervollständigt werden diese durch Bausteine der gesamten klassischen Produktentstehungs- bzw. Wertschöpfungskette.“ Egal, aus welchem ingenieurwissenschaftlichen Bereich der Anwender stammt, er findet immer seine gewohnte Sprache als perfekten Einstieg in die Graphical-System-Design-Umgebung. Kernaussage dabei bleibt, dass die Werkzeuge die Kreativität der Ingenieure und die Entwicklung neuer Produkte nicht limitieren dürfen, sondern diese fördern und bestens unterstützen müssen. „Mit der integrativen Plattform stellen wir einen einfachen Zugang zur Lösung zur Verfügung“, betont der Technical & Marketing Director Europe. „Graphical System Design bringt unsere Vision auf den Punkt.“

„Die Ursprünge des Graphical System Design liegen in der Konzipierung von Labview als Systemdesignsoftware vor mittlerweile 25 Jahren. Es ist die methodische Grundlage einer jeden Labview-Applikation – dem so genannten Virtuellen Instrument.“, so R. Jamal. „Mit dieser in Labview eingebetteten Methode können sich Anwender auf Innovationen konzentrieren, anstatt sich mit komplizierten Programmier- und Systemintegrationsproblemen auseinandersetzen zu müssen.“ Und das, obwohl die Konvergenz der Technologien heute die Komplexität erhöht. Die Anforderungen an Test und Entwicklung haben in den letzten Jahren exorbitant zugenommen. Als Beispiel dient das Handy: Um alle wichtigen Funktionen zu testen, muss ein Konglomerat an Messgeräten zur Verfügung stehen, die Platz und Energie benötigen. Trotzdem ist der Handytester nicht flexibel und kann mit wachsenden Anforderungen kaum Schritt halten. Ganz abgesehen von den Kosten, die aufgrund des vorhandenen Overheads unnötig aus dem Ruder laufen. Der Graphical-System-Design-Ansatz unterstützt hingegen fertigungsbegleitende Tests; Hard- und Software lassen sich flexibel an die Anforderungen anpassen und arbeiten effektiv im Einklang. Die Testzeit wird reduziert. „Ausschlaggebend für die Anwender ist, dass sie das aus der Entwicklung bekannte Werkzeug auch in der Fertigung einsetzen können“, erläutert R. Jamal dazu. „So entsteht eine durchgängige Toolkette von der Entwicklung über den Test bis zur Produktion.“


Über 150 neue Funktionen
Daher bleibt Labview auch für die wachsenden Anforderungen die richtungsweisende Systemdesignsoftware für Mess-, Steuer- und Regelanwendungen und wurde nun in der Jubiläumsversion präsentiert. Mit der neuen Version Labview 2011, die auf der NI Week 2011 Anfang August in Austin/Texas vorgestellt wurde und über 150 neue Funktionen bereitstellt, sind Ingenieure und Wissenschaftler, die Mess-, Steuer- und Regelsysteme entwickeln, noch schneller produktiv.

„Die neue Version hat als Hauptziel die Steigerung der Produktivität für jede Anwendungssituation“, weiß R. Jamal. Ganz egal, ob dieses Ziel nun über die Integration mit neuer Hardware, über die Einführung neuer Bibliotheken und Programmierschnittstellen oder über Funktionen, die aufgrund von Anwendervorschlägen implementiert wurden, erreicht wird. Sie steigert die Effizienz bei der Anwendungsentwicklung dank neuer ingenieurspezifischer Bibliotheken und der Fähigkeit, mit beinahe jeder Hardware und jedem Zielsystem zu interagieren, darunter der neue Multicore-basierte NI-Compactrio-Controller mit dem Betriebssystem Windows Embedded 7. Mit dem C-Rio-908x-System wird das erste Multicore-C-Rio-Produkt mit Intel Core Dual Core Prozessor vorgestellt, welches darüber hinaus über einen Xilinx Spartan 6 FPGA verfügt. „Der Core-Dual-Core-Prozessor erweitert die Anwendungsmöglichkeiten in Richtung Steuerungen und Monitoring mit Anforderungen an eine höhere Leistungsfähigkeit, bei denen kleinere Formfaktoren erforderlich sind“, so R. Jamal. Neu ist auch das Embedded-Zielsystem NI sb-Rio-9605/06 für Anwendungen mit höheren Stückzahlen, bei denen es auf Costumizing und IO-Optionen ankommt.

Ein weiteres Highlight unter den neuen Labview-Zielsystemen ist der RF-Vektorsignalanalysator NI PXIe-5665, der zu den leistungsstärksten seiner Art zählt und mit dem National Instruments das „Ende der Rack-and-Stack-Ära“ einläutet. Die unübertroffene Hardware-Integration ist eine der besonderen Stärken der neuen Softwareversion. Der Einstieg in die Labview-Welt verschafft Zugang zu neuen Technologien bis direkt zum Prozessor-Pin.


