Automatisiertes Nacht-Stress-Test-Framework
Wiederverwendbare Hardware-Validierungsplattform für industrielle Drucksysteme
1) Projektübersicht
Während meiner Tätigkeit als Werkstudent bei der Océ Printing Systems GmbH war ich für die Durchführung nächtlicher Belastungstests an industriellen Drucksystemen verantwortlich.
Der vorhandene Prüfablauf bestand überwiegend aus wiederkehrenden manuellen Testsequenzen sowie einer zeitaufwändigen Dokumentation der Ergebnisse. Anstatt diese Arbeiten dauerhaft manuell durchzuführen, entwickelte ich ein vollständig wiederverwendbares automatisiertes Testframework zur Durchführung konfigurierbarer Nacht-Stress-Tests.
Dieses Projekt markierte den Beginn meiner beruflichen Laufbahn als Softwareentwickler: die Automatisierung eines wiederkehrenden industriellen Prüfprozesses durch eine wiederverwendbare Softwarelösung.
2) Technische Herausforderung
Die vorhandenen Belastungstests mussten unterschiedlichste Hardwarekomponenten über lange Zeiträume zuverlässig prüfen. Die manuelle Durchführung war jedoch mit verschiedenen Nachteilen verbunden.
- wiederkehrende manuelle Hardwaretests
- lang andauernde Nacht-Stress-Tests
- Interaktion mit zahlreichen Hardwarekomponenten
- manuelle Fehlerbeobachtung und Dokumentation
- geringe Flexibilität für neue Testszenarien
3) Meine Aufgaben
- Entwurf der vollständigen Softwarearchitektur
- Entwicklung des kompletten Testframeworks
- Konzeption einer wiederverwendbaren Skriptsprache
- Hardwarekommunikation und Gerätesteuerung
- Automatische Ausführung komplexer Testsequenzen
- Fehlererkennung und automatische Protokollerstellung
- Technische Dokumentation und Übergabe
4) Skriptbasierte Testautomatisierung
Anstelle fest programmierter Testabläufe entwickelte ich ein konfigurierbares Skriptkonzept, dessen Syntax sich an der Programmiersprache C orientierte.
Dadurch konnten neue Testfälle erstellt werden, ohne die eigentliche Anwendung ändern zu müssen. Das Framework ließ sich somit flexibel für zukünftige Hardwarevarianten und unterschiedliche Validierungsaufgaben wiederverwenden.
Die Grundidee war einfach: Ingenieure beschreiben lediglich den gewünschten Testablauf – das Framework übernimmt die vollständige Durchführung sowie die automatische Dokumentation der Ergebnisse.
5) Hardwarekommunikation
Das Framework kommunizierte direkt mit zahlreichen Hardwarekomponenten und führte vollständige Validierungsabläufe selbstständig aus.
- Motoren
- Sensoren
- Magnetventile
- Schalter und Aktoren
- Gerätezustände und Hardwareereignisse
6) Automatische Protokollerstellung
Nach jedem Testdurchlauf erzeugte die Software automatisch aussagekräftige Prüfprotokolle. Dadurch entfiel ein großer Teil der manuellen Dokumentation, während gleichzeitig die Nachvollziehbarkeit der Testergebnisse deutlich verbessert wurde.
- automatische Erfassung erkannter Fehler
- vollständige Dokumentation aller Testschritte
- reproduzierbare Testergebnisse
- einfache Analyse und Wartung
7) Nachhaltiger Nutzen
Das entwickelte Testframework bewährte sich im täglichen Einsatz und wurde innerhalb der Abteilung als Standardwerkzeug für automatisierte Hardware-Stress-Tests verwendet.
Der Erfolg dieses Projekts führte dazu, dass die Abteilungsleitung auf meine Arbeit aufmerksam wurde und mir anschließend die Mitarbeit im Reinraum an der Weiterentwicklung einer industriellen Pick-&-Place-Anlage anbot. Dort entstand später auch meine Diplomarbeit.
8) Projektergebnis
- Vollständig automatisierte Nacht-Stress-Tests
- Wiederverwendbares Skriptframework
- Direkte Hardwarekommunikation
- Automatische Protokollerstellung
- Deutliche Reduzierung manueller Testaufwände
- Verbesserte Reproduzierbarkeit und Zuverlässigkeit
- Etablierung als Standardwerkzeug innerhalb der Abteilung
- Einstieg in die industrielle Automatisierungsentwicklung
9) Technologien & Methoden
- C
- Skriptbasierte Testautomatisierung
- Hardwarekommunikation
- Industrielle Testautomatisierung
- Belastungstests
- Automatische Protokollerstellung
- Industrielle Drucksysteme
- Wiederverwendbare Softwarearchitektur