Lokale Variablen wie in textbasierten Sprachen nutzen

Die Verwendung von lokalen Variablen als Datenspeicher sind eine denkbar schlechte Lösung, wie du bereits richtig erkannt hast. Welcher Codeteil wann ausgeführt wird hängt bei LabVIEW genauso wie bei textbasierten Systemen von deiner Programmierung ab. In LabVIEW ist es nur sehr viel einfacher "mal eben" einen neuen Thread zu starten.

Um deine Fragen zu beantworten:
Lokale Variablen können nicht serialisiert werden. Um Daten innerhalb derselbe Schleife zu puffern sind Schieberegister eine gute Lösung. Zum Senden von Daten aus einer Schleife in eine Andere eignen sich Queues. Wenn du den Zugriff auf Resourcen sperren möchtest gibt es Semaphoren.

Ich gehe davon aus, dass du alle Funktionen in ein VI geschrieben hast (wg. lokaler Variablen). Du solltest dein Programm nach logischen Einheiten und Schrittfolgen untersuchen und diese in einzelne Sub-VIs untergliedern (unter Verwendung der oben genannten Tools, um Daten auszutauschen).
Wenn deine Programmteile immer in einer bestimmten Folge, bzw. abhängig von dem Ergebnis des aktuellen Schrittes verarbeitet werden, solltest du dir die Funktionsweise eines Zustandsautomaten in LabVIEW näher ansehen.