Produktivität steigern

NI Labview 2011 unterstützt Assemblies, die mit dem aktuellen Microsoft-.NET-Framework erstellt wurden, und umfasst zahlreiche Funktionen und Eigenschaften, die direkt auf Anwendervorschlägen beruhen. Dank dieser und weiterer Vorteile ermöglicht es die Software Anwendern, individuelle Systemkomponenten in eine einzige, rekonfigurierbare Plattform zu integrieren, damit sie ihre Aufgaben schneller, besser und mit geringerem Kostenaufwand erledigen können. Mit Labview 2011 können Anwender deutliche Produktivitätssteigerungen in unterschiedlichen Aufgabenbereichen verzeichnen, beispielsweise dank folgender zeitsparender Funktionen:
• mit neuen Bedien- und Anzeigeelementen auf der Silberpalette schnell optisch ansprechende und zeitgemäße Benutzeroberflächen erstellen,
• Programmcode mit Unterstützung für aktuelle .NET Assemblies, .m-Strukturen und neuer Xilinx-IP für das Labview FPGA Module wiederverwenden,
• bis zu fünfmal schnellere Ausführung bei Lade-, Verdrahtungs-, Bearbeitungs- und Kompiliervorgängen für FPGA-Code – ausführbare Dateien programmatisch erstellen und an Zielsysteme verteilen,
• asynchrone Threads erzeugen, um Multithreading-fähige Anwendungen schneller mit neuer Programmierschnittstelle zu erstellen.

Auch Diadem, die Datenverwaltungs- und -verarbeitungssoftware für Analyse, Visualisierung und Berichterstellung, gibt es nun in der Version 2011. Diese Version bietet Anwendern eine neue Methode für das Laden von Daten, damit sie schneller auf große Datensätze ­zugreifen können. Außerdem stellt sie einen neuen Data-Plugin-Assistenten für Microsoft Excel, um einen einfachen Wechsel von Excel auf Diadem zu er­lauben, und Erweiterungen im Modul Diadem-Report für eine umfassendere dynamischere Berichterstellung zur Verfügung.

In Verbindung mit modularer Hardware ist Labview das Kernstück der NI-Idee des Graphical System Design, bei dem eine einheitliche Plattform für den Entwurf, die Prototypenerstellung und den Einsatz von Anwendungen mit höchster Effizienz verwendet wird. „Die Anwendungen, die daraus entstehen, sind immer außergewöhnlich“, schließt R. Jamal an. „Denn die Plattform unterstützt neue Ideen und Herangehensweisen.“ Anwender aus beinahe jeder Branche setzen Graphical System Design ein – von grundlegenden Mess- und Prüfanwendungen, Prüfstandsautomatisierung, Fertigungs- und Baugruppentest, Halbleitertest, RF- und Wireless-Test über Robotik & Mechatronik, Embedded Systemdesign & Validierung, Design & Test im Automobil-, Luft und Raumfahrtsbereich, Strukturtest, , Technisches Daten-Management bis hin zu komplexen und anspruchsvollen Forschungsprojekten und der Inspiration von Kindern als Hoffnungsträger von morgen. In eindrucksvoller Weise zeigt dies auch der Tagungsband zum alljährlichen Anwender- und Technologiekongress „Virtuelle Instrumente in der Praxis“, der vom 12. bis 13. Oktober 2011 nun zum 16. Mal in Fürstenfeldbruck stattfinden wird.


Zukünftige Herausforderungen lösen
„Wir glauben fest daran, dass das Graphical System Design die richtige Herangehensweise für die Lösung von Herausforderungen ist, mit denen die Menschheit derzeit konfrontiert ist“, setzt R. Jamal fort. Dazu zählen zum Beispiel die Erhöhung der Energieeffizienz, der Einsatz erneuerbarer Energien und der Entwurf leistungsfähiger medizintechnischer Geräte. Die Werkzeuge bieten einen plattformbasierten Zugang, bei dem das Werkzeug nicht im Weg steht und Kreativität unterstützt.

Um ihr Tool Labview noch besser auf diese Anforderungen vorzubereiten, forscht National Instruments nach noch effizienteren Mechanismen zur Eingabe, welche die Interaktion mit Software verbessern. „So wie die Maus die Tastatur abgelöst hat, werden immer mehr berührungs- und gestikbasierte Eingaben im Vordergrund stehen“, ist der Technical Director überzeugt. Einen Vorgeschmack gab es auf der NI Week 2011: Programmierung über ein Tablet-Display. Der Programmierer ordnet die zu konfigurierenden Funktionsblöcke auf dem Bildschirm an und zieht die Verbindungsleitungen jeweils per Fingerzeig.

Ronald Heinze
Weitere Informationen unter www.ni.com.

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