Die Entwicklung moderner Messsysteme erfordert eine leistungsfähige Software, die präzise Messdatenverarbeitung, zuverlässige Maschinensteuerung und eine intuitive Benutzeroberfläche miteinander verbindet. Im Rahmen dieses Projekts unterstützte die Konzept Informationssysteme GmbH einen Hersteller von Massenspektrometern bei der Weiterentwicklung eines Steuercontrollers sowie der zugehörigen Softwarearchitektur.
Das Ziel bestand darin, bestehende Softwarekomponenten zu optimieren, neue Funktionen zu integrieren und gleichzeitig sicherzustellen, dass die Software langfristig wartbar und erweiterbar bleibt. Besonders im Umfeld der Halbleiterproduktion, in der Massenspektrometer zur Analyse von Prozessgasen eingesetzt werden, spielen Stabilität, Geschwindigkeit und Präzision der Software eine entscheidende Rolle.
Softwareentwicklung für Steuercontroller in der Messtechnik
Massenspektrometer werden in der industriellen Messtechnik eingesetzt, um kleinste Stoffkonzentrationen zu analysieren. In der Halbleiterfertigung beispielsweise dienen sie zur Überwachung von Prozessgasen während der Halbleiterfertigung.
Mit zunehmender Komplexität der Messgeräte entstand der Bedarf, die vorhandene Softwarearchitektur weiterzuentwickeln. Neben der kontinuierlichen Produktpflege standen insbesondere neue Funktionen für ein mobiles, kompakteres Messsystem im Fokus.
Die bestehende Systemlandschaft des Kunden bestand aus mehreren Softwareebenen:
- Betriebssystemschicht auf dem Steuercontroller
- proprietäre Firmware zur Steuerung der Hardware
- Messsoftware zur Datenverarbeitung
- grafische Benutzeroberfläche zur Bedienung und Analyse
Zentrale Anforderungen des Projekts waren:
- Erweiterung der bestehenden Software
- Anpassung und Weiterentwicklung der grafischen Benutzeroberfläche
- Integration neuer Hardwaremodule in die Steuerungssoftware
- Sicherstellung der langfristigen Wartbarkeit des Codes
Erweiterung der Firmware und GUI für moderne Messsysteme
Im Rahmen der Entwicklungsunterstützung übernahm Konzept Informationssysteme sowohl konzeptionelle als auch implementierende Aufgaben. Ziel war es, neue Softwaremodule zu entwickeln und gleichzeitig die bestehende Benutzerführung und Systemstabilität zu erhalten.
Ein wesentlicher Bestandteil war die Erweiterung der Software zur Ansteuerung eines Gaseinlasssystems. Hierfür wurden neue Module für das System entwickelt und über die grafische Benutzeroberfläche steuerbar gemacht.
Zu den zentralen Entwicklungsarbeiten gehörten unter anderem:
- Bugfixing und Produktpflege des bestehenden Systems
- Überarbeitung und Erweiterung der grafischen Benutzeroberfläche
- Entwicklung neuer Embedded Module zur Hardwareansteuerung
- Integration der neuen Funktionen in die bestehende Softwarearchitektur
- Erstellung von Testfällen sowie Verifikations- und Validierungsroutinen
- Aufbau einer virtuellen Simulationsumgebung auf Basis eines Digital Twins
Ein technisches Highlight stellte die Restrukturierung des Kommunikationsprotokolls dar. Durch die Optimierung der Datenübertragung konnte die Messgeschwindigkeit signifikant erhöht werden, was insbesondere für hochdynamische Analyseprozesse von Bedeutung ist.
Weitere wichtige Verbesserungen waren die Restrukturierung der Konfigurationsschnittstelle zur Speicherung vollständiger Systemkonfigurationen und neue UI-Dialoge zur flexiblen Konfiguration von Messungen. Ebenso wurden UI-gestützte Wartungsanleitungen zur Unterstützung von Serviceprozessen implementiert wodurch die Bedienbarkeit des Systems deutlich verbessert und gleichzeitig die technische Grundlage für zukünftige Erweiterungen geschaffen wurden.
Eingesetzte Technologien und Engineering-Kompetenzen
Das Projekt vereinte Kompetenzen aus Embedded Systems, Software-Architektur, Testautomatisierung und agiler Entwicklung. Neben der reinen Entwicklungsarbeit übernahm Konzept Informationssysteme Koordinierungsaufgaben zwischen verschiedenen Stakeholdern und unterstützte aktiv die agile Transformation im Projektumfeld. Darüber hinaus erfolgte eine gezielte Beratung zu Software-Architektur und -Design, um eine nachhaltige Systemstruktur zu erzeugen.
Die neu entwickelten Funktionen wurden sauber dokumentiert und im Quellcode nachvollziehbar kommentiert, um die Weiterentwicklung der Software für den Kunden zu ermöglichen.
Mehrwert durch Konzept Informationssysteme als Entwicklungspartner
Bei der Entwicklung komplexer Embedded Systeme im Umfeld der Prüf- und Messtechnik sind technische Exzellenz, methodische Sicherheit und ein klar strukturiertes Projektvorgehen entscheidend für nachhaltigen Erfolg.
Konzept Informationssysteme brachte umfassende Erfahrung im Bereich Embedded Systems in das Projekt ein. Ergänzt wurde dies durch fundierte methodische Kompetenz in der agilen Softwareentwicklung, eine strukturierte Architektur- und Designberatung sowie einen hohen Anspruch an Codequalität und nachvollziehbare Dokumentation.
Die enge Zusammenarbeit mit dem Kundenteam ermöglichte eine transparente Abstimmung, kurze Entscheidungswege und eine effiziente Integration in bestehende Entwicklungsprozesse. Das Ergebnis ist eine leistungsfähige, erweiterbare Softwarebasis für zukünftige Produktgenerationen.
Know-how für Embedded Systeme in der industriellen Messtechnik
Die Anforderungen an Messsysteme in der Halbleiterindustrie und anderen Hightech-Branchen wachsen kontinuierlich. Höhere Messgeschwindigkeiten, größere Datenmengen und komplexere Hardware stellen hohe Anforderungen an die zugrunde liegende Softwarearchitektur.
Unternehmen aus dem Maschinenbau sowie aus der Prüf- und Messtechnik profitieren dabei von einem Entwicklungspartner, der sowohl Embedded Softwareentwicklung als auch moderne Softwarearchitektur und Systemintegration beherrscht.
Die Erfahrungen aus diesem Projekt zeigen, wie durch gezielte Weiterentwicklung bestehender Systeme leistungsfähige und zukunftssichere Lösungen für industrielle Messsysteme entstehen können.